Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten Wasserstoff zu erzeugen. Wasserstoff kann aus fossilen oder erneuerbaren Primärenergieträgern hergestellt werden. Heutzutage wird der meiste Wasserstoff aus nicht-erneuerbarer Energie (meist Erdgas, aber auch aus Öl oder Kohle) durch Reformierung (z.B. Dampfreformierung, partielle Oxidation oder autotherme Reformierung) hergestellt.

Wasserstoff wird in der Raffinerieindustrie zum Hydrocracken und zur Entschwefelung sowie in der chemischen Industrie (Düngemittel) eingesetzt. Er wird auch als Industriegas für die Metallherstellung, die Methanolproduktion, die Lebensmittelverarbeitung und die Elektronikindustrie verwendet.Der Wasserstoffmarkt ist ein ziemlich großer Markt mit einer aufstrebenden Industrie und Lieferkette (IEA Hydrogen, 2017).

1. Biobasierte Wasserstoffproduktion

Die für die Wasserstoffproduktion verfügbaren erneuerbaren Energiequellen sind entweder Biomasse-Ressourcen oder Wind-, Wasser- und Sonnenenergie.

Wasserstofferzeugung aus biogenen Rohstoffen

Auf Basis von Biomasse produzierter Wasserstoff fällt explizit nicht unter strombasierte Kraftstoffe sondern unter Biokraftstoffe. Die Beschreibung biogener Herstellungsoptionen wird hier lediglich aus Gründen der Vollständigkeit aufgeführt. Die Wasserstofferzeugung aus biogenen Rohstoffen ist über thermochemische oder biochemische Prozesse möglich. Die Anwendung solcher Prozesse zur Wasserstofferzeugung ist bisher vernachlässigbar, wird aber in Zukunft voraussichtlich zunehmen.
 Die Vergasung ist einer der thermochemischen Prozesse und eignet sich zur Erzeugung von Wasserstoff aus holzigen Biomasseressourcen aus Wäldern, Plantagen oder nicht kontaminiertem Altholz.

Biochemische Routen nutzen verschiedene Mikroorganismen, um entweder Biomasse zu vergären oder Wasser durch Biophotolyse in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten (z.B. mit Algen oder Cyanobakterien). Die Biofermentierung kann über Dunkelfermentation mit heterotrophen Bakterien oder über Photofermentation mit Photobakterien erfolgen. Alle diese Prozessrouten würden große Mengen an Biomasse für eine großtechnische Wasserstoffproduktion erfordern.