Es gibt eine ganze Palette von Wasserstoff-„Farben“. Der Farbton gibt Aufschluss über Herstellungsart und Klimabilanz des Wasserstoffs, allerdings ist die Farbgebung international und branchenübergreifend nicht einheitlich definiert. Manche Wasserstoff-Farben haben dieselbe Bedeutung, während manche Bedeutungen mehreren Farben zugeordnet werden. Hier finden Sie eine Übersicht der gängigen Farben und ihrer Bedeutungen.
Grundsätzlich werden die Wasserstoff-Farben in drei Kategorien eingeteilt:
- Fossil
- CO2-arm
- Erneuerbar
Fossiler Wasserstoff
Grauer Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen. Oftmals wird dabei nicht zwischen verschiedenen fossilen Brennstoffen unterschieden. Grundsätzlich bedeutet die Bezeichnung „grauer“ Wasserstoff, dass dieser aus fossilen Kohlenwasserstoffen wie Erdgas gewonnen wurde. Dies geschieht entweder „traditionell“ mittels Dampfreformierung oder durch Elektrolyse mit Strom aus fossilen Brennstoffen.
Bei der Dampfreformierung reagiert Methan mit stark erhitztem Wasserdampf zu Kohlenmonoxid und Sauerstoff. In einem zweiten Schritt, der sogenannten Wassergas-Shift-Reaktion, reagiert das Kohlenmonoxid wieder mit Wasserdampf, wodurch mehr Wasserstoff und CO2 entstehen. Dieses entweicht ungenutzt in die Atmosphäre. Bei der Produktion einer Tonne Wasserstoff entstehen auf diese Weise rund 10 Tonnen CO2. Heute werden in Deutschland noch etwa 90 % des Wasserstoffs aus fossilen Quellen erzeugt. Davon entstehen rund 40 % per Dampfreformierung, weitere ca. 50 % entstehen als Nebenprodukt von Raffinerie- und Chemieprozessen.
Bei genauerer Betrachtung wird fossiler Wasserstoff noch wie folgt unterteilt:
Schwarzer Wasserstoff wird mittels Vergasung von Steinkohle hergestellt.
Brauner Wasserstoff wird mittels Vergasung von Braunkohle hergestellt.
Golden oder weiß ist Wasserstoff, wenn er aus natürlichen Vorkommen gewonnen wird. Diese können sich auf verschiedene Weise bilden:
- durch bakterielle Umwandlung organischen Materials
- durch Wasserumwandlung beim Zerfall radioaktiver Elemente in der Erdkruste
- durch Serpentinisierung – ein Prozess, bei dem Mantelgestein mit Wasser reagiert und dabei neue Minerale sowie Wasserstoff bildet
Natürliche Wasserstoff-Reservoirs sind aktuell noch kaum erforscht, weshalb auch nur wenige Vorkommen bekannt sind. Theoretisch lasse sich der natürlich vorkommende Wasserstoff mithilfe von Fracking-Technologien gewinnen. Doch auch die Förderung muss noch weiter untersucht werden.
CO2-armer Wasserstoff
Als gelb wird Wasserstoff bezeichnet, wenn zum Betrieb der Elektrolyseure Netzstrom verwendet wird – in der Regel ein Mix aus erneuerbaren und fossilen Energieträgern. Manchmal wird die Bezeichnung gelber Wasserstoff auch für Wasserstoff verwendet, der mittles Kernstrom produziert wurde.
Von blauem Wasserstoff wird gesprochen, wenn das im Produktionsprozess entstehende CO2 abgeschieden, aufgefangen und gelagert wird, sodass es nicht in die Atmosphäre gelangt. Durch diese Speicherung (CCS = Carbon Capture and Storage) wird die Produktion als bilanziell CO2-neutral betrachtet.
Türkiser Wasserstoff wird über die thermische Spaltung von Methan, die sogenannte Methanpyrolyse, hergestellt. Das Methan wird dabei unter Sauerstoffausschluss in seine Bestandteile Wasserstoff und Kohlenstoff zerlegt. Anstelle von CO2 entsteht in der Folge fester Kohlenstoff. Das Verfahren ist CO2-neutral, wenn die Wärmeversorgung des Hochtemperaturreaktors aus erneuerbaren Energiequellen erfolgt und der Kohlenstoff dauerhaft gebunden wird. Alternativ kann der feste Kohlenstoff unter anderem in der Chemieindustrie als Rohstoff verwendet werden.
Rosa/ Pinker/ Roter oder Violetter Wasserstoff entsteht, wenn zum Betrieb der Elektrolyse Strom aus Kernkraft verwendet wird.
Erneuerbarer Wasserstoff
Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser hergestellt. Dabei wird Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Grün ist der Wasserstoff allerdings nur, wenn ausschließlich Strom aus erneuerbaren Energien zum Einsatz kommt. Die Produktion erfolgt somit CO2-frei. Wasserstoff, der aus der Vergasung und Vergärung von Biomasse sowie der Dampfreformierung von Biogas entsteht, gilt zuweilen auch als grüner Wasserstoff.
Als orange wird Wasserstoff bezeichnet, wenn für die Herstellung Bioenergie genutzt wird. Der Wasserstoff wird also aus organischen Stoffen wie Biomasse, Biokraftstoff, Biogas und Biomethan hergestellt. Die organischen Materialien werden üblicherweise aus Abfällen und Reststoffen aus der Land- und Forstwirtschaft, aus Haushalten und der Industrie gewonnen. Dabei handelt es sich um kohlenstoffneutrale Energie. Teilweise meint orangener Wasserstoff aber auch Wasserstoff, der durch Pyrolyse aus Müll produziert wurde.
Zur Kurz-Studie der „Wasserstoff – Farbenlehre”
