FAQ
Nein. Die Nutzung von Wasserstoff als Energieträger beruht auf chemischen Reaktionen, also Vorgängen in der Elektronenhülle. Die Energiefreisetzung einer Wasserstoffbombe dagegen basiert auf der Fusion von Atomkernen, wie sie im Innern der Sonne geschehen – die hierfür erforderlichen extremen Bedingung können im alltäglichen Wasserstoffgebrauch unter keine Umständen erreicht werden.
Die Anlage wird mit Sicherheitsventilen bzw. entsprechenden Druckentlastungen versehen. Zusätzlich werden Explosionsschutzzonen ausgewiesen, in welchen die elektrischen und sonstigen Anlagen nach 94/9/EG (ATEX-Richtlinie) für die Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen ausgelegt sind.
Nein. Wasserstoff wird seit einem Jahrhundert in Druckbehältern sicher gespeichert, transportiert und gelagert.
Nein, Wasserstoff allein kann nicht explodieren. Damit Wasserstoff explodiert, muss zusätzlich ein Oxidator (Luft, reiner Sauerstoff, Chlor etc.) und eine Zündquelle (Funken) vorhanden sein.
Dies ist abhängig vom Verfahren. Bei der Verbrennung erfolgt die Energieabgabe als Wärme, in der Brennstoffzelle als Strom und Wärme. Im »Energiepark Mainz« kann der Wasserstoff entweder ins öffentliche Gasnetz eingespeist oder über die Gashochdruckleitung zum GuD-Kraftwerk der Kraftwerke Mainz-Wiesbaden auf der Ingelheimer Aue geleitet und dort zur umweltfreundlichen Erzeugung von Strom und Fernwärme genutzt werden.
Ab einer Temperatur von minus 253 Grad Celsius.
Druckgasspeicherung und Flüssiggasspeicherung. Bei der Druckgasspeicherung wird Wasserstoff in Druckgefäßen (Stahlflaschen, Flüssiggastransporter, Kryo-Container), in natürlichen oder künstl
Als Element mit den kleinsten Atomen ist es auch das Gas mit der geringsten Dichte. Die volumetrische Energiedichte von Wasserstoff entspricht etwa einem Drittel der Energiedichte von Erdgas; deshalb nutzt man bei der Speicherung Verfahren, die die volumetrische Energiedichte erhöhen. Bezogen auf das Gewicht hat Wasserstoff hingegen die höchste Energiedichte aller Brennstoffe, fast dreimal so hoch wie Benzin und Diesel. Nicht zuletzt deswegen wird er als Treibstoff in der Raumfahrt eingesetzt.
Wasserstoff wird heute in großen Mengen stofflich in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, z.B. zur Raffinierung von Kraftstoffen, zur Herstellung von Düngemitteln und Methanol, zur Hydrierung von Fetten, in der Stahlerzeugung und Metallverarbeitung sowie der Flachglasherstellung. In Zukunft wird Wasserstoff darüber hinaus als Energiespeicher in zentralen und dezentralen Anlagen genutzt werden sowie als Sekundärenergieträger für unterschiedliche stationäre, mobile und portable Anwendungen dienen. Mit Brennstoffzellen betriebene Fahrzeuge, Brennstoffzellen als kleine Heizkraftwerke, mobile Energiestationen zur Versorgung von Notstromaggregaten oder Minibrennstoffzellen in elektrischen Geräten wie Laptops sind einige Beispiele für die Nutzung von Wasserstoff.
Die Buchstaben PEM sind abgeleitet aus dem Aufbau der Elektrolysezelle, die aus einer Anode (Sauerstoffproduktion) und Kathode (Wasserstoffproduktion) besteht, die durch eine saure Protonaustauschmebran (PEM, engl.: proton exchange mebrane) getrennt sind.
Heute werden über 80% des weltweit verbrauchten Wasserstoffs aus Kohlenwasserstoffen hergestellt. Elektrolyse wird bisweilen aus wirtschaftlichen Gründen eher selten eingesetzt, und zwar dann, wenn sehr preiswerter Strom verwendet werden kann oder kein Erdgas vorhanden ist und nur geringe Mengen Wasserstoff benötigt werden. Elektrolyseure lassen sich in drei Kategorien einteilen:
- Die alkalische Elektrolyse mittels flüssigen basischen Elektrolyten,
- die saure Elektrolyse mit einem polymeren Festelektrolyten und
- die Hochtemperaturelektrolyse mit einem Festoxid als Elektrolyt.
Im »Energiepark Mainz« kommt die saure Elektrolyse mittels eines neuartigen PEM-Elektrolyseurs von Siemens zum Einsatz, dem das benötigte Wasser flüssig (NT-Verfahren) und nicht dampfförmig (HT-Verfahren) zugeführt wird.
In Zukunft kommt bei der Herstellung von Wasserstoff Strom aus erneuerbaren Energien – im »Energiepark Mainz« wird es die Windenergie sein – größere Bedeutung zu. Aber auch Biogase und andere Brennstoffe wie beispielsweise Glyzerin und feste Biomasse werden im Energiemix zur Herstellung von Wasserstoff ihren Platz haben.
Nein. Wasserstoff ist eine unverzichtbare und dauerhafte Säule einer nachhaltigen Energiewirtschaft.
Wichtigster Bereich ist die Herstellung von Ammoniak. Auch bei der Produktion von Methanol spielt es eine Rolle. Darüber hinaus gilt Wasserstoff unter anderem als Grundstoff für Kunstdünger oder Kunststoffe. Auch zur Fetthärtung, Stahlproduktion und in der Glas- und Halbleiterindustrie wird Wasserstoff genutzt.
Ja, denn das früher, auch in Mainz, zum Betrieb von Gaslaternen eingesetzte Stadtgas enthielt rund 50 Prozent Wasserstoff.
Insbesondere in der Chemischen Industrie wird Wasserstoff seit mehr als 100 Jahren hergestellt und genutzt. 1808 kam es in London zum ersten großtechnischen Einsatz von Wasserstoff in der städtischen Beleuchtung. Die Erfahrungen zeigen, dass eine sichere Handhabung bei Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Wandlung möglich ist.
Im Universum sind 90 Prozent aller Atome und damit drei Viertel der gesamten Masse Wasserstoff.
Ein Wasserstoff-Luft-Gemisch ist immer leichter als Luft und wird deshalb nach oben steigen. Eine Einlagerung und Verweilung des Gemischs in Kellern, Gräben, Tiefgaragen, Kanalisation etc. ist daher auszuschließen
Zur Vermeidung explosionsfähiger Gemische werden die Anlagen auf Dauer technisch dicht ausgelegt bzw. werden speziell für Wasserstoff geeignete Flanschverbindungen verwendet und die Anzahl lösbarer Verbindungen auf ein Minimum beschränkt. Weiterhin wird in Hallen für einen regelmässigen Luftaustausch gesorgt, und die Anlage wird mit Sicherheitsventilen bzw. entsprechenden Druckentlastungen versehen. Zusätzlich werden Explosionsschutzzonen ausgewiesen, in welchen die elektrischen und sonstigen Anlagen nach 94/9/EG (ATEX-Richtlinie) für die Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen ausgelegt sind.
In der chemischen Industrie werden Wasserstoffanlagen seit über hundert Jahren mit exzellenten Sicherheitserfahrung betrieben, z.B. durch den Projektpartner Linde. Es gibt keine Hinweise darauf, dass die Gefährdung durch Wasserstoff höher ist als die durch Erdags.
Nein, derartige Probleme sind nicht bekannt, obwohl sich in diesen Leitungen ionisierter Wasserstoff bilden kann, dessen Moleküle einen Durchmesser von nur 0,106 nm haben. Im Energiepark Mainz wird der Wasserstoff in eine Erdgasleitung eingespeist, deren materialseitige Auslegung keine Diffusionsprobleme aufweist.
Wie beispielsweise bei Erdgas oder Benzindämpfen ist dies auch bei Wasserstoff grundsätzlich möglich. Der Wasserstoffgehalt in der Luft muss dazu aber mindestens vier Prozent betragen; ist der Wasserstoffgehalt höher als 75 Prozent, ist eine Zündung des Gemischs wegen Sauerstoffmangels nicht mehr möglich. Anders als Benzin und Erdgas hat Wasserstoff in der Atmosphäre durch seine geringe Dichte einen sehr starken Auftrieb, was die Wahrscheinlichkeit einer Zündung im Freien reduziert.
Im »Energiepark Mainz« wird der produzierte Wasserstoff zum Ausgleich der dynamischen Produktion zwischengespeichert. Nach einer kurzen Verweilzeit in den Tanks vor Ort wird er mittels Tankfahrzeugen abtransportiert oder in das Erdgasnetz eingespeist.
Bei wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen hat sich ein Industriestandard von 700 bar etabliert. Druckgasfahrzeuge (sog. „Trailer“) zum Transport von Wasserstoff haben in Deutschland üblicherweise 200 bar Maximaldruck.
Die Umwandlung des Stroms aus erneuerbaren Energiequellen (Wind, Sonne) in Wasserstoff macht es möglich, Energie zu speichern und zu nutzen, wann und wo es dafür Bedarf gibt. Etwa in der Nacht, wenn keine Sonne scheint oder bei Flaute, wenn sich kein Windrad dreht. Auf diese Weise können wir Strom aus Erneuerbaren Energien sogar grundlastfähig machen. Zudem eröffnet der Wasserstoff neue Nutzungspfade für Erneuerbaren Strom, wie z.B. als Erdgas-Ersatz durch Einspeisung in bestehende Pipelines, in der Mobilität mit Brennstoffzellenfahrzeugen oder in der H2-verarbeitenden Industrie
Wasserstoff (chemisches Zeichen H) ist ein Gas. Es kommt in der Natur nur in geringen Mengen in reiner Form vor. Überwiegend ist es chemisch gebunden – durch den Einsatz von Energie lässt es sich erzeugen. Es ist das erste und leichteste Element im Periodensystem (Nr. 1).