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Aktualisiert am 7 Juli 2024

Wasserstoff

Wasserstoff ist die am häufigsten vorkommende Substanz im Universum. Sie spielt eine entscheidende Rolle in vielen Aspekten sowohl der kosmischen als auch der irdischen Existenz. Sterne, einschließlich unserer Sonne, bestehen hauptsächlich aus dem Element in seinem Plasmazustand. Auf der Erde ist es ein Schlüsselbestandteil unzähliger chemischer Verbindungen und grundlegend für das Leben selbst. Im Kontext unseres Unternehmens ist eine bestimmte Eigenschaft des Gases am relevantesten. Er könnte der dominierende Energieträger der Zukunft sein.

Ein neuer Energieträger #

Wasserstoff wird zunehmend als vielseitiger und vielversprechender Energieträger erkannt. Sie hat das Potenzial, einen wesentlichen Beitrag zu einer nachhaltigen Energiezukunft zu leisten. Im Gegensatz zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen entstehen bei der Verwendung in Brennstoffzellen oder bei der Verbrennung keine direkten Emissionen von Schadstoffen oder Treibhausgasen. Bei der Verbrennung von Wasserstoff wird nur Wasserdampf als Nebenprodukt freigesetzt. Dies macht es zu einer attraktiven Option zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks in verschiedenen Sektoren, darunter Transport, Industrie und Energieerzeugung.

Sein hoher Energiegehalt pro Masseneinheit erhöht seine Attraktivität weiter und ermöglicht eine effiziente Speicherung und einen effizienten Transport von Energie. Wasserstoff kann aus verschiedenen Ressourcen wie Erdgas, Biomasse und Wasser durch Elektrolyse hergestellt werden, die mit erneuerbaren Energiequellen betrieben wird (siehe auch: grüner Wasserstoff). Diese Flexibilität unterstützt die Energiesicherheit und die Integration erneuerbarer Energien in das Energiesystem, indem sie als Puffer für den Ausgleich von Angebot und Nachfrage dient. Trotz der Herausforderungen in Bezug auf Speicher-, Infrastruktur- und Produktionskosten verbessern kontinuierliche technologische Fortschritte und Skaleneffekte die Machbarkeit einer breiten Anwendung stetig. Die Wasserstofftechnologie könnte schon bald zu einer Schlüsselkomponente beim Übergang zu einem saubereren, widerstandsfähigeren Energiesystem werden.

Wichtige Eigenschaften #

Unter Standardbedingungen ist Wasserstoff (H) ein Gas aus Molekülen mit zwei Wasserstoffatomen (H2). Das Gas hat keine Farbe, keinen Geruch oder Geschmack. Es ist nicht giftig, aber brennbar. Mit einem niedrigeren Heizwert (LHV) von 120 MJ/kgH2 weist das Molekül eine sehr hohe Energiedichte auf. Unter Standardbedingungen hat es jedoch eine volumetrische Dichte von nur 90 gH2/Nm3 . Dadurch ist es auch sehr leicht, was die Lagerung größerer Mengen in gasförmigem Zustand schwierig macht. Da sein Siedepunkt bei -253 °C liegt, erfordert die Lagerung als Flüssigkeit sehr niedrige Temperaturen. Der Bau von Maschinen, die bei diesen Temperaturen arbeiten, ist technisch komplex.

Die Beziehung zum GRZ #

Bei der DASH-Speichertechnologie wird das Atom weder in der flüssigen noch in der gasförmigen Form gespeichert, sondern als Feststoff in einem anorganischen Trägermaterial, dem Metallhydrid. Grundlage dieser Speicherform ist, dass die von GRZ Technologies verwendeten metallischen Verbindungen den Wasserstoff unter den richtigen Bedingungen aufnehmen. Dieser Vorgang ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Wasserstoff wird in einem festen Trägermaterial absorbiert
Wasserstoffgas wird von einem Trägermaterial (links) absorbiert und in einem Trägermaterial (rechts) gespeichert.

Die grundlegenden Eigenschaften von Metallhydriden ermöglichen es jedoch, sie nicht nur zur Speicherung, sondern auch zur Kompression zu verwenden. GRZ ist seit seiner Gründung Vorreiter in dieser Technologie. Bis heute ist für alle GRZ-Produkte ein Zufluss von Wasserstoff der Ausgangspunkt.

Wasserstoff als Träger erneuerbarer Energie spielte noch vor wenigen Jahren nur eine sehr untergeordnete Rolle. Heute hat sich das Bild geändert. Dies zeigt sich zum Beispiel an der interaktiven Karte der Produktionsprojekte der IEA.

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