Tief unter der Erde könnte eine Energiequelle liegen, die lange kaum beachtet wurde: natürlicher Wasserstoff. In den letzten Jahren finden Forschende weltweit immer mehr Hinweise auf sogenannte Vorkommen von weißem Wasserstoff.
Was ist weißer Wasserstoff?
Weißer Wasserstoff (auch natürlicher oder geologischer Wasserstoff genannt) ist Wasserstoffgas, das ganz von selbst im Inneren der Erde entsteht. Im Gegensatz zu grünem oder grauem Wasserstoff wird er nicht in Fabriken produziert. Er bildet sich durch natürliche Prozesse im Gestein, oft tief unter der Erdoberfläche.
Der Begriff „weiß“ gehört zu einem Farbsystem, mit dem verschiedene Arten von Wasserstoff unterschieden werden. Grauer Wasserstoff wird aus Erdgas hergestellt, grüner Wasserstoff entsteht mithilfe von erneuerbarem Strom. Weißer Wasserstoff dagegen kommt direkt aus der Natur.
Wie entsteht weißer Wasserstoff in der Natur?
Weißer Wasserstoff entsteht tief unter der Erdoberfläche durch natürliche chemische Reaktionen. Eine der wichtigsten Reaktionen ist die sogenannte Serpentinisierung. Dieser geologische Prozess gilt als eine der wichtigsten Quellen für natürlichen Wasserstoff im Untergrund. Dabei trifft Wasser auf bestimmte Gesteine im Erdinneren, die viel Eisen enthalten.
Wenn Wasser in diese Gesteinsschichten eindringt, beginnt eine chemische Reaktion. Dabei wird Wasserstoff freigesetzt. Dieser Prozess läuft oft über sehr lange Zeiträume hinweg ab, sodass sich nach und nach immer mehr Gas bilden kann. Der entstehende Wasserstoff sammelt sich dann in kleinen Rissen, Poren oder Hohlräumen im Gestein. Genau dort können später mögliche Lagerstätten entstehen.
Solche Prozesse finden besonders häufig in Regionen statt, in denen sich die Erdkruste stark verändert hat, zum Beispiel:
- entlang von Bruchzonen der Erdplatten
- in Gebieten mit alter Ozeankruste
in Regionen mit sehr eisenreichen Gesteinen
Neben der Serpentinisierung gibt es noch weitere Wege, wie Wasserstoff im Untergrund entstehen kann. Radioaktive Zerfälle im Gestein oder bestimmte chemische Reaktionen zwischen Wasser und Mineralien können Wasserstoff freisetzen. Die Serpentinisierung gilt jedoch bisher als wichtigste Quelle.
Wo kommt weißer Wasserstoff vor?
Noch vor wenigen Jahren gingen viele Forschende davon aus, dass natürlicher Wasserstoff nur selten vorkommt. Inzwischen gibt es jedoch mehrere Hinweise auf größere Vorkommen.
Ein bekanntes Beispiel liegt in Mali. In der Region Bourakébougou wurde eine natürliche Wasserstoffquelle entdeckt. Dort wird das Gas seit einigen Jahren genutzt, um ein Dorf mit Strom zu versorgen. Messungen zeigen, dass aus dem Untergrund ständig neuer Wasserstoff nachströmt.
Auch in Frankreich haben Wissenschaftler ein mögliches großes Vorkommen entdeckt. Im Lorraine-Becken fanden sie Hinweise auf größere Mengen Wasserstoff in mehreren Kilometern Tiefe.
Weitere Regionen, in denen nach natürlichem Wasserstoff gesucht wird, sind zum Beispiel:
Teile der USA
Australien
Oman
Russland
Da die Forschung noch relativ jung ist, vermuten viele Experten, dass in Zukunft noch weitere Vorkommen entdeckt werden könnten.
Unterschied zwischen weißem, grünem, blauem und grauem Wasserstoff
Wasserstoff ist immer derselbe Stoff. Der Unterschied liegt darin, wie er entsteht. Deshalb wird in der Energiewirtschaft mit verschiedenen Farbkennzeichnungen gearbeitet, die helfen, die Klimabilanz zu unterscheiden.
Der entscheidende Unterschied: Weißer Wasserstoff muss nicht produziert werden. Er ist bereits vorhanden.
| Wasserstoff-Farbe | Wie er entsteht | Klimawirkung |
|---|---|---|
| Grau | Wird aus Erdgas hergestellt, meist durch Dampfreformierung. | Hohe CO₂-Emissionen, da das entstehende CO₂ in die Atmosphäre gelangt. |
| Blau | Ebenfalls aus Erdgas produziert, allerdings wird das CO₂ bei der Herstellung abgeschieden und gespeichert (CCS). | Weniger Emissionen als grauer Wasserstoff, aber nicht vollständig klimaneutral. |
| Grün | Wird durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen, betrieben mit Strom aus Wind- oder Solaranlagen. | Nahezu klimaneutral, wenn der Strom vollständig aus erneuerbaren Energien stammt. |
| Weiß | Entsteht durch natürliche geologische Prozesse im Erdinneren und kann sich in unterirdischen Lagerstätten sammeln. | Potenziell sehr klimafreundlich, da keine industrielle Herstellung nötig ist. |
Wie wird weißer Wasserstoff gefördert?
Die Wasserstoffförderung aus natürlichen Lagerstätten befindet sich derzeit noch in einem frühen Entwicklungsstadium und funktioniert ähnlich wie bei Erdgas.
- Zuerst suchen Geologen nach Regionen, in denen sich Wasserstoff im Untergrund angesammelt haben könnte.
- Danach werden Probebohrungen durchgeführt. Über diese Bohrungen kann das Gas an die Oberfläche gelangen.
- Dort lässt es sich auffangen, speichern und später nutzen, etwa für Strom oder industrielle Anwendungen.
Allerdings steckt diese Technik noch in den Anfängen, viele Projekte befinden sich derzeit noch in der Erkundungsphase. Forschende arbeiten derzeit daran, besser zu verstehen, wie sich natürliche Wasserstofflagerstätten im Untergrund verhalten. Dafür werden neue Messmethoden und geologische Modelle entwickelt. Ziel ist es herauszufinden, wo sich größere Mengen Gas befinden und wie stabil diese Vorkommen über längere Zeiträume bleiben.
Chancen für Energiewende und Klimaschutz
Der größte Vorteil von weißem Wasserstoff ist, dass er nicht erst hergestellt werden muss. Er entsteht bereits in der Natur.
Das könnte mehrere Vorteile haben:
geringere Produktionskosten
kaum CO₂-Emissionen bei der Gewinnung
möglicherweise große natürliche Vorkommen
vielseitige Nutzung in Industrie und Energieversorgung
Besonders spannend ist die Frage, ob sich Wasserstoff im Untergrund ständig neu bildet. Einige Messungen deuten darauf hin. Sollte sich das bestätigen, könnte weißer Wasserstoff langfristig eine stabile und vergleichsweise günstige Energiequelle sein.
Offene Fragen und Herausforderungen
So vielversprechend weißer Wasserstoff klingt, ganz ohne Herausforderungen ist diese Energiequelle nicht.
- Ein Problem ist, dass Wasserstoff ein sehr leichtes Gas ist. Er kann durch kleinste Risse im Gestein entweichen. Deshalb ist es deutlich schwieriger, stabile Lagerstätten zu finden als etwa bei Erdgas.
- Auch die Suche nach geeigneten Vorkommen ist kompliziert. Geologen müssen erst herausfinden, in welchen Regionen sich natürlicher Wasserstoff überhaupt sammeln kann. Viele potenzielle Lagerstätten sind bisher nur Hinweise aus Messungen oder ersten Bohrungen.
- Hinzu kommt, dass es bisher kaum Infrastruktur für natürlichen Wasserstoff gibt. Fördertechniken, Transportwege und Speichersysteme müssen erst entwickelt oder angepasst werden.
- Schließlich ist auch noch unklar, wie wirtschaftlich die Förderung wirklich ist.
Erst in den kommenden Jahren wird sich zeigen, ob weißer Wasserstoff tatsächlich eine größere Rolle im Energiesystem spielen kann.
Welche Rolle könnte weißer Wasserstoff künftig spielen?
Sollten größere Vorkommen gefunden werden, könnte natürlicher Wasserstoff eine Ergänzung zu anderen klimafreundlichen Energien sein. Er könnte sich möglicherweise langfristig zu einer wichtigen Wasserstoff-Energiequelle entwickeln.
Denkbar wäre sein Einsatz zum Beispiel:
in der Industrie
bei der Stromerzeugung
zur Speicherung von Energie
Grüner Wasserstoff bleibt derzeit die wichtigste Technologie für eine klimaneutrale Energieversorgung. Weißer Wasserstoff könnte diese Entwicklung jedoch unterstützen. Viele Experten diskutieren bereits, welche Rolle natürlicher Wasserstoff künftig in der wachsenden Wasserstoffwirtschaft spielen könnte.
Unsere Einschätzung: Weißer Wasserstoff zeigt, dass wir über manche natürlichen Energiequellen noch erstaunlich wenig wissen. Ob daraus eine wichtige Energiequelle wird, ist noch offen, aber die aktuellen Entdeckungen machen das Thema definitiv spannend.
Warum wird weißer Wasserstoff eigentlich erst jetzt entdeckt?
Tatsächlich gab es immer wieder Hinweise auf Wasserstoff im Untergrund. Lange Zeit wurden diese Funde jedoch kaum beachtet. Der wichtigste Grund dafür ist, dass sich die Forschung früher schlicht nicht auf geologischen Wasserstoff konzentriert hat.
Wenn bei Bohrungen Wasserstoff auftauchte, wurde er oft als Nebenprodukt betrachtet oder sogar als störendes Gas eingeordnet. Das Interesse galt hauptsächlich Erdöl und Erdgas. Natürlicher Wasserstoff spielte in der Energieversorgung praktisch keine Rolle. Erst seit einiger Zeit ist das anders, die Perspektive heute eine andere.
Parallel dazu haben sich die technischen Möglichkeiten stark verbessert. Moderne geologische Messmethoden sind heute deutlich präziser als noch vor wenigen Jahrzehnten. Sensoren und Analysegeräte können kleinste Mengen Wasserstoff im Boden oder in Gesteinsschichten erkennen. Dadurch lassen sich Hinweise auf natürlichen Wasserstoff im Untergrund viel zuverlässiger nachweisen.
Neue Studien zeigen außerdem, dass sich geologischer Wasserstoff möglicherweise viel häufiger bildet als lange angenommen wurde. In verschiedenen Regionen der Welt wurden inzwischen Hinweise auf Vorkommen natürlichen Wasserstoffs gefunden.
All das führt dazu, dass Forschende heute gezielt nach natürlichem Wasserstoff suchen.
FAQ: Häufige Fragen zu weißem Wasserstoff
Ist weißer Wasserstoff erneuerbar?
Weißer Wasserstoff entsteht durch natürliche geologische Prozesse im Erdinneren. Einige dieser Prozesse können über sehr lange Zeiträume hinweg weiterlaufen. Deshalb vermuten Forschende, dass sich in manchen Regionen ständig neuer Wasserstoff bilden könnte.
Wo wurde weißer Wasserstoff entdeckt?
Hinweise auf natürlichen Wasserstoff gibt es inzwischen an mehreren Orten auf der Welt. Vorkommen wurden unter anderem in Mali entdeckt, wo das Gas bereits genutzt wird, um ein Dorf mit Strom zu versorgen. Auch in Frankreich wurden größere Mengen im Untergrund entdeckt. Weitere Hinweise gibt es unter anderem in den USA und Australien.
Warum gilt weißer Wasserstoff als klimafreundlich?
Der große Unterschied zu vielen anderen Wasserstoffarten: Weißer Wasserstoff entsteht bereits in der Natur. Er muss also nicht erst mit viel Energie produziert werden. Dadurch können bei der Gewinnung deutlich weniger CO₂-Emissionen entstehen als bei der Herstellung von grauem Wasserstoff aus Erdgas.
Kann weißer Wasserstoff grünen Wasserstoff ersetzen?
Vermutlich nicht. Grüner Wasserstoff gilt weiterhin als wichtigste Technologie für eine klimaneutrale Energieversorgung. Weißer Wasserstoff könnte aber eine Ergänzung sein, wenn sich größere natürliche Vorkommen tatsächlich wirtschaftlich fördern lassen. Welche Rolle er später wirklich spielt, ist allerdings noch offen.
Deine Meinung zu diesem Thema? Hinterlasse uns gerne einen Kommentar.