Rasante technische Fortschritte gehören zu unserer Zeit – und insbesondere in Bezug auf Energieerzeugung ist diesbezüglich ständig etwas Neues zu berichten. Eine der aktuellsten Ideen: Wasserstoff mit Photovoltaikanlagen erzeugen. Doch ist das überhaupt möglich? Welche Vorteile bietet diese Technologie – und wie lässt sich der damit erzeugte Wasserstoff nutzen?
Diese Fragen möchten wir im folgenden Blogartikel klären. Erfahren Sie, wie sich Wasserstoff auch in Privathaushalten in Zukunft zur Energieversorgung nutzbar machen lässt.
Kann man mit Photovoltaikpanels Wasserstoff herstellen?
Mittlerweile ist es tatsächlich möglich, mit Photovoltaikpanels Wasserstoff zu erzeugen. Dabei wird durch die Panels erzeugter Solarstrom zur Elektrolyse von Wasser genutzt, das Wasser wird also in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Der Wasserstoff kann dann gespeichert und als Energiequelle verwendet werden.
Dafür kommen spezielle Solarpanels zum Einsatz, die Wasserdampf aus der Umgebungsluft in Wasserstoff umwandeln. Möglich wird das, weil sie mit einem sogenannten Elektrolyseur ausgestattet sind. Das bahnbrechende an dieser Technologie? Damit kann Wasserstoff direkt vor Ort produziert werden, ohne dass dafür große Mengen an flüssigem Wasser nötig sind.
Warum ist es sinnvoll, Wasserstoff mit Photovoltaikpanels selber herzustellen?
Die Nutzung von Photovoltaikpanels zur Wasserstoffproduktion bietet mehrere Vorteile – und zwar nicht nur für die Umwelt, sondern auch für die Anlagenbesitzer! Durch die Verwendung von Sonnenlicht als Energiequelle wird der Wasserstoff CO₂-frei erzeugt, was zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen beitragen kann.
Außerdem wird bei solchen Anlagen nicht nur überflüssiger Strom in einer Solarbatterie gespeichert – der Strom, der weiterhin produziert wird, wenn der Speicher voll ist, wird als Wasserstoff gespeichert, der bei Bedarf wieder in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Das ermöglicht eine langfristige Speicherung und einen besonders hohen Eigenverbrauch. Dadurch können Sie die Abhängigkeit vom Netzbetreiber deutlich verringern, Stromkosten sparen und für die Energiezukunft vorsorgen – ein gutes Gewissen inklusive!
Der erzeugte Wasserstoff ist ausgesprochen vielseitig nutzbar und kann zum Beispiel zum Heizen, als Kraftstoff oder zur Stromerzeugung genutzt werden. Photovoltaikpanels, die gleichzeitig Wasserstoff herstellen, sind also eine praktische Erweiterung der ohnehin schon leistungsfähigen und lohnenden klassischen Solaranlagen.
Wie läuft die Wasserstoffherstellung mit Solarpanels technisch ab? Was braucht man dafür?
Schauen wir uns einmal genauer an, wie die Strom- und Wasserstoffproduktion in einer solchen Anlage abläuft:
- Stromerzeugung: Solarpanels wandeln Sonnenlicht in elektrischen Strom um – genau wie bei jeder anderen Solaranlage. Hier kommt der photoelektrische Effekt zum Tragen, an dessen Ende selbst produzierter Gleichstrom steht.
- Speicherung und Elektrolyse: Der erzeugte Gleichstrom wird in einer Solarbatterie gespeichert. Ist diese voll, wird der weiterhin produzierte Strom einem Elektrolyseur zugeführt, der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet. Dabei wird bei modernen Anlagen Wasser aus der Umgebungsluft genutzt. Bei klassischen Solaranlagen würde der Strom an dieser Stelle einfach ungenutzt ins Netz abfließen.
- Wasserstoffspeicherung: Der produzierte Wasserstoff wird in speziellen Tanks gespeichert, um später genutzt zu werden. Der entstandene Sauerstoff wird wieder an die Umgebung abgegeben.
- Nutzung des Wasserstoffs: Der Wasserstoff wird meistens im Winter genutzt, wenn die Sonne nicht mehr genügend Kraft hat, um die Batterie zu laden und das Haus mit Strom zu versorgen. Mithilfe einer Brennstoffzelle lässt sich aus dem Wasserstoff dann wieder Strom gewinnen, mit dem die Batterie geladen wird. Die dunklen Monate können so überbrückt werden und Sie profitieren auch im Winter von selbst erzeugtem Strom.
Was kann man mit dem erzeugten Wasserstoff tun? Wie lässt er sich nutzen?
Da Wasserstoff in privaten Haushalten ein recht seltenes Medium zur Energiespeicherung ist, schauen wir uns im Folgenden einmal an, wie er sich am besten nutzen lässt.
| Heizen | Es gibt mittlerweile spezielle Heizsysteme, z. B. Wasserstoff-Brennwert-Thermen, in denen Wasserstoff direkt und unkompliziert zum Heizen genutzt werden kann. Eine Umrüstung der Heizung ist dafür allerdings nötig, sodass diese Systeme eher etwas für Neubauten sind. Auch als Energiespeicher für Wärmepumpen und Solaranlagen ist Wasserstoff nutzbar. Auch bei der Umwandlung in Strom entsteht als Nebenprodukt Wärme. |
| Erzeugung von Strom | Mithilfe einer Brennstoffzelle wird Wasserstoff wieder in Strom umgewandelt. Dieser kann dann wirklich überall im Haushalt genutzt werden, wo er benötigt wird. |
| Mobilität | Es gibt zwar richtige Brennstoffzellenfahrzeuge, diese sind im privaten Umfeld aber eher weniger verbreitet. Doch natürlich lässt sich die als Wasserstoff gespeicherte Energie auch nutzen, um Elektrofahrzeuge damit zu betreiben. |
Ist diese Lösung für Privathaushalte geeignet? Ist sie marktreif und was kostet die Technologie?
Die Integration von Wasserstofftechnologie in Privathaushalten befindet sich derzeit noch in der Entwicklungs- und Testphase. Derzeit sind solche Systeme jedoch noch nicht im großen Stil kommerziell verfügbar und es wird wohl auch noch einige Jahre dauern, bis wir sie in unser Zuhause integrieren können. Dennoch gibt es bereits einzelne Pilotprojekte, die in Einfamilienhäuser integriert werden können. Dabei sind die Anschaffungskosten allerdings nicht ohne, sodass vor der Anschaffung eine umfassende Kosten-Nutzen-Analyse stehen sollte.
Es ist aber davon auszugehen, dass sich diese Technologie in den nächsten Jahren entscheidend weiterentwickeln wird. Mit fortschreitender Entwicklung kann sie in Zukunft auf jeden Fall einen wichtigen Beitrag zur dezentralen und umweltfreundlichen Energieversorgung leisten.