WASSERSTOFF (H₂): GRUNDSTOFF DES UNIVERSUMS

Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in der Energiewende, indem er den Ausstoß von Kohlendioxid in industriellen Anwendungen und der Mobilität reduziert. Bereits heute treibt Wasserstoff im Zusammenspiel von Brennstoffzellentechnik und Elektromotoren Autos, Lkw, Busse, Bahnen und Flurförderfahrzeuge an, die statt umweltschädlicher Emissionen nur Wasserdampf ausstoßen.
Klassische Anwendungen von Wasserstoff sind die Nutzung als Brenn- und Schweißgas sowie die Herstellung von Ammoniak und zahlreichen anderen chemischen Verbindungen. Zudem kommt er bei der Reduktion von Eisenerzen, als Kühlmittel, Treibstoff, Treib- und Packgas, beim Glühen von hochlegierten Stählen, bei der Oxidreduktion von Metallschmelzen und in der Glasschmelze zum Einsatz.

Im Periodensystem steht Wasserstoff auf der Pole-Position – erste Periode, erste Gruppe, Ordnungszahl 1 – und da gehört er hin: Er war das erste Element, das während des Urknalls entstand und ist bis heute das häufigste des Universums.

Das Wasserstoffatom besitzt nur ein Proton und ein Elektron, womit es auch das einfachste und leichteste Atom ist. Das erklärt, warum es in unserem Sonnensystem zwar 93 Prozent aller Atome stellt, aber „nur“ 75 Prozent der gesamten Masse ausmacht. Auf der Erde ist der Wasserstoff dagegen geradezu selten. Er macht ganze 0,12 Prozent der Erdmasse aus. Doch das reicht, um mit der wichtigsten Wasserstoffverbindung, dem Wasser (H₂O), mehr als zwei Drittel der Erdoberfläche zu bedecken.

1766 wurde Wasserstoff erstmals nachgewiesen; 1787 fand Antoine Laurent de Lavoisier heraus, dass sich aus ihm Wasser erzeugen lässt und gab dem Gas seinen wissenschaftlichen Namen Hydrogenium (von griechisch hydor = Wasser). Schon seit mehr als 100 Jahren wird Wasserstoff, der teilweise als Nebenprodukt in Prozessen der Chemieindustrie entsteht, in Bereichen wie der Metallverarbeitung, bei der Düngemittelproduktion oder als Kühlmittel eingesetzt. Die Herstellung des Gases erfolgt ursprünglich mittels Dampfreforming, bei dem Erdgas als Ausgangsprodukt katalytisch in Wasserstoff aufgespalten wird. Grüner Wasserstoff entsteht durch die Elektrolyse von Wasser und Strom, wobei der Strom aus erneuerbaren Energien stammt. Ein Kilogramm Wasserstoff enthält so viel Energie wie 2,8 Kilogramm Benzin.