Zwei weiße zylinderförmige Tanks in weiß mit der Aufschrift H2 in blau.
© iStock / Petmal
Weiterführende Angebote für Schulen rund um Wasserstoff und Brennstoffzellen

Ein Energieträger wird zum Hoffnungsträger für neue Generationen

Wasserstoff als kohlenstofffreier Energieträger und -speicher sowie Brennstoffzellen als effiziente Energiewandler sind wesentliche Schlüsselelemente eines integrierten Energiesystems. Im integrierten Energiesystem werden Strom, Wärme und Verkehr zusammengedacht, sodass unsere momentanen Energieverbräuche in Zukunft nahezu vollständig aus erneuerbaren Energien gedeckt werden.

Die wichtigsten Fragen zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen

Was ist Wasserstoff eigentlich?

Wasserstoff ist ein Gas, das als wichtiger chemischer Grundstoff seit vielen Jahrzehnten in der Industrie verwendet wird.

Was hat dies mit der Energiewende zu tun?

Die Bedeutung von Wasserstoff steigt immer mehr, denn viele momentan verwendeten Energieträger (d. h. Stoffe, deren Energiegehalt für Energieumwandlungsprozesse nutzbar sind) sind fossilen Ursprungs. Ihre Vorkommen werden in absehbarer Zeit erschöpft sein. Die Energieträger müssen daher in naher Zukunft umgestellt werden, etwa im Mobilitätsbereich.

Mehr Informationen im Video vom DWV und h2Hamburg

Wie wird Wasserstoff hergestellt?

    Da Wasserstoff auf der Erde (fast) nicht elementar vorkommt, muss er unter Einsatz von Energie erzeugt werden. Für den Klimaschutz spielt das sogenannte Power-to-Gas-Verfahren die Hauptrolle, bei dem Strom aus erneuerbaren Energien für die Wasserstoffproduktion verwendet wird. Der so gewonnene „grüne“ Wasserstoff kann einen wichtigen Beitrag dazu leisten, Industrie, Verkehr, Strom- und Wärmeerzeugung zu dekarbonisieren, also CO2-neutral zu machen.

    Wozu benötigen wir Wasserstoff als Energieträger?

      Wasserstoff kann als Energiespeichermedium für Wind- und Solarstrom fungieren, da deren Erzeugung erheblichen Schwankungen unterliegt und die deutschen Stromnetze z. B. bei sehr viel Wind und bei großer, längerer Sonneneinstrahlung nicht die gesamte Energie auf einmal aufnehmen können. Daher benötigt man Speicher, die diese überschüssige Energie aufnehmen und zum Beispiel nachts oder in windarmen Zeiten verlässlich bereitstellen können.

      Wichtig: Um mit Strom Wasserstoff zu erzeugen, braucht es den elektrochemischen Prozess der Elektrolyse. Dabei wird Wasser mithilfe elektrischer Energie in seine beiden Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. In der Brennstoffzelle findet dann der umgekehrte Prozess statt: Der Wasserstoff reagiert mit dem Sauerstoff aus der Luft, es entstehen Strom und Wärme. Einziges „Abfallprodukt“ ist Wasser in Form von Dampf.

      Weiterführende Angebote für Schulen

      Logo "Schule 3.0 Mint for Future, Erfinderlabor" mit geometrischen Symbolen.
      © ZFC

      Erfinderlabor „Schule 3.0“

      Das Zentrum für Chemie (ZFC) ist ein eingetragener gemeinnütziger Verein. Er führt seit 2004 in Kooperation mit Schulen, Hochschulen, Unternehmen, Verbänden, Stiftungen und Ministerien Projekte durch, um den Regelunterricht in den MINT-Fächern von der Primar- bis zur Sekundarstufe II zu unterstützen. Zielgruppe sind Schülerinnen und Schüler in einem Alter zwischen acht und neunzehn Jahren sowie Lehrkräfte aller Schularten.

      Das übergeordnete Ziel des Zentrums für Chemie e. V. ist es, Zukunftstechnologien und Klimaschutz in den MINT-Unterricht an hessischen Schulen zu integrieren.

      Um die Kopplung von klassischen Unterrichtsinhalten mit Berufsfeldern im MINT-Umfeld zu stärken, gründete das ZFC im April 2013 die Initiative „Schule 3.0 – Zukunftstechnologien in den Unterricht“.

      Überblick Erfinderlabor „Schule 3.0“

      Logo des EU-Wasserstoff-Projekts "Fuel Cells and Hydrogen 2 Joint Undertaking" in blau und grün.
      © FCHgo!

      FCHgo! – Brennstoffzellen und Wasserstoff

      Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum und einer der saubersten Energieträger auf der Erde, dennoch wird das große Potenzial von Wasserstoff in Schulen sehr selten betrachtet. Die Partner des EU-Projekts FCHgo! wollen dies ändern und entwickelten ein Set mit Materialien für den Unterricht. Mit Spielen, Geschichten, Rollenspielen und lebensnahen Beispielen aus der Wasserstoffanwendung setzt FCHgo! auf spielerische Elemente, um Schülerinnen und Schülern an Grund- und weiterführenden Schulen das Thema Wasserstoff nahezubringen.

      Überblick EU-Projekt FCHgo! (PDF)

      Cover des pixi-Wissen-Buches über Wasserstoff mit Abbildung eines weißen Kleinbusses an einer Wasserstofftankstelle.
      © Carlsen

      PIXI Wissen Wasserstoff

      Wahrscheinlich kennt jeder die Pixi-Bücher von früher: diese 10 cm × 10 cm kleinen Lesebücher, die mindestens zur Hälfte aus Bildern bestehen und kurze, alltagsnahe Geschichten
      für Kinder erzählen. Darüber hinaus gibt der Carlsen-Verlag seit einigen Jahren die Buchreihe Pixi-Wissen in einem Format von 10,5 cm x 15,5 cm heraus. Kinder sind geborene Forscher und interessieren sich für naturwissenschaftliche Phänomene, allerdings ist es oft gar nicht so einfach, auf die vielen Fragen von Kindern eine passende Antwort zu finden.
      Die Pixi-Wissen-Bücher sollen Eltern und pädagogischen Fachkräften dabei helfen, kindgerechte Antworten zu geben.

      Vier Holzwürfel mit Symbolen erneuerbarer Energien und ein Würfel mit der Aufschrift: Energiewende.
      © Stockwerk Photodesign

      Dossier Wasserstoff

      Das Dossier „Wasserstoff - Energielieferant der Zukunft“ aus dem Lehr- und Lernportal „Energie macht Schule“ bündelt verschiedene Medien und Materialien rund um das Thema Wasserstoff. Das Internetportal „Energie macht Schule“ stellt insbesondere Lehrkräften für ihren Unterricht Informations- und Unterrichtsmaterialien rund um das Thema Energie zur Verfügung. Herausgeber des Internetportals ist der BDEW Bundesverband der Energie und Wasserwirtschaft e.V.

      Kontakt

      Tanja Scharnhoop

      Tanja Scharnhoop

      Projektleitung Bildungsinitiative Erneuerbare Energien