Page 13 - Best of 2019

Wasser und Wind werden zuneh- mend wichtige Ressourcen, weil mit regenerativer Energie gewon- nener Wasserstoff eine nachhaltige
Industrieproduktion ermöglichen kann. Dazu gehört auch eine CO2-arme Stahlerzeugung – das Element ist der Hoffungsträger für den Aufbruch in eine nachhaltige Zukunft.
Wasserstoff? Wer erinnert sich bei diesem Stichwort nicht an den lautesten Moment seiner Schulzeit – das Knallgas-Experiment im Chemie- Unterricht. Und an das, was Schüler daraus lernen: Wasserstoff und Sauerstoff sind im richtigen Mischungsverhältnis hochexplosiv – und das Ergebnis der Explosion ist: Wasser!
Da beginnt ein Schüler schnell zu träumen: Könnte man nicht Wasserstoff in den Tank füllen, mit Sauerstoff mischen, so einen Verbrennungs- motor oder Ofen befeuern – und aus dem Auspuff bzw. Schornstein tropft Wasser?
So leicht ist das aber nicht: Das Element ist zwar das häufigste im Universum und überall verfügbar, weil die meisten organischen Verbindungen, und vor allem Wasser, es enthalten. Aber man kann
es weder von Bäumen pflücken noch aus dem Boden graben, denn Wasserstoff ist so gut wie nie in reiner Form verfügbar. Er muss aus chemischen Verbindungen gelöst werden.
Wasserstoffmoleküle bestehen aus zwei Atomen, weshalb das Element „H2“ geschrieben wird (hydrogenium, griech., „Wassererzeuger“). Die Moleküle sind extrem leicht und klein und können viele Stoffe durchdringen – im Extremfall sogar Stahl. Deshalb kann auch die Erdatmosphäre das Gas nicht festhalten, es entweicht unentwegt ins All. Geologen glauben, dass die Erde seit ihrem Bestehen deswegen schon ein Viertel ihres Meer- wassers verloren hat. Denn Bakterien und Son- nenstrahlung spalten Wasser permanent in seine Bestandteile Sauer- und Wasserstoff auf und setzen so das farb- und geruchlose Gas frei.
Wie Wasserstoff gewonnen wird
Will man Wasserstoff nutzen, wendet man ver- schiedene Verfahren an. Die gängigsten Methoden sind erstens die Elektrolyse, die Wasser mithilfe von Strom in Sauerstoff und Wasserstoff aufspaltet, und zweitens die Reformation, die das Element durch Wärme aus Kohlenwasserstoffverbindungen löst, heute meist aus Erdgas; aber auch Leicht- benzin, Methanol, Biogas und Biomasse können Wasserstoff liefern. Andere Methoden sind in
der Erprobung oder Erforschung, aber noch
nicht praxisreif. So arbeiten einige Hochschulen an Solarzellen, die mithilfe der Sonnenstrahlen Wasser aufspalten – also quasi die Vorgänge in der Atmosphäre technisch nachahmen.
Es sind folglich hochentwickelte Technologien nötig, um über Wasserstoff verfügen zu kön-
nen. Das Element gilt als Hoffnungsträger einer künftigen Energiewirtschaft und das Modell einer Wasserstoffwirtschaft als vielversprechender
93%
Wasserstoff ist damit das häufigste chemische Element im gesamten Universum
aller Atome des Sonnensystems und 75 % der gesamten Masse entfallen auf Wasserstoff
1766
Wasserstoff wird als brennbares Gas entdeckt
1784
bekommt es seinen Namen
So viel Wasserstoff entweicht in jeder Sekunde der Erdatmosphäre ins All, das entspricht einem Volumen von mehr als 42 Litern
0,03 %
beträgt der Anteil des Wasserstoffs an der Erdmasse
WASSERSTOFF 13
3 kg
H2