Weitere Speicherarten

Bei der Druckgasspeicherung wird Wasserstoff unter sehr hohem Druck verdichtet und in Drucktanks gespeichert. Solche Hochdruckspeicher eignen sich vor allem für kleine Speichermengen und werden daher häufig in Fahrzeugen wie LKW oder PKW verwendet. Je höher der Druck ist, desto größer ist die erreichte Speicherdichte. Bei Autos wird ein Druckniveau von ungefähr 700 bar erreicht. Die Reichweite dieser mit Wasserstoff und Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeuge ist mit der von Benzinautos vergleichbar, was die Attraktivität von Fahrzeugen mit Brennstoffzellen steigert und so die Transformation des Verkehrssektors positiv beeinflusst.

Ebenfalls in gasförmigem Zustand wird Wasserstoff in großen Mengen in unterirdischen Kavernenspeichern, beispielsweise in Salzstöcken, gespeichert. In diesen Anlagen kann der Wasserstoff langfristig verbleiben und bei Bedarf weiterverwendet werden. Derzeit finden einige Forschungsprojekte statt, die herausfinden wollen, wie die Anbindung solcher Wasserstoffspeicher an die Energiewirtschaft in Zukunft möglich ist. Eines dieser Projekte ist HyCAVmobil, bei dem EWE gemeinsam mit dem DLR die unterirdische Speicherung in einem unserer Erdgasspeicher erprobt.

Die Methode der Flüssiggasspeicherung sieht eine Verflüssigung des Energieträgers Wasserstoffs durch Herunterkühlen vor. Dabei wird der Wasserstoff bei -253 °C in Kryotanks gespeichert. Bei möglicher Erwärmung kann der Wasserstoff abdampfen und verloren gehen. Die Kryospeicher besitzen jedoch eine so gute Isolation, dass dies kaum vorkommt.

Der große Vorteil von verflüssigtem Wasserstoff ist, dass er nur ein Fünftel des Volumens von gasförmigem Wasserstoff besitzt. Daher eignen sich Flüssiggasspeicher ideal für den Transport über große Distanzen, beispielsweise in LKW. Im Vergleich zu anderen Speichermethoden verfügt flüssiger Wasserstoff zudem über eine sehr große Speicherdichte und wird daher unter anderem in der Raumfahrt als Raketentreibstoff genutzt. Ein Nachteil ist allerdings, dass für das Herunterkühlen des Wasserstoffs auf -253 °C ungefähr ein Drittel der letztendlich gespeicherten Energie vonnöten ist.

Bestimmte Materialien, beispielsweise Kohlenstoff, haben aufgrund ihrer Porengröße die Fähigkeit, Wasserstoff an ihrer Oberfläche zu adsorbieren. Bei Kontakt mit der Oberfläche des Feststoffs zerfallen die Wasserstoffmoleküle in ihren atomaren Zustand und dringen in die Oberfläche des Materials ein. Dieses Verfahren kann zum einen zur Gasreinigung eingesetzt werden, zum anderen eignet sich das Verfahren der Adsorption auch für die Speicherung und den Transport des Energieträgers der Zukunft.

Materialien, die sich gut als Wasserstoffträger und Adsorptionsspeicher eignen, sind Zeolithe, Kohlenstoffe oder bestimmte Metalle und Metalllegierungen. Wird Wasserstoff von einem Metall adsorbiert, bilden sich sogenannte Metallhydride. Um den adsorbierten Wasserstoff wieder aus dem Kohlenstoff- oder Metallhydrid-Speicher zurückzugewinnen, muss Wärme zugeführt werden. Der Nachteil dieser Speichermethode ist das große Gewicht der Adsorptionsspeicher. Heutzutage werden diese zumeist für Spezialanwendungen, beispielsweise in U-Booten, verwendet.

Bei einem Liquid Organic Hydrogen Carrier (LOHC), also einem flüssigen organischen Wasserstoffträger, handelt es sich um eine Flüssigkeit, die Wasserstoff anlagern und als Katalysator chemische Reaktionen beschleunigen kann. Dies kann zum Beispiel ein Öl sein, in dem der Wasserstoff langfristig gespeichert und per Schiff, Zug oder LKW in großen Mengen transportiert werden kann. Bei Bedarf kann der Wasserstoff anschließend wieder vom Trägermedium getrennt und mit einer Brennstoffzelle in Energie verwandelt werden.

Ein ähnliches Verfahren ist die Speicherung von Wasserstoff in Form von grünem Ammoniak, welches hierbei jedoch als anorganischer Wasserstoffträger fungiert. Die Vorteile sind hier jedoch analog. Mehr Informationen zur Ammoniakspeicherung finden sich auf einer eigenen Inhaltsseite.