Wasserstoff
Alternativen zu konventionellen Energieträgern spielen für das Erreichen der Klimaziele eine entscheidende Rolle. Wasserstoff als vielfältig einsetzbarer Energieträger eignet sich zur Unterstützung einer auf erneuerbaren Energien basierenden Energieversorgung, als Energieträger für Mobilität und die Industrie, als transportabler Energiespeicher und als Grundstoff für chemische Prozesse. Durch die Möglichkeit, dieses Gas durch regenerative Energien zu erzeugen, kann Wasserstoff zu einem zentralen Baustein auf dem Weg zu einer klimaneutralen Energieversorgung werden.
Wasserstoff-Collage
Quelle: PIXABAY; BMWi; BGR
Aktuell trägt die BGR mit folgenden geowissenschaftlichen Untersuchungen zur Umsetzung der nationalen Wasserstoffstrategie bei:
Erhebung der regionalen untertägigen Speicherpotenziale in Deutschland
Regionale untertägige Speichermöglichkeiten werden absehbar ein Teil der Wasserstoffinfrastruktur sein. Neben Kavernen in Salzgestein sind Porenspeicher ein möglicher Speicherraum für Wasserstoff. Zusätzlich zu Potenzialabschätzungen von Wasserstoffspeichern werden an der BGR Nutzungskonkurrenzen und –synergien für den untertägigen Speicherraum untersucht. Ein Überblick zum Stand der untertätigen Speicherung von Wasserstoff findet sich hier.
Kriterien zur Eignungsbestimmung von untertägigen Speichern für Wasserstoff
Im Rahmen von Drittmittelprojekten (H2_ReacT) und BGR-Projekten (BiMiAb_H2) wird für verschiedene mögliche untertägige Speicherformationen untersucht, welche mikrobiellen oder geochemischen Prozesse die Nutzung als Wasserstoff-Speicher nachteilig beeinflussen könnten und welche besonderen Anforderungen an Deckschichten in Hinblick auf Minimierung von Gasverlusten durch Migration zu stellen sind. Darauf aufbauend werden Kriterien zur Bewertung und Auswahl für mögliche neue Speicherstrukturen erhoben.
Natürliche Vorkommen von erhöhten Konzentrationen an Wasserstoff und Abschätzung von natürlichen Stoffflüssen
Neben der technischen Erzeugung von Wasserstoff kommt dieser auch natürlich vor – er wird durch geochemische Prozesse in verschiedenen geologischen Umgebungen gebildet (EEK_Wasserstoffartikel) und abgebaut. Da der Kenntnisstand zu natürlich auftretenden Konzentrationen und Stoffflüssen noch gering ist, diese aber sowohl für eine mögliche Nutzung als Wasserstoff-Quelle als auch für das genauere Verständnis des globalen Wasserstoff-Kreislaufs im Vorfeld der Nutzung mit der dabei zu erwartenden Freisetzung von geringen Anteilen grundlegend ist, führt die BGR zu diesem Themenfeld Forschungsarbeiten in Zusammenarbeit mit universitären Partnern durch (BiMiAb_H2). Daneben entwickelt die BGR Ansätze zur Aufsuchung von besonders vielversprechenden geologischen Strukturen für die Gewinnung von geogenem Wasserstoff.
Marktverfügbarkeit von Wasserstoff
Für die rohtoffwirtschaftliche Beratung der Bundesregierung und der deutschen Wirtschaft werden zukünftig von der BGR Informationen und Entwicklungen zum Thema Wasserstoff analysiert und bewertet. Die BGR hat Wasserstoff als Energieträger insbesondere mit Blick auf die heimische Wasserstofferzeugung sowie weiterer Erzeugerländer in die Energierohstoffdatenbank und in die Energiestudie der BGR aufgenommen.
Rohstoffe für die Wasserstofftechnologie
Im Rahmen des Rohstoffmonitorings und des Projektes „Rohstoffe für Zukunftstechnologien“ analysiert die Deutsche Rohstoffagentur (DERA) in Zusammenarbeit mit Partnern aus dem Bereich der Zukunfts- und Innovationsforschung Rohstoffbedarfe von Schlüssel- und Zukunftstechnologien in einem zeitlichen Horizont von ca. 20 Jahren. Relevante Rohstoffe zur Wasserelektrolyse sind Seltene Erden Elemente (SEE) und Elemente der Platingruppenmetalle (PGM). Die Höhe des globalen Bedarfs an mineralischen Rohstoffen wird mittels Hochrechnung ermittelt. Kontakt DERA
Literatur (Auswahl):
- Klitzke, P., Hasch, M. & Bagge, M. (2024) Geogener Wasserstoff. – In: Energie für Deutschland Fakten, Perspektiven und Positionen im globalen Kontext | 2024, S. 55-57
- Bagge, M., Klitzke, P. & Hasch, M. (2024) Wasserstoff aus dem geologischen Untergrund. – In: EEK - Technologie & Transformation von fossilen und grünen Energieträgern, (140) 6, S.17-26. (PDF, 544 KB)
- BGR Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (2024): BGR Energiestudie 2023 - Daten und Entwicklungen der deutschen und globalen Energieversorgung. - 154 S.; Hannover; doi:10.25928/es-2023 (PDF, 4 MB)
- Commodity TopNews 69 (2022): Klimabilanzierung der Wasserstoffherstellung (PDF, 615 KB)
- BGR Energiestudie 2021 - Daten und Entwicklungen der deutschen und globalen Energieversorgung (PDF, 6 MB)
- Commodity TopNews 63 (2020): Wasserstoffvorkommen im geologischen Untergrund (PDF, 2 MB)
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