PSI sucht Optionen für Wasserstoffproduktion

Forschende des Paul Scherrer Instituts (PSI) haben sich der Frage gewidmet, wo Wasserstoff effizient und kostengünstig hergestellt werden kann, mit dem Ziel den Klimawandel zu stoppen und zukünftig keine neuen Treibhausgase mehr auszustossen. Laut einer Mitteilung haben die Forschenden geografische und ökonomische Daten und Prognosen zusammengestellt, um den Aufbau einer Wasserstoffökonomie zu beschreiben. Dafür haben sie vier Szenarien mit einem Wasserstoffbedarf zwischen 111 und 614 Megatonnen pro Jahr analysiert. Die Studie ist aktuell in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ zu lesen.

Für die Herstellung von Wasserstoff gibt es verschiedene Technologien. Bei der sogenannten Polymerelektrolytmembran-Elektrolyse (PEM) wird der Wasserstoff in einem Elektrolyseur aus Wasser gewonnen. Der grosse Vorteil bei diesem Verfahren besteht darin, dass die Energie für die Umsetzung aus grünem Strom gewonnen werden kann. Zu lösen ist die Frage, wo der hohe Bedarf an Ökostrom am ehesten zu decken ist.

„Wir haben dazu vor allem ökonomische Kriterien angelegt“, wird Tom Terlouw, Doktorand am PSI und Erstautor der Studie, in der Mitteilung zitiert. „Sprich, wo ist die Produktion am günstigsten?“ Dabei kristallisierten sich zwei Schwerpunkte heraus: Wo gibt es genug Wind oder Sonne, um den enormen Bedarf an Ökostrom zu decken? Und wo gibt es ausreichend freie Flächen, um die zur Produktion notwendigen Anlagen aufzustellen? Hier erwies sich Kanada als optimal. „Dort existieren viele freie Flächen, die sehr windig und daher ideal zum Aufstellen von Windturbinen sind“, ergänzt Terlouw. Weiterhin bieten sich die zentralen USA, Teile Australiens, die Sahara, Nordchina und Nordwesteuropa an. Mitteleuropäische Länder wie die Schweiz sind dagegen weniger geeignet, da dort weder freie Flächen noch ausreichende Sonneneinstrahlung vorhanden sind. Des Weiteren weisen die Forscher darauf hin, dass auch bei der Herstellung von grünem Wasserstoff noch Restemissionen an Treibhausgasen aus der Herstellung und dem Transport der benötigten Materialien entstehen. Um diese Restemissionen auszugleichen, müssten entsprechende Mengen Kohlendioxid aus der Atmosphäre gefiltert werden, heisst es in der Studie. ce/eb