Technik: Billige Alternative

Eine deutsche Erfindung macht mithilfe von Solarenergie Wasserstoffgewinnung rentabler und klimaneutral zugleich. Kommt jetzt die alternative Energiewirtschaft?

Unter der Sonne Spaniens, auf der Plataforma Solar de Almería, wird die neue Technik zur Serienreife gebracht. Riesige Kollektoren in der 100-Kilowatt-Pilotanlage bündeln die Sonnenstrahlen und lenken sie auf ein Keramikgehäuse. Die Keramik wiederum ist mit einer Metalloxidschicht belegt, die Sauerstoff binden kann.

"Wird nun Wasserdampf durch die Struktur geleitet, bindet die erhitzte Oxidschicht die Sauerstoffatome - und der Wasserstoff bleibt übrig", sagt Martin Roeb, einer der beteiligten Wissenschaftler.

Was so einfach klingt, hat lange Jahre der Forschung erfordert - und revolutioniert die Art und Weise, Wasserstoff zu gewinnen. In großen Mengen wird das energiereiche Gas bislang vor allem aus Erdgas und heißem Wasserdampf erzeugt. Dabei entstehen Kohlenmonoxid und zuletzt das klimaschädliche CO2.

Die Elektrolyse, die elektrische Spaltung von Wasser, ist ein weiteres Verfahren. Dazu muss jedoch Strom erzeugt werden, zum Beispiel aus Solarzellen. Diese Methode ist unwirtschaftlich: Nur ein geringer Teil der Sonnenenergie wird ausgenutzt.

Den Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist es mit dem chemothermischen Verfahren nun erstmals gelungen, ohne den Umweg über die Stromerzeugung mithilfe von Sonnenwärme Wassermoleküle zu spalten. Eine starke Erhitzung genügt auch, um die Beschichtung wieder zu regenerieren, wenn die Kapazität des zur Reaktion nötigen Metalloxids erschöpft ist. Mit dieser Technologie, sagt Roeb, ließen sich in Kürze auch "industriell relevante Größenordnungen" erreichen, zu einem Preis, der erheblich unter dem des Solarzellen-Verfahrens liegt.

Bislang fehlt jedoch die Infrastruktur, um Wasserstoff aus den südlichen Ländern zu transportieren. "Ein Import von Wasserstoff in großem Maßstab wird nicht vor dem Jahr 2030 wirtschaftlich sein", rechnet Martin Wietschel vor. Er ist Leiter des Geschäftsfelds Energiewirtschaft am Fraunhofer- Institut für System- und Innovationsforschung (ISI).

Andererseits, so Wietschel, könne die Wärme zur Wasserstoffgewinnung statt von der Sonne ebenso gut aus Kernkraft bezogen werden.

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