Wasserstoff ist ein farbloses Gas. Wenn trotzdem von den Farben des Wasserstoffs die Rede ist, geht es um die Art, wie er hergestellt wird – und wie klimafreundlich das Ganze ist. Eine Wasserstofffarbe ist eigentlich klar zu erkennen – und trotzdem irgendwie unklar. Denn oranger Wasserstoff wird unterschiedlich definiert. Die künstliche Schreibintelligenz ChatGPT spuckt folgende Definition aus: „Oranger Wasserstoff ist eine Kategorie in der Farbklassifikation von Wasserstoff, die auf die Herstellung aus Biomasse oder Abfällen hinweist. Er wird durch thermochemische Vergasung oder Pyrolyse von biogenen Rohstoffen produziert. Diese Methode kann klimafreundlich sein, wenn nachhaltige Biomasse verwendet wird, da das bei der Verbrennung freigesetzte Kohlendioxid (CO₂) zuvor von den Pflanzen gebunden wurde.“
Oranger Wasserstoff ist also grün, wenn der eingesetzte Kohlenstoff biogen ist, also aus lebenden oder – erdgeschichtlich gesehen – erst kürzlich abgestorbenen Organismen stammt, natürlich abgebaut werden und auf natürliche Weise in die Atmosphäre gelangen kann. Kohlenstoff kann aber auch im langfristigen Kreislauf zirkulieren, etwa in Sedimenten oder fossilen Brennstoffen wie Kohle und Öl. Dieser Kohlenstoff gelangt nur mit Naturkatastrophen wie Vulkanausbrüchen in die Atmosphäre oder weil der Mensch ihn verbrennt. Letzteres ist Hauptursache für die aktuelle Erderwärmung.
Eine Frage des Kreislaufs
Mit Blick auf das Klima ist die CO₂-Bilanz im Fall von biogenem Kohlenstoff daher im besten Fall ein Nullsummenspiel, also klimaneutral. Denn das CO₂, das emittiert wird, ist vorher im kurzfristigen Kreislauf gebunden worden. Wenn der Kohlenstoff sich bereits im langfristigen Kreislauf befunden hat – wie bei Kohle oder Öl –, dann ist die Bilanz des orangen Wasserstoffs für das Klima nicht mehr neutral, weil dieser Kohlenstoff die Konzentration in der Atmosphäre zusätzlich zum natürlichen Vorkommen erhöht. Das kann auf die thermochemische Verarbeitung von Abfällen zutreffen, beispielsweise auf Plastik, das aus fossilem Kohlenstoff gewonnen wird, aber nicht biologisch abgebaut werden kann.
„Oranger Wasserstoff ist für mich grüner Wasserstoff, wenn der Abfall, aus dem er gewonnen wird, auf Biomasse basiert. Es gibt auch Abfälle, bei denen wir eigentlich über fossil produzierten Wasserstoff sprechen müssten. Daher ist oranger Wasserstoff als Begriff etwas verwirrend, und man muss genau hinschauen, wie der Abfall zusammengesetzt ist“.
Andreas Peschel erklärt, dass die Herstellung von orangem Wasserstoff mit einer Hausaufgabe verbunden ist. Das mache orangen Wasserstoff zu einem Spezialthema, das aber für einige Nischen relevant sein kann. „Wenn wir biomassebasierten Abfall als Ausgangspunkt betrachten, dann müssen wir schauen, was wir mit dem Kohlenstoffanteil machen“, erklärt Andreas Peschel. Es sei nicht nur wichtig, die Abgabe von Kohlenstoff an die Atmosphäre in Form von CO₂ zu verhindern. Er sei auch ein wertvoller chemischer Wertstoff.
Grüner Treibstoff
„Anstatt orangen Wasserstoff zu erzeugen, können wir diesen Rohstoff besser in Richtung kohlenstoffbasierter Moleküle spielen: also Verbindungen von Wasserstoff und Kohlenstoff – sogenannten Wasserstoff-Derivaten wie Dimethylether, Ethanol oder Methanol. Da ergeben sich sinnvolle Anwendungen, etwa als Treibstoff für landwirtschaftliche Maschinen oder für die Chemie“, beschreibt Andreas Peschel. Für solche orangen Derivate gebe es gute Anknüpfungspunkte in der Region. Denn im Rheinischen Revier sind Landwirtschaft und Bioökonomie sehr stark vertreten. Auch möglich sei, die Biomasse in Wasserstoff umzuwandeln und den Kohlenstoff einzuspeichern oder als festen Kohlenstoff (Biokohle) zu gewinnen.
Für das Potenzial der Wasserstoff-Produktion auf der Basis von Biomasse gebe es allerdings einen limitierenden Faktor, wie Andreas Peschel ausführt: „Für sehr viel Biomasse gibt es bessere Wertschöpfungsketten. Etwa in der Zuckerproduktion: Die Rüben werden zu Zucker verarbeitet.“ Die verbleibende Biomasse werde beispielsweise oft zu Rübenhackschnitzeln verarbeitet, mit denen Rinder gefüttert werden. Diese enthielten wertvolle Stoffe, die höherwertig seien als die Umwandlung in Wasserstoff in einem Biogasreaktor. Wenn man diese Nahrungsquelle entziehe, müsse man Ersatz anbauen – das koste. „Meistens gibt es bereits gute Nutzungen und damit eine Wertschöpfungskette für diese Biomasse. Und die ergeben meistens mehr Sinn, als Strom oder Wasserstoff daraus herzustellen.“
Das lohne sich nur bei wirklichen Reststoffen, die heute verbrannt werden. Davon unabhängig gebe es Energiequellen, die meistens besser für die Wasserstoff-Produktion geeignet sind: Sonnen- und Windenergie. Damit sind wir wieder bei grünem Wasserstoff, der mithilfe von grünem Strom hergestellt wird.
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