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08.03.2023 | Funde von natürlichen H2-Bodenreserven häufen sich

Natürlicher Wasserstoff: Mehr als eine Hoffnung?

Martin Stutz

Autor

Wasserstoff (H2) ist zwar das am häufigsten vorkommende Element im Universum. Doch einfach abbauen und verwenden kann man ihn nicht. Wasserstoff muss zuerst hergestellt werden. Doch in jüngster Zeit häufen sich Funde von natürlichen Wasserstoffvorkommen im Untergrund.

Es begann in den späten 80er-Jahren des letzten Jahrhunderts in Mali. Für einen neuen Brunnen gruben Arbeiter ein über 100 Meter tiefes Bohrloch in den Boden. Sie fanden zwar kein Wasser, dafür kam «Wind aus dem Loch», wie das US-Wissenschaftsmagazin Science einen Zeugen zitiert. Und noch besser, der «Wind» war brennbar und betreibt seither einen kleinen Generator, der Strom für ein ganzes Dorf erzeugen kann.

Und das Beste daran: Dieses natürliche Wasserstoffvorkommen ist wohl bei weitem nicht das einzige. Weltweit soll es «gewaltigte Mengen» unterirdischer Wasserstoffvorräte geben, schreibt etwa das deutsche Fachmagazin «Ingenieur.de». In Afrika jedenfalls soll nun untersucht werden, welches Potenzial natürlicher Wasserstoff für die Energieversorgung des Kontinents – und allenfalls für den Export – verfügt. Dies im Rahmen einer Forschungs- und Innovationspartnerschaft zwischen der Europäischen Union und der Afrikanischen Union, genannt «HyAfrica».

Mit den unterirdischen Vorkommen bekommt der «Wasserstoff-Regenbogen» (vgl. Box) eine neue Farbe: Weisser Wasserstoff. Wie er entsteht? Eine Reihe von Prozessen führt zur Wasserstoffbildung im tiefen geologischen Untergrund, heisst es im Newsletter «Commodity TopNews». Jedenfalls, die Vorkommen beschränken sich nicht auf Afrika, weisser Wasserstoff findet sich auf dem ganzen Globus, wie in einem ausführlichen Artikel dargelegt wird. Gleichzeitig warnen die Autoren vor übertriebenen Hoffnungen. «Ob und in welchem Umfang geogen gebildeter Wasserstoff im 21. Jahrhundert als Brennstoff genutzt werden kann, ist gegenwärtig nicht abschliessend zu beurteilen». Damit genügend grosse Wasserstoffansammlungen entstehen und genutzt werden können, braucht es eine Reihe von Voraussetzungen, die noch nicht restlos geklärt sind.

An H2-Herstellung führt derzeit kein Weg vorbei

Niemand weiss heute, wie gross natürliche Wasserstoffvorkommen wirklich sind. «Es ist nach aktuellem Kenntnisstand deshalb zu früh, heute über deren Bedeutung zu urteilen», sagt Guy Bühler, Head Wasserstoff bei Axpo. Natürlich wären nutzbare natürliche Wasserstoff-Quellen interessant. Jedoch: «Um die Dekarbonisierung schnell voranzutreiben, wird in den nächsten Jahren die Herstellung von Wasserstoff unumgänglich sein».

So wird Wasserstoff hergestellt

Grüner Wasserstoff: CO2-arme Herstellung durch Elektrolyse von Wasser mit Strom aus erneuerbaren Energien, z.B. aus Wasserkraft, Wind- oder Solarenergie.

Grauer Wasserstoff: Herstellung mittels Dampfreformierung, zumeist aus Erdgas. Dabei entstehen rund 10 Tonnen CO2 pro Tonne Wasserstoff, das ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben wird.

Blauer Wasserstoff: Grauer Wasserstoff, aber das CO2 wird teilweise im Erdboden gespeichert.

Türkiser Wasserstoff: Herstellung über die thermische Spaltung von Methan. Dabei entsteht fester Kohlenstoff. Das Methanpyrolyse genannte Verfahren ist derzeit noch in der Entwicklung.

Gelber Wasserstoff: Herstellung mittels Elektrolyse aus dem Strommix im bestehenden Netz. In der Schweiz ist dies Strom vor allem aus Wasser- und Kernkraft.

Pinker Wasserstoff: Elektrolyse mit Strom aus Kernkraft. Kernkraft ist im Betrieb nahezu CO2-frei, aber ihre Energiequelle ist nicht erneuerbar.

Brauner Wasserstoff: Herstellung mittels Dampfreformierung aus Braunkohle ohne CO2-Abscheidung.

Weisser Wasserstoff: Bezeichnet Wasserstoffvorkommen, die natürlich im Untergrund vorkommen. 

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