Wieso wird der Einsatz von Brennstoffzellen als umweltfreundlich bezeichnet, wenn doch zur Erzeugung des dabei benötigten Wasserstoffs große Mengen Strom verbraucht werden?
29. April 2008
Wieso wird der Einsatz von Brennstoffzellen als umweltfreundlich bezeichnet, wenn doch zur Erzeugung des dabei benötigten Wasserstoffs große Mengen Strom verbraucht werden?
Als umweltfreundlich werden Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie vor allem aus einem Grund bezeichnet: In Zukunft soll Energie, die aus regenerativen Quellen gewonnen wurde, in Form von Wasserstoff gespeichert und transportiert und mittels Brennstoffzellen effizient und schadstofffrei in Strom und Wärme umgewandelt werden.
Brennstoffzellen sind, ähnlich wie Batterien und Akkumulatoren, elektrochemische Vorrichtungen, die chemische Energie direkt in elektrische Energie umwandeln können. Während bei Batterien der Brennstoff in chemisch gebundener Form im Zellenblock enthalten ist, wird er bei Brennstoffzellen kontinuierlich zugeführt. In der Wasserstoff-Sauerstoffzelle wird Wasserstoff als Brennstoff verwendet. Er reagiert mit dem in der zugeführten Luft enthaltenen Sauerstoff zu Wasser, dabei entsteht Strom und Wärme.
Die Gewinnung des erforderlichen Wasserstoffs ist durch verschiedene Verfahren möglich. Dazu gehören die Wasserelektrolyse – bei der kein Kohlendioxid entsteht, wenn der verwendete Elektrolysestrom regenerativ erzeugt wurde – und die so genannte Reformierung von Erdöl-basierten Brennstoffen oder Erdgas – bei der neben Wasserstoff auch Kohlendioxid entsteht. Wasserstofftechnologie und Brennstoffzellen können also nicht grundsätzlich die Freisetzung von Kohlendioxid vermeiden. Aber sie sind in der Lage, Energie über längere Zeit zu speichern, über große Distanzen zu transportieren und effizienter sowie umweltfreundlicher in Strom umzuwandeln, als dies mit heute zur Verfügung stehenden Verfahren möglich ist.
Besonders umweltfreundlich werden sie dann, wenn diese Energie aus regenerativen Quellen stammt - etwa Sonne und Wind - und Wasserstoff aus der Elektrolyse von Wasser gewonnen wird. Bei der Verwendung von Biomasse zur Wasserstofferzeugung wird das im Verlauf der gesamten Energieumwandlungskette freigesetzte Kohlendioxid zum Teil durch den biologischen Kohlendioxid-Abbau der folgenden Pflanzengeneration kompensiert.
Der Einsatz der Brennstoffzellentechnologie kann aber auch dann die Umwelt schonen, wenn Wasserstoff aus Erdgas erzeugt wird. Dies gilt, wenn dabei nicht nur der entstehende Strom sondern auch die abfallende Wärme zum Beispiel zur Warmwasserbereitung genutzt wird. Solche kombinierten Anlagen, wie sie für einzelne Haushalte und Gebäudekomplexe in wenigen Jahren auf den Markt kommen sollen, haben im Vergleich zu konventionellen zentralen Kraftwerken immer dann eine höhere Energienutzung, wenn die konventionellen Kraftwerke nicht an ein Fernwärmenetz angeschlossen sind.
Die Frage wurde beantwortet von Dr. Bernd Emonts, Institut für Brennstoffzellen, Forschungszentrum Jülich.
Weitere Informationen zu Brennstoffzellen finden sich zum Beispiel unter www.diebrennstoffzelle.de