Wasserstofftechnologien

Wasserstoff spielt eine zentrale Rolle, um die Klimaziele zu erreichen. Wir erforschen, wie die einzelnen Technologien in das Energiesystem integriert und im großen Maßstab eingesetzt werden können.

Holger Hanselka

Wasserstofftechnologien sind für den Erfolg der Energiewende unverzichtbar. Sie können die Lücke zwischen der schwankenden Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und der Nachfrage nach grünem Strom schließen, fossile Energieträger in Industrieprozessen ersetzen und die Energiesektoren Strom, Wärme, Industrie und Verkehr stärker koppeln – und zwar möglichst effizient und kostengünstig.

Mit seiner einzigartigen Forschungsinfrastruktur trägt Helmholtz dazu bei, Wasserstofftechnologien zu entwickeln, zu testen und marktgängig zu machen. Das Spektrum reicht von den Grundlagen bis zur Anwendung und umfasst die gesamte Wertschöpfungskette.

Wasserstoff kann in vielen Bereichen des Energiesystems eingesetzt werden und so die Energiesektoren Strom, Wärme, Industrie und Verkehr noch stärker koppeln (Sektorkopplung). Ein Beispiel: Bei einem Überangebot an erneuerbarem Strom kann die Industrie zusätzlich Wasserstoff herstellen, der etwa zum Antrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen verwendet wird.

Diese Brennstoffzellen wandeln Wasserstoff direkt in elektrische Energie um und kommen für zahlreiche Anwendungen infrage: für den elektrischen Antrieb oder die Bordstromversorgung von Lastwagen, Bussen, Flugzeugen, Schiffen, Gabelstablern und Pkw, für Blockheizkraftwerke sowie für die Stromversorgung netzferner Geräte. Helmholtz-Wissenschaftler arbeiten daran, den Wirkungsgrad, die Langlebigkeit und die Leistungsfähigkeit von Brennstoffzellen weiter zu verbessern. Dazu nutzen sie verschiedene Zelltypen passgenau für die jeweiligen Anwendungen.

Wasserstoff lässt sich außerdem nutzen, um daraus synthetische, flüssige Kraftstoffe sowie Grundchemikalien zu gewinnen. Synthetische Kraftstoffe werden aus erneuerbarem Strom und CO2 gewonnen, können aber wie Benzin oder Diesel in Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Weitere Vorteile: Sie sind gut speicherbar und eignen sich zum Beispiel für den Einsatz in Schiffen, Flugzeugen und Lastwagen, wo elektrische Antriebe nicht infrage kommen. Jedoch ist ihre Herstellung bisher sehr teuer und aufwändig und erfordert große Mengen an erneuerbaren Energien. Helmholtz-Forscher entwickeln neue Herstellungsverfahren bis hin zum industriellen Maßstab.


Kontakt

  • Photo of Sören Wiesenfeldt

Kompetenzatlas Wasserstoff

Rund 600 Mitarbeiter an zehn Helmholtz-Zentren forschen an Wasserstofftechnologien der Zukunft.

Broschüre (20 Seiten)

Handout (2 Seiten)

Beteiligte Zentren

Nationale Wasserstoffstrategie

Mit der Nationalen Wasserstoffstrategie will die Bundesregierung Deutschland zum weltweit führenden Ausrüster für Wasserstofftechnologien machen.

Aus den Zentren

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