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Wasserstoff - Farben des Wasserstoffs

Auf dem Weg in eine klimaneutrale Energieversorgung braucht es viele Lösungen. Ein Hoffnungsträger ist Wasserstoff, welcher sich in unterschiedliche Farben aufteilt. Da der vielseitige Energieträger jedoch eigentlich ein farbloses Gas ist, stellt sich die Frage, was die Farben aussagen?

Welche Bedeutung haben die Farben des Wasserstoffs?

Eigentlich hat Wasserstoff keine Farbe. Das durchsichtige Gas gilt aktuell als effizienter und klimaneutraler Energieträger mit diversen Nutzungsmöglichkeiten für die Industrie oder als Speicher für Strom aus erneuerbaren Energien. Die Farben des Wasserstoffs beschreiben dabei im Kern das Herstellungsverfahren, mit dem der Wasserstoff gewonnen wird. Oftmals ist auch die Rede von der Farblehre des Wasserstoffs. So setzt grüner Wasserstoff beispielweise auf das Verfahren der Elektrolyse und ist bei der Verwendung von grünem Strom klimaneutral.

Welche Farben gibt es also? Die wichtigsten Farben des Wasserstoffs sind grün, blau und grau. Es gibt jedoch noch weitere Farben wie gelb, orange, braun, weiß, rot oder schwarz. Jedoch spielen diese Farben eine eher untergeordnete Rolle. Wir haben die wichtigsten Farben des Wasserstoffs eingeordnet und zeigen, welche Besonderheiten grüner Wasserstoff und Co. besitzen.

Auswirkungen der Farben auf das Klima

Die Farben des Wasserstoffs beschreiben in erster Linie das jeweils eingesetzte Herstellungsverfahren und die daraus resultierenden Auswirkungen auf das Klima. Es ist daher nicht verwunderlich, dass die hoffnungsvollste Farbe des Wasserstoffs grün ist. Wie bereits angesprochen, ist grüner Wasserstoff klimaneutral – dank der Nutzung von grünem Strom aus beispielsweise Windenergie oder Sonnenenergie. Das Gegenteil zu grünem Wasserstoff ist grauer Wasserstoff, bei dem Strom aus fossilen Quellen für die Produktion genutzt wird; grauer Wasserstoff ist daher nicht klimaneutral und belastet die Umwelt mit Emissionen.

Daher sollte das Ziel für eine Wasserstoffwirtschaft grüner Wasserstoff sein. Farben wie blauer oder türkiser Wasserstoff können dabei den Übergang auf dem Weg zu möglichst viel grünem Wasserstoff gestalten. Für die Produktion von nachhaltigem Wasserstoff braucht es demnach große Mengen an grünem Strom aus erneuerbaren Quellen, wodurch ein schneller und effizienter Ausbau eben dieser noch wichtiger wird.

EWE und Wasserstoff

Für uns bei EWE ist klar: Wasserstoff kann eine wichtige Rolle bei der Transformation der Energieversorgung spielen, insbesondere in Bereichen, in denen eine direkte Elektrifizierung nur schwer möglich ist. Dabei steht grüner Wasserstoff bei der Erzeugung im Fokus von EWE. Bezogen auf unsere Infrastruktur verfolgen wir einen technologieoffenen Ansatz.

Wie sich der künftige Wasserstoffmix entwickeln wird, hängt unter anderem vom Ausbau erneuerbarer Energien sowie von technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen ab.

Entscheidend für den Beitrag zur Erreichung der Klimaziele sind insbesondere die jeweiligen Herstellungsverfahren und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen. Wasserstoff mit geringen Treibhausgasemissionen kann in geeigneten Anwendungsbereichen dazu beitragen, den Einsatz fossiler Energieträger zu reduzieren.

Weitere Farben des Wasserstoffs

Neben dem grünen, blauen und grauen Wasserstoff gibt es noch weitere Farben des Wasserstoffs. Die Farben bezeichnen dabei die Auswirkungen des jeweiligen Herstellungsverfahrens auf das Klima. Wir ordnen die Farben des Wasserstoffs ein und zeigen, welche Besonderheiten sie haben.

Türkiser Wasserstoff

Türkiser Wasserstoff entsteht durch ein thermisches Verfahren, bei dem Erdgas mittels Methanpyrolyse in Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten wird. Bei der Herstellung von türkisem Wasserstoff entsteht fester Kohlenstoff anstelle des bei der Erdgasreformierung freigesetzten CO₂. Die gesamten Treibhausgasemissionen hängen unter anderem von der Erdgasbereitstellung, der eingesetzten Prozessenergie und dem weiteren Umgang mit dem Kohlenstoff ab. Die zur Spaltung des Methans verwendeten Reaktoren beziehungsweise Hochöfen sollten dazu auch mit erneuerbaren Energien betrieben werden.

Hinzu kommt bei der Bewertung von türkisem Wasserstoff, dass bei der Förderung des Ausgangsmaterials Erdgas häufig ebenfalls Emissionen entstehen. Türkiser Wasserstoff ist somit im Hinblick auf den gesamten Entstehungsprozess und die Weiterverarbeitung des Beiprodukts Kohlenstoff zumeist nicht komplett klimaneutral. Jedoch kann türkiser Wasserstoff einen Übergang zu grünem Wasserstoff darstellen.

Roter und violetter Wasserstoff

Bei rotem beziehungsweise violettem Wasserstoff wird Energie aus Kernkraft zur Herstellung genutzt. Kernenergie ist keine fossile Energiequelle, zählt jedoch auch nicht zu den erneuerbaren Energien. Roter Wasserstoff nutzt für die Herstellung das Verfahren der Elektrolyse, welches auch bei grünem Wasserstoff zur Anwendung kommt. Hierbei wird durch eine chemische Reaktion in einem Elektrolyseur die Verbindung Wasser in seine Einzelteile gespalten: Wasserstoff und Sauerstoff.

Die Rolle der Kernenergie in einer emissionsarmen Energieversorgung wird unter anderem hinsichtlich ihrer Klimabilanz, ihrer Risiken und des Umgangs mit radioaktiven Abfällen diskutiert. Bei der Herstellung von rotem beziehungsweise violettem Wasserstoff wird kein Kohlenstoffdioxid in die Umwelt gebracht. Die Sicherheit von Atomkraft ist jedenfalls einer der Kernpunkte bei den Diskussionen um diese Energieart.

Oranger Wasserstoff

Energie aus Biomasse sowie Strom aus Müllheizkraftwerken wird für die Herstellung von orangenem Wasserstoff verwendet. Die Treibhausgasemissionen von orangem Wasserstoff hängen vom eingesetzten Ausgangsstoff beziehungsweise der Stromquelle und vom jeweiligen Herstellungsverfahren ab. Dabei wird orangener Wasserstoff oftmals auch durch das Verfahren der Elektrolyse gewonnen.

Bereits 2021 empfahl der Bundestag den Einsatz von orangem Wasserstoff. Vor allem im Verkehrssektor kann dieser einen Beitrag zur Emissionsreduzierung leisten, etwa durch seinen Einsatz im öffentlichen Personennahverkehr. Der Einsatz von grünem Wasserstoff kann abhängig von seiner Herstellung und dem jeweiligen Anwendungsfall zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen beitragen.

Gelber Wasserstoff

Gelber Wasserstoff wird ebenfalls durch die Elektrolyse von Wasser gewonnen. Hierbei kommt jedoch ein Strommix aus erneuerbaren und fossilen Quellen zur Anwendung, sprich Energie aus Windenergie und beispielsweise Strom aus Kohlekraftwerken. Es ist daher offensichtlich, dass diese Form der Wasserstoffgewinnung nicht klimaneutral ist. Der deutsche Strommix umfasst neben erneuerbaren Energien weiterhin Strom aus fossilen Energieträgern wie Erdgas und Kohle.

Weißer Wasserstoff

Natürlicher Wasserstoff, auch weißer Wasserstoff genannt, ist der in der Umwelt bereits existierende Wasserstoff. Dabei befindet sich diese Form von Wasserstoff in natürlichen Lagerstätten unter der Erde, genauer gesagt in den tief liegenden Gesteinsschichten. Natürliche Wasserstoffvorkommen können unter bestimmten geologischen Voraussetzungen erschlossen werden. Geeignete Förderverfahren und deren Umweltauswirkungen werden derzeit untersucht. Die Wissenschaft ist sich hierbei jedoch noch unschlüssig, vor allem mit Blick auf Umweltbilanz oder Nutzungspotenzial.

Schwarzer Wasserstoff

Der Strom, der bei der Herstellung von schwarzem Wasserstoff verwendet wird, stammt aus der Steinkohle. Aufgrund der hohen Treibhausgasemissionen bei der Herstellung trägt schwarzer Wasserstoff nicht zur angestrebten Reduzierung der Treibhausgasemissionen in der Energieversorgung bei. Durch den beschlossenen Kohleausstieg verliert schwarzer Wasserstoff in Deutschland langfristig an Bedeutung.

Brauner Wasserstoff

Ein ähnliches Bild wie bei schwarzem Wasserstoff zeigt sich auch bei braunem Wasserstoff, welcher Energie aus Braunkohle für die Herstellung verwendet. Also ist auch brauner Wasserstoff nicht klimafreundlich und kann keinen sinnvollen Beitrag für die grüne Transformation leisten.