Alternative Antriebssysteme: Wasserstoff zur Energieeinsparung

Das Element Wasserstoff (H) ist zunächst von den großen, faltbaren Perioden-system-Tafeln aus dem Chemieunterricht und den laut aufheulenden Knallgas-proben der Chemielehrer mitsamt ihren orangefarbenen Ohrschützern bekannt. Hydrogenium (H) – so der wissenschaftliche Begriff für Wasserstoff – ist das erste Element im Periodensystem und zugleich das kleinste und leichteste Atom. Auf der Erde kommt Wasserstoff nur in molekularer Form (H2) als farb- und geruch-loses Gas vor, aber ebenso in gebundener Form (H2O) als Wassermolekül.

Wasserstoff lässt sich mit der sogenannten Dampfreformierung gewinnen: Fossile kohlenstoffhaltige Energieträger, wie zum Beispiel Erdgas (Methan) und Wasser, werden in einer endothermen Reaktion, also unter Wärmezufuhr gespalten. Daraus entstehen Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff. Zwar gilt Wasserstoff aktuell als der umweltfreundlichste Energieträger, jedoch werden derzeit für die Herstellung noch fossile Brennstoffe benötigt. Die Energiebilanz des Wasserstoffs ist damit ähnlich schlecht, wie die von Elektroautos.

Wasserstoff wurde als Knallgas bereits im 17. Jahrhundert entdeckt

Sowohl Brennstoffzellen- als auch Elektrofahrzeuge sind auf die Verbrennung von Erdgas, Kohle oder nuklear erzeugte Energie angewiesen. Jedoch soll laut Studie künftig bei der Herstellung von Wasserstoff auf fossile Brennstoffe verzichtet werden können, da Wasserstoff entweder über biomassebasierte Dampfreformierung oder über Elektrolyse – mittels Strom aus erneuerbaren Energien – produziert werden kann. Das Element Wasserstoff wurde als "Knallgas" bereits im 17. Jahrhundert entdeckt von Théodore Turquet de Mayerne.

Doch erst in den 1960er-/70er-Jahren gewann Wasserstoff als künftiger Energie-lieferant an Bedeutung. Speziell das Wettrüsten zwischen den beiden Supermächten USA und der UdSSR hat die Herstellung großer Mengen des "neuen" Wundermittels beschleunigt. Hermann Oberth fand in dem nach ihm benannten Effekt heraus, dass sich bei der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff die Austrittsgeschwindigkeit durch Erhöhung des Wasserstoffanteils steigern lässt. Das liegt daran, dass infolge des Wasserstoffüberschusses die Dissoziation (Vorgang der Teilung einer chemischen Verbindung in Moleküle) praktisch ausgeschaltet wird.