Erzeugung von Wasserstoff
Die Farbenlehre
Unternehmen wollen aus Wasserstoff grüne Produkte herstellen und entsprechend vermarkten können (z.B. grüner Stahl), sind im EU-Emissionshandel oder haben sich selbst zu Energie- und Klimazielen verpflichtet. Wer Wasserstoff kauft, will also wissen, wie dieser Wasserstoff produziert wurde.
Um diese Informationen zuverlässig bereitzustellen gibt es mehrere Möglichkeiten, von einfachen Bezeichnungen bis hin zu verknüpften System von Herkunftsnachweisen und Nachhaltigkeitszertifikaten. Dabei spielen die Erzeugungsarten und damit verbundene CO2-Emissionen eine große Rolle.
Die „Farben“ von Wasserstoff bezeichnen die jeweiligen Herstellungspfade und wurden von verschiedenen Marktteilnehmern zur besseren Beschreibung etabliert. Während bekannte Technologien somit einheitlich über die Farben erkennbar sind, werden bei neuen Technologien von verschiedenen Seiten andere Farben angewendet.
Eine Übersicht über die gängigsten Farben des Wasserstoffs:
Die derzeitige Herstellung von einem Kilogramm „grauen“ Wasserstoff aus Erdgas (via Dampfreformation) erzeugt selbst bei sehr effizienten Anlagen 11 bis 12 kg CO2-äquivalente Treibhausgas-Emissionen.
Werden die bei der Dampfreformation entstehenden CO2-Emissionen abgeschieden und dauerhaft gespeichert, spricht man vom "blauen" Wasserstoff.
Beim "türkisen" Wasserstoff wird der Kohlenstoff mittels Pyrolyse von Erdgas abgespalten, der Rest ist Wasserstoff. Der Prozess benötigt weitere Energie (Strom, Wärme). Derzeit sind noch keine derartigen Pyrolyseanlagen im kommerziellen Betrieb.
Zusätzliche Herausforderungen, die mit der erdgasbasierten Erzeugung von Wasserstoff einhergehen, sind Emissionen bei der Produktion und dem Transport des Erdgases (CO2, CH4) sowie der Umstand, dass die Abscheidung von CO2 noch nicht vollständig, sondern in einem Ausmaß von 90 bis 95% bewerkstelligt werden kann. Damit ist auf absehbare Zeit mit Restemissionen aus diesen Erzeugungswegen zu rechnen.
In dieser Kategorie wäre auch die Erzeugung von Wasserstoff auf Basis von Kohle zu nennen, dessen Erzeugung mit noch höheren CO2-Emissionen einhergeht als mit Erdgas.
Die Elektrolyse, die Aufspaltung von Wasser mit elektrischer Energie in einer Redoxreaktion, ist die einzige derzeit am Markt kommerziell verfügbare und eingesetzte Technologie, um "grünen" Wasserstoff zu produzieren. Um den Wasserstoff als solchen zu qualifizieren, müssen jedoch eine Reihe weiterer Kriterien erfüllt sein. Zuvorderst muss der eingesetzte Strom aus erneuerbaren Quellen stammen.
Für die Elektrolyse stehen verschiedene Technologien zur Verfügung (marktreif bzw im Demonstrationsstadium):
- Alkali-Elektrolyse
- PEM-Elektrolyse
- SOFC (Solid Oxide Fuel Cells / Hochtemperaturbrennstoffzelle)
In Österreich sind schon eine Reihe von Elektrolysen in Betrieb oder in Planung. Eine Übersicht über den aktuellen Stand findet sich hier.
Die einzelnen Technologien haben ausgeprägte Vorteile und damit unterschiedliche Einsatzgebiete. Sie unterscheiden sich nach Anzahl der Betriebsstunden, Wertschöpfung auf Regelenergiemärkten, Nutzung von Wasserdampf, direkter Einsatz von Meerwasser. Von entscheidender Bedeutung sind jedoch Herkunft (Anteil Erneuerbarer, Zertifikate und Herkunftsnachweise) und Kosten des eingesetzten Stroms, der - im Falle von grünem Wasserstoff - jedenfalls aus erneuerbaren Quellen stammen muss.
Grüner Wasserstoff kann auch mittels Vergasung von Biomasse hergestellt werden. Der Kohlenstoff liegt am Ende des Prozesses in zahlreichen festen, flüssigen und gasförmigen Nebenprodukten vor. Hier sind die Wertschöpfungsketten und Kreisläufe zu beachten. Durch den Einsatz nachhaltiger Biomasse können auch negative CO2-Emissionen erzielt, also der Atmosphäre CO2 entzogen werden.
Biomethan aus Biogasanlagen kann mit technologischen Optionen zu Wasserstoff umgesetzt werden, aber diese Prozesse stehen in Konkurrenz zu den Bedarfen und Einsatzgebieten für Biomethan als erneuerbares Gas.
Die direkte Nutzung der Energie der Photonen des Sonnenlichtes ist eine vielversprechende, aber nur langfristig realisierbare Option. Hier müssen bis 2030 grundlegende Fragestellungen in der Materialforschung (Stabilität) gelöst werden, um dann in der Weiterentwicklung bei Effizienz und Kosten die Lücke zur vermutlich bis dahin sehr erfolgreichen Kombination PV-Elektrolyse nicht zu groß werden zu lassen.
Darüber hinaus gibt es noch weitere Spielarten. Bei "pinkem" Wasserstoff etwa stammt der Strom für die Elektrolyse aus Kernkraftwerken, wobei dieser teilweise auch als gelber oder violetter Wasserstoff bekannt ist.
HyPA-Factsheet: Methanpyrolyse
Bei der Methanpyrolyse wird Methan (CH4) in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Kohlenstoff (C) aufgespalten. Das neue HyPA-Factsheet erklärt verschiedene Technologien und betrachtet den Energiebedarf sowie die THG-Emissionen bei der Erzeugung von türkisem Wasserstoff. Verwertungsmöglichkeiten für den festen Kohlenstoff werden ebenfalls dargestellt.
WeiterlesenStart für österreichisches Wasserstoff-Valley
Am 3. Februar 2025 fiel in Graz der Startschuss für Österreichs erstes Wasserstoff-Valley. In der Steiermark, Oberösterreich und Kärnten werden in den kommenden Jahren umfangreiche Projekte zur Erzeugung, Speicherung und Nutzung von grünem Wasserstoff umgesetzt. Der Schwerpunkt liegt auf industriellen Anwendungen.
WeiterlesenInformationstag zu EU-Innovationsfonds
Am 23. Jänner 2025 lädt das BMK zum Nationalen Informationstag im Haus der Europäischen Union in Wien ein. Informiert wird über die neuen Ausschreibungen des EU-Innovationsfonds, darunter „IF24 Call for net zero technologies“ und „IF24 Batteries“. Außerdem wird über die Förderungsmöglichkeiten im Rahmen der Europäischen Wasserstoffbank sowie das nationale Programm "Transformation der Industrie" informiert.
Nutzen Sie die Möglichkeit, sich in Dialogsessions mit Vertreter:innen der Europäischen Kommission und von CINEA auszutauschen.
WeiterlesenSEG: Genehmigungen für Elektrolyseure
Der Leitfaden „Genehmigungen für die Herstellung von erneuerbarem Wasserstoff mittels Elektrolyse“ der Servicestelle Erneuerbare Gase bietet eine umfassende Orientierungshilfe im komplexen rechtlichen Rahmen für Wasserstoffprojekte in Österreich. Er erläutert die verschiedenen Arten der Wasserstoffproduktion, beleuchtet die rechtlichen Anforderungen sowie Genehmigungsverfahren und widmet sich spezifischen Fragestellungen wie Umweltverträglichkeit, Raumordnung und technischer Standards.
Weiterlesen2. Auktionsrunde der EU-Wasserstoffbank startet bald
Am 3.12. startet die zweite Auktionsrunde (IF24) der EU-Wasserstoffbank. Die über den Innovationsfonds abgewickelte Auktion hat dieses Mal ein Fördervolumen von 1,2 Mrd. Euro. Am 10.12. wird dazu ein Infotag von der Europäische Exekutivagentur für Klima, Infrastruktur und Umwelt (CINEA) und derGeneraldirektion Klimapolitik (GD CLIMA) der Europäischen Kommission dazu veranstaltet.
WeiterlesenÖsterreichische Teilnahme an EU-Wasserstoffbank
Die nächste europäische Auktionsrunde der EU-Wasserstoffbank startet am 3.12. an welcher Österreich durch das Wasserstoffförderungsgesetz (WFöG) mit eigenem Fördertopf teilnimmt. Die Austria Wirtschaftsservice GmbH (aws) wickelt die nationalen Förderungen ab und veranstaltet dazu ein Nationales Informations- und Matchmaking Event am 12.12.
WeiterlesenEU-Kommission: Teilnahme Österreichs an Wasserstoffbank
Die EU-Kommission hat heute in einer gemeinsam mit Österreich, Spanien und Litauen die Teilnahmen der Länder mit nationalen Fördermitteln an der Wasserstoffbank bekanntgegeben. An diesem Auction-as-a-Service-Programm wird Österreich für die „IF24“-Auktion insgesamt 400 Millionen bereitstellen.
WeiterlesenEU-Konsultation: Emissionsreduktion von Low-Carbon-Fuels
Die Europäische Kommission hat einen Vorschlag vorgelegt, wie die Emissionsreduktion von Low-Carbon-Fuels (z.B. türkiser oder blauer Wasserstoff) bestimmt wird. Die Konsultation ist bis 25. Oktober 2024 geöffnet.
WeiterlesenHyPA-Fact Sheet: Wasserbedarf von Elektrolyseuren
In einem neuen HyPA-Factsheet wird der Wasserbedarf bei der Erzeugung von Wasserstoff mit Elektrolyseuren betrachtet. Diese Bedarfe werden anderen Verbrauchern und den verfügbaren Wasser-Ressourcen in Österreich gegenübergestellt.
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Der Entwurf zur EAG-Investitionszuschüsseverordnung-Wasserstoff ist in Begutachtung. Für den dann noch 2024 geplanten Fördercall stehen insgesamt 40 Millionen Euro zur Verfügung. Stellungnahmen sind bis spätestens 9. Juli 2024 möglich.
WeiterlesenDie HyPA-Map ist online!
Unsere erste Version der HyPA-Map ist online! Die Landkarte stellt Österreichs Elektrolyse-Anlagen, öffentliche Wasserstoff-Tankstellen und das Wasserstoff-Startnetz 2030 laut ÖNIP dar.
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Anfang April ist auf dem Campus der Wiener Netze in Wien-Simmering eine 3 MWel PEM-Elektrolyseanlage in Betrieb genommen werden.
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Das Klimaschutzministerium under der Klima- und Energiefonds fördern zahlreiche FTI-Projekte. Aktuell sind wieder Einreichfenster für das Energieforschungsprogramm und die Initiative "Take Off" geöffnet - Wasserstoff spielt dabei eine große Rolle.
WeiterlesenInterview mit dem HyPA-Beiratsvorsitzenden
Der Vorsitzende des HyPA-Beirats - DI Wolfgang Anzengruber - hat dem Magazin „energy innovation austria“ ein Interview zum Thema „Wasserstoff für die Energiewende“ gegeben. Interview und Magazin sind empfehlenswert!
WeiterlesenPodcast der Energieagentur: Hochlauf von Wasserstoff
Neue Folge von Petajoule, dem Podcast der Österreichischen Energieagentur. Es geht um den Hochlauf von Wasserstoff in Österreich. Der Fokus liegt auf der Gasnetzinfrastruktur, zu Gast sind Bernhard Painz (AGGM) und Andreas Indinger (HyPA, Österreichische Energieagentur).
WeiterlesenGastbeitrag | Einspeisekarte für erneuerbare Gase "inGRID"
Peter Jurik (AGGM AG) erklärt in einem Gastbeitrag "inGRID", ein Produkt der AGGM zur Identifikation optimaler und effizienter Einspeisepunkte für erneuerbare Gase.
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