Wie sich Wasserstoff als Stromspeicher einsetzen lässt

wasserstoff als stromspeicher
Strom aus der Photovoltaikanlage lässt sich nur äußerst fluktuierend gewinnen und bislang gibt es auch keine langfristig effizienten Speicher. Ein von der Bundesregierung unterstütztes Projekt stellt sich ebenso einfach wie effizient dar: Wasserstoff könnte als Stromspeicher dienen. Genauer gesagt könnte die Erzeugung mittels Solar-Energie vorangetrieben werden.
Wie der Photovoltaik Stromspeicher mit Wasserstoff funktioniert und welche Vorteile damit verbunden sind im Überblick.

Wissenswertes

Wasserstoff als besonderes und vielversprechendes chemisches Element, ist prominenten deutschen Autobauern bereits seit über 30 Jahren bekannt. Mit diesem Stoff angetriebene Motoren waren bereits fertig konzipiert und in der Praxis getestet. Mit ihnen sollte dem damals dramatischen Preisanstieg von Benzin und Diesel entgegengewirkt werden. Das einzige Problem: Zur Herstellung wurden seinerzeit ausschließlich fossile Energieträger genutzt. Für die Umwelt entstand somit kein Vorteil und die Pläne verschwanden in den Schubladen der Hersteller.

Technologie und Solarenergienutzung

Da zur Wasserstofferzeugung mittlerweile umweltfreundlicher Solar-Strom genutzt werden kann, gerät das Element erneut in den Fokus der Wissenschaftler. Die Kombination aus Technologie und Solarenergienutzung eröffnet völlig neue Möglichkeiten – der PV Stromspeicher beruhend auf Wasserstoff löst die bisher bremsenden Probleme.

Die Funktionsweise

Der als Photovoltaik Stromspeicher benötigte Wasserstoff wird aus der quasi endlos verfügbaren Ressource Wasser gewonnen. Die Elektrolyse ist als Vorgang weitestgehend bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden. Sie trennt das Wasser in seine natürlichen Elemente Wasser- und Sauerstoff. Nach dem Vorgang kann das Element flüssig oder gasförmig in Metall-hybrid-Speichern oder speziellen Druckgasflaschen gelagert, beziehungsweise transportiert werden. Große Mengen lassen sich mit Tankern oder Pipelines zu gewünschten Einsatzorten befördern.

Der meiste des Stoffes wird bis heute mittels Kohle, Erdöl oder Erdgas erzeugt. Ein Verfahren, welches das CO2-Problem lediglich verlagert, aber nicht beseitigt. Durch die Verbindung von Wasserstofftechnologie und Solarenergienutzung kann das Element umweltfreundlich hergestellt werden und gleichzeitig als Stromspeicher dienen. Bei Bedarf wird dieser dann in Brennstoffzellenheizungen oder Motoren genutzt, um damit Wärme, Bewegung oder Strom zu erzeugen.

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Vorteile

  • Bei der Elektrolyse und bei der Verbrennung fällt kein CO2 an.
  • Der Photovoltaik Stromspeicher mit Wasserstoff kann Energie in großen Mengen über lange Zeit verlustfrei aufbewahren.
  • Bezogen auf das Eigengewicht ist das chemische Element ein wesentlich effizienterer Speicher als die klassischen Alternativen. Zum Speichern identischer Energiemengen würde dreimal so viel Benzin oder das doppelte Volumen an Erdgas benötigt.
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Nachteile

  • Da sich das Projekt „PV Stromspeicher mit Wasserstoff“ noch im Anfangsstadium befindet, ist die Aufbewahrung von Sonnenstrom derzeit noch mit hohen Kosten verbunden.
  • Nicht zuletzt liegen die Ursachen auch im aktuell noch sehr niedrigen Wirkungsgrad von etwa 40 Prozent. Dem derzeitigen Stand entsprechend geht sowohl bei der Herstellung als auch bei der späteren Nutzung von noch zu viel Energie verloren. Stromspeicher auf Basis chemischer Elemente müssen daher weiter optimiert werden.

Wasserstoff als Stromspeicher der Zukunft

Wenn zur Erzeugung Solar-Strom zum Einsatz kommt, lassen sich damit viele Probleme der Gegenwart lösen. Zum einen ist Wasserstoff in Kraftfahrzeugen verbrannt, ein absolut unbedenklicher Treibstoff. Statt Kohlendioxid fällt hier nur reines Wasser als Umweltverschmutzer an. Ebenso wichtig ist, dass durch die Nutzung chemischer Stoffe die größte Herausforderung bei den erneuerbaren Energien, nämlich die Speicherung, gelöst werden kann. Die bislang verwendeten Akkus sind sehr teuer und werden ihren Aufgaben nur ansatzweise gerecht.