Für Tirol im Einsatz

Im Energie-Zielszenario TIROL 2050 ist Wasserstoff ein Teil des Energiemixes zur Erreichung von TIROL 2050 energieautonom. Der Energieträger soll vor allem dort verwendet werden, wo Strom nicht direkt eingesetzt werden kann oder dies mit unverhältnismäßig hohen Kosten verbunden wäre. Mögliche Anwendungsfälle finden sich in der Industrie oder in der Luft- und Schifffahrt. Außerdem soll die Erzeugung von Wasserstoff möglichst regional und auf Basis erneuerbarer Energien erfolgen.

Was ist Wasserstoff?

Wasserstoff (H2) ist das häufigste chemische Element im Universum. In reiner Form ist es ein farb- und geruchloses Gas. Auf der Erde kommt Wasserstoff jedoch kaum frei vor, sondern ist fast immer chemisch gebunden, etwa in Wasser (H20) oder in Erdgas (CH4). Damit Wasserstoff als Energieträger genutzt werden kann, muss er zunächst gewonnen werden. Das geschieht durch Abspaltung des Wasserstoffs aus Wasser oder Erdgas mithilfe von Strom. Beide Verfahren sind mit einem hohen Energieaufwand und entsprechenden Kosten verbunden. Die Abspaltung aus Erdgas verursacht außerdem große Mengen an CO2. Einmal hergestellt, kann Wasserstoff als Energiespeicher dienen oder aber in Strom, Wärme oder Antriebsenergie umgewandelt werden.

Grüner Wasserstoff

Grüner Wasserstoff ist Wasserstoff, der mittels Elektrolyse, also der Spaltung von Wasser unter Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energiequellen – wie Wasserkraft oder Photovoltaik – gewonnen wird. Im Gegensatz zu „grauem“ Wasserstoff, der mit fossiler Energie hergestellt wird, ist grüner Wasserstoff nahezu klimaneutral.

In Tirol zeigen Projekte wie die Elektrolyseanlagen in Völs oder Reutte, wie regional erzeugter grüner Wasserstoff zur Dekarbonisierung der Industrie beitragen kann. Österreichweit wird grüner Wasserstoff durch nationale Strategien, Forschungszentren und Förderprogramme unterstützt, um die Klimaziele zu erreichen und die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.

In der Industrie

In der Industrie kommt Wasserstoff dort zum Einsatz, wo Strom allein nicht ausreicht. Das ist bei sehr hohen Prozesstemperaturen oder bei chemischen Reaktionen der Fall, etwa in der Stahl- und Metallindustrie sowie bei der Herstellung von Düngemitteln oder Kunststoff. Hier kann Wasserstoff entweder als Rohstoff in chemischen Prozessen verwendet oder direkt verbrannt werden, um Prozesswärme für die Produktion von Stahl, Glas oder Zement bereitzustellen.

Im Verkehr

Für den motorisierten Individualverkehr sind batterieelektrische Fahrzeuge effizienter, da sie Strom direkt in Bewegung umwandeln. Bei Wasserstoff-Fahrzeugen muss der Wasserstoff hingegen erst durch die Elektrolyse mithilfe von Strom hergestellt werden und im Fahrzeug in einer Brennstoffzelle wieder in Strom umgewandelt werden. Dieser zusätzliche Umwandlungsschritt verursacht hohe Energieverluste und macht Wasserstoff-Pkw im Vergleich zu batterielektrischen Fahrzeugen deutlich ineffizienter. Das zeigt sich auch konkret im Energiebedarf: Für die gleiche Strecke benötigt ein Wasserstoffauto zwei- bis dreimal so viel Energie wie ein batterieelektrisches Fahrzeug.

Anders ist die Situation in der Schifffahrt oder im Flugverkehr. Hier stoßen batterieelektrische Lösungen aufgrund von Reichweite, Gewicht oder Ladezeiten an ihre Grenzen. Wasserstoff kann in diesen Bereichen seine Stärken ausspielen, da er große Energiemengen speichern und schnell betankt werden kann.

Als Energiespeicher

Neben seiner Nutzung als Energieträger kann Wasserstoff auch als saisonaler Energiespeicher dienen. Überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energiequellen – etwa aus Sonne oder Wind – wird dabei in Elektrolyseanlagen in Wasserstoff umgewandelt. Dieser kann über längere Zeit gespeichert und bei Bedarf wieder in Strom oder Wärme zurückverwandelt werden. Auf diese Weise lassen sich beträchtliche Energiemengen über Monate speichern, sodass zum Beispiel große Mengen an Strom aus dem Sommer im Winter genutzt werden können.

Mit klassischen Batteriespeichern wäre das nicht möglich, da sie nur vergleichsweise kleine Energiemengen speichern, nicht für monatelange Speicherung ausgelegt sind und dafür unverhältnismäßig viel Platz, Rohstoffe und Kosten verursachen würden. Für Privathaushalte sind Wasserstoff-Speicher derzeit weniger geeignet: Wasserstoffspeicher sind technisch aufwendig, teuer und stellen aufgrund der hohen Entzündbarkeit von Wasserstoff besondere Sicherheitsanforderungen. Forschung und Pilotprojekte prüfen jedoch, wie kleinere Anlagen in Zukunft eingesetzt werden könnten.

Regional und erneuerbar

In Tirol erfolgt die Erzeugung von grünem Wasserstoff vor allem dezentral und regional, etwa durch Elektrolyseanlagen, die erneuerbaren Strom – meist aus Wasserkraft – nutzen. Beispiele sind Anlagen in den Bezirken Innsbruck-Land, Reutte und Schwaz, in denen Wasserstoff für industrielle Prozesse, betriebsinterne Anwendungen oder den Verkauf produziert wird. Herausforderungen für den weiteren Ausbau bestehen in den hohen Investitionskosten, der Fördersituation und der Sicherstellung ausreichender Mengen an grünem Strom.