Grüner Wasserstoff im Kreislauf denken – Kühlung, Energie und Trinkwasser aus einer Quelle
1. Zweck
Wasserstoff wird weltweit als Hoffnungsträger der Energiewende gehandelt. Doch in fast allen Konzepten fehlt der Blick auf den Kreislauf: Grüner Wasserstoff kann nicht nur Energie liefern, sondern zugleich kühlen, Trinkwasser ermöglichen und industrielle Prozesse wie die Stahlherstellung revolutionieren. Ziel dieser Seite ist es, diesen erweiterten Nutzen sichtbar zu machen – als Beitrag zum Klimaschutz, zur Ressourcenschonung und zur regionalen Daseinsvorsorge.
2. Anwendungsbereich
Diese Seite richtet sich an alle, die mit grüner Wasserstoffwirtschaft, nachhaltiger Infrastruktur, Stahlherstellung, Meerwasserentsalzung oder Kreislaufwirtschaft befasst sind. Besonders relevant ist der Inhalt für trockene, sonnenreiche Länder sowie Industrie- und Exportstrategen.
3. Begriffe
- Grüner Wasserstoff: Per Elektrolyse aus erneuerbaren Energien (z. B. Sonne, Wind) gewonnener Wasserstoff.
- Kreislauf: Der geschlossene Stoff- und Energiekreislauf von Wasser (H₂O), Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂).
- Enthalpie: Wärmeinhalt, der bei der Herstellung von Wasserstoff gespeichert wird und bei der Rückverwandlung freigesetzt werden kann.
- OASE: Technologiekonzept aus Saline, Tropenhaus und Energiezentrum zur Meerwasserentsalzung und regionalen Selbstversorgung.
- Stahl aus grünem Wasserstoff: Direktreduktion von Eisenerz mit H₂ anstelle von Kohlenstoff – CO₂-frei.
4. Zuständigkeit
Diese Seite wurde erstellt im Fachbereich Umweltschutz, Sachgebiet Wasserstoffwirtschaft / Kreislaufwirtschaft. Inhaltliche Erweiterungen wie „OASE“ und „Stahlgewinnung“ erfolgen in Zusammenarbeit mit den Bereichen Energie, Rohstoffe und Verfahrenstechnik.
5. Beschreibung
a) Wasserstoff als Energiespeicher und potentielle Kühlung
Grüner Wasserstoff speichert Energie in Form von Enthalpie (+858 kJ/mol), die bei der Rückverwandlung in Wasser wieder als Wärme freigesetzt wird. Diese Energie stammt ursprünglich aus dem Elektrolyseprozess, der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet – eine Reaktion, die Wärme verbraucht und dadurch indirekt die Umgebung kühlt, insbesondere wenn Solarüberschüsse genutzt werden. In heißen Ländern ist das ein strategischer Vorteil.
Bei der Rückverwandlung in Wasser wird diese Energie als Wärme wieder frei – ein Teil davon kann gezielt an Stahl oder andere Speichermaterialien übertragen und dort zwischengespeichert werden.
b) Vom Meer zur Energie und wieder zurück zu Wasser
Durch Elektrolyse von Meerwasser entsteht Wasserstoff, der lokal gespeichert, genutzt oder exportiert werden kann. Bei seiner Verwendung (z. B. in Brennstoffzellen oder Verbrennung) entsteht sauberes Wasser, das aufbereitet werden kann – ein geschlossener Kreislauf.
c) Die OASE als Leitmodell
Mit der Kombination aus Saline (Salzgewinnung), Tropenhaus (Nahrungsmittel) und Solarelektrolyse bietet das OASE-Modell ein nachhaltiges Gesamtsystem. Es produziert Energie, kühlt, entsalzt Meerwasser und erzeugt Nahrung – mit grünem Wasserstoff als zentralem Element.
d) Grüner Stahl als Wärmespeicher und CO₂-Freiheit
Die Herstellung von Eisen mit Wasserstoff (Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O) benötigt nur 36 kJ/mol – deutlich weniger als für die H₂-Erzeugung. Dadurch wird Energie langfristig in Eisen gebunden. Stahl wird so zum Speicher, und seine Produktion zum Klimaschutzbeitrag.
6. Mitgeltende Unterlagen
- Themenseite https://dugv.org/stahl-gespeicherte-energie
- Themenseite „OASE – Autarke Salinen- und Tropenhaussysteme“
- Hintergrundrechnungen zur Enthalpie, Elektrolyse und Rückreaktionen
- Infografik: Grüner Wasserstoff im Kreislauf
7. Dokumentation
Die Inhalte werden in unserem Portal kontinuierlich gepflegt und bei technischen Entwicklungen, Projektergebnissen oder politischen Vorgaben aktualisiert. Quellen werden intern dokumentiert.
8. Lenkung
Verantwortlich für die redaktionelle Pflege ist das Portalteam Bereich Umweltschutz. Vorschläge zur Ergänzung oder Korrektur sind willkommen.
9. Anlagen
- 🌍 Infografik: Vom Meer zum Wasserstoff und zurück
- 🔁 Schema: Kreislauf Wasser – Wasserstoff – Energie
- 🏭 Vergleichstabelle: CO₂-Ausstoß konventioneller vs. grüner Stahl
- 🌿 OASE-Baukasten: Schematische Darstellung des Konzept
| Revision: 1 | Erstellt/Geändert: | Geprüft: | Freigegeben: | Gültig ab: |
| Datum: | 9.05.2025 | 9.05.2025 | 9.05.2025 | 9.05.2025 |
| Unterschrift: | Beauftragter/ChatGPT | Aufsichtsrat | Vorstand | Beauftragter |