Grauer Wasserstoff
Wasserstoff aus Erdgas, hergestellt per Dampfreformierung ohne CO2-Abscheidung; heute der vorherrschende und billigste Herstellungsweg.
Auf grauen Wasserstoff entfällt der Großteil der jährlich weltweit erzeugten rund 97–100 Mt Wasserstoff (IEA Global Hydrogen Review 2024–2025). Etwa zwei Drittel stammen aus der Erdgasreformierung, der größte Teil des Rests aus der Kohlevergasung (manchmal brauner oder schwarzer Wasserstoff genannt, vor allem in China) und als Nebenprodukt aus Raffinerien. Emissionsarmer Wasserstoff macht weniger als 1 % aus.
Bei der Dampfreformierung reagiert Methan mit Wasserdampf an einem Nickelkatalysator bei 700–1.000 °C und 3–25 bar. Es folgen die Wassergas-Shift-Reaktion und die Reinigung per Druckwechseladsorption. Der Prozess braucht etwa 165 MJ Gas pro kg H2 (rund 0,45 MMBtu), ein Umwandlungswirkungsgrad von 70–75 % bezogen auf den Heizwert.
Die Kohlevergasung verursacht rund 20 kg CO2/kg H2. Insgesamt setzt die Wasserstoffproduktion etwa 900 Mt CO2 im Jahr frei, ungefähr so viel wie Deutschland und Großbritannien zusammen.
Die Kosten bestimmt fast nur das Gas: Bei 3 USD/MMBtu kostet grauer Wasserstoff etwa 1 USD/kg, bei europäischen Gaspreisen von 35 EUR/MWh etwa 2–2,5 EUR/kg vor einem CO2-Preis. Hauptabnehmer sind Ölraffinerien (etwa 40 %), Ammoniak für Düngemittel (etwa ein Drittel) und Methanol. Diese bestehenden Anwendungen zu dekarbonisieren ist kurzfristig der wichtigste Markt für grünen und blauen Wasserstoff.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Blauer Wasserstoff
Wasserstoff, der durch Reformierung aus Erdgas hergestellt wird, wobei der Großteil des entstehenden CO2 abgeschieden und dauerhaft gespeichert wird.
- Grüner Wasserstoff
Wasserstoff, der in einem mit Ökostrom betriebenen Elektrolyseur aus Wasser gewonnen wird, praktisch ohne direkte CO2-Emissionen.
- Erdgas
Ein fossiler Brennstoff, der überwiegend aus Methan besteht und für die Stromerzeugung, für Prozess- und Raumwärme sowie als Rohstoff für Wasserstoff und Ammoniak dient.
- Ammoniak als Brennstoff
Nutzung von Ammoniak (NH3), einem kohlenstofffreien Wasserstoffträger, als Kraftstoff für Schiffe, als Brennstoff in Kraftwerken und für den Wasserstofftransport über weite Strecken.
- CO₂-Preis
Ein Preis pro Tonne ausgestoßenem CO2e, erhoben über eine CO₂-Steuer oder einen Emissionshandel, damit die Klimaschäden der Emissionen in die Marktpreise eingehen.