Grüner Wasserstoff ist eine Schlüsselenergieform im Kampf gegen den Klimawandel. Einem Unternehmen scheint ein Durchbruch bei der Produktion gelungen zu sein. 

Das australische Unternehmen Hysata hat nach eigener Aussage einen Weg gefunden, den Wirkungsgrad einer Wasserstoffelektrolyse – also der Aufspaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff mittels Elektrizität – von bislang durchschnittlich 75 Prozent auf bis zu 98 Prozent zu steigern – und dies bei Kosten von unter 1,50 US-Dollar pro Kilo Wasserstoff. Das Unternehmen schürt international die Hoffnungen auf einen schnelleren Wandel hin zu klimafreundlicheren Energieformen und will schon bis zum Jahr 2025 eine Großanlage für die Produktion bauen.

Wasserstoff wäre somit deutlich günstiger zu haben. Derzeit ist grüner Wasserstoff noch zu teuer, um mit fossilen Brennstoffen konkurrieren zu können, was zum großen Teil auf die geringe Effizienz bestehender Elektrolysemethoden zurückzuführen ist.

Neue Methode, weniger Kosten, bessere Preise

Das soll sich nun mit dem neuen Verfahren ändern. Der Ultrahocheffizienz-Elektrolyseur von Hysata kann grünen Wasserstoff um etliche Jahre früher als bislang angenommen wettbewerbsfähig machen, die globale Dekarbonisierung beschleunigen und die Energiesicherheit erhöhen. Die Wissenschaftler von Hysata verbesserten die Effektivität der Wasserstoff-Erzeugung dadurch, dass sie Wasser durch dünne Röhren direkt an die Elektroden leiteten, die zudem aus einem porösen Material entstehen, über das sich die aufgespalteten Gase schneller ableiten lassen, ohne die Elektrolyse zu beeinflussen. Während dieser Prozess bei 85 Grad abläuft, braucht eine Wasserstofferzeugung mittels Dampfreformierung eine Temperatur von 900 Grad – was energieintensiver ist als die neue Methode [korrigiert geg. ursprüngl. Textfassung].

Der neuen Methode gingen Forschungsarbeiten an der Universität von Wollongong (Australien) voraus; daraus entstand das Unternehmen Hysata. Forscher bestätigen, dass die „kapillär gefütterte Elektrolysezelle“ von Hysata grünen Wasserstoff aus Wasser mit einer Energieeffizienz von 98 Prozent der Zellen produzieren kann, weit über dem Ziel der International Renewable Energy Agency (IRENA) 2050 und deutlich besser als die vorhandenen Elektrolysetechnologien, was eine Wasserstoffproduktion ermöglicht mit Kosten  unter 1,50 US-Dollar pro Kilogramm.

Nachfrage steigt

Grüner Wasserstoff ist für die Dekarbonisierung schwer zu beschaffender Sektoren wie Stahl, schwerer Transport und Chemikalien von entscheidender Bedeutung. Die Energy Transitions Commission geht davon aus, dass die Nachfrage nach grünem Wasserstoff bis 2050 auf 500 bis 800 Millionen Tonnen pro Jahr steigen wird, um die Nachfrage in diesen Sektoren zu befriedigen und eine neue millionenschwere Industrie zu schaffen.

Paul Barrett, CEO von Hysata, sagte, das Unternehmen sei auf einem klaren Weg, um den effizientesten Elektrolyser der Welt zu vermarkten und bis 2025 die Wasserstoffproduktionskapazität im Gigawatt-Maßstab zu erreichen: „Unser Elektrolysator wird die weltweit niedrigsten Wasserstoffkosten liefern.“ Produzenten könnteb Stromkosten in Milliardenhöhe einsparen und den Preis für grünen Wasserstoff gegenüber dem aus fossilen Brennstoffen weit übertreffen.

Leicht skalierbar

Gerry Swiegers, Chief Technology Officer bei Hysata, sagte, das Gesamtdesign des Hysata-Elektrolysesystems sei einfacher als bestehende Technologien. „Elektrolyseure gibt es seit 200 Jahren, aber die großen Mengen an erneuerbarem Strom, die zur Erzeugung von grünem Wasserstoff benötigt werden, und die Gesamtkosten für Elektrolysen haben bislang die großflächige Verwendung von grünem Wasserstoff verhindert.“

Hysata will mit Unterstützung der IP Group und der Clean Energy Finance Corporation (CEFC) die Produktion von Wasserstoff nach der neuen Methode nun kommerzialisieren. Das gesamte Elektrolysiersystem von Hysata wurde für eine einfache Herstellung, Skalierung und Installation entwickelt und liefert einen Gesamtsystemwirkungsgrad von 95 Prozent, was 41,5 kWh/kg entspricht, verglichen mit 75 Prozent oder weniger für vorhandene Elektrolysetechnologien. Für Wasserstoffproduzenten werden sowohl die Kapital- als auch die Betriebskosten für die Erzeugung von grünem Wasserstoff erheblich gesenkt.

Nature Communications berichtet ausführlich über die neue Produktionsmethode von Wasserstoff hier.