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Wasserstoff ist „ein doppelt so starkes Treibhausgas wie bisher angenommen“, heißt es in einer Studie der britischen Regierung

Eine am Freitag vom britischen Ministerium für Geschäfts-, Energie- und Industriestrategie (BEIS) veröffentlichte Studie ergab, dass Wasserstoff ein doppelt so starkes Treibhausgas ist wie bisher angenommen.

Der 75-seitige Bericht, Atmosphärische Auswirkungen des erhöhten Wasserstoffverbrauchserklärt, dass H2 ist ein indirektes Treibhausgas, das mit anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre reagiert, um deren Treibhauspotenzial (GWP) zu erhöhen.

„Während wasserstoffinduzierte Veränderungen von Methan und Ozon in der Troposphäre [the lowest layer of the atmosphere] berücksichtigt wurden, haben wir erstmals auch bisher unbeachtete Veränderungen in der Stratosphäre berücksichtigt [ie, in the second-lowest layer of the atmosphere] Wasserdampf und stratosphärisches Ozon in unseren Wasserstoff-GWP-Berechnungen“, erklären die Autoren, Wissenschaftler des National Centre for Atmospheric Sciences und der Universitäten Cambridge und Reading.

„Wir schätzen das GWP(100) von Wasserstoff [ie, over a 100-year period] 11 ± 5 sein; ein Wert, der um mehr als 100 % höher ist als zuvor veröffentlichte Berechnungen.

Mit anderen Worten, die Studie weist darauf hin, dass der GWP-Wert zwischen 6 und 16 liegt, wobei 11 der Durchschnitt ist – während der GWP von CO2 ist ein. Eine frühere Studie aus dem Jahr 2001, die seitdem häufig zitiert wird, bewertete das GWP von Wasserstoff mit 5,8.

Und vielleicht noch wichtiger für das Rennen um Netto-Null fügt er hinzu: „Für einen Zeithorizont von 20 Jahren erhalten wir ein GWP(20) für H2 von 33, mit einem Unsicherheitsbereich von 20 bis 44.“

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Der Bericht, der von BEIS in Auftrag gegeben wurde, fährt fort: „Der größte Teil der Unsicherheit im GWP stammt von der Unsicherheit über das natürliche Gleichgewicht des atmosphärischen Wasserstoffs, wobei das Ausmaß der Wasserstoffsenke im Boden der unsicherste Faktor ist. Zukünftige Arbeiten sind erforderlich, um diese atmosphärischen Unsicherheiten zu lösen.

All dies bedeutet, dass Leckagen an Wasserstoffleitungen und -geräten auf ein Minimum beschränkt werden müssen.

„Jede Flucht vor H2 wird eine indirekte globale Erwärmung verursachen und die Reduzierung der Treibhausgasemissionen durch den Wechsel von fossilen Brennstoffen zu H2“, sagt die Studie.

Wasserstoff ist ein viel kleineres Molekül als Methan, daher würde es viel leichter aus bestehenden Erdgaspipelines austreten, wenn sie zum Transport von H verwendet würden2besonders um Fugen herum und ob sie aus Eisen statt aus Polyethylen oder Kupfer bestehen.

„Das Austreten von Wasserstoff in die Atmosphäre während der Produktion, Speicherung, Verteilung und Nutzung wird einige der Vorteile einer auf Wasserstoff basierenden Wirtschaft teilweise ausgleichen“, erklärt die Studie.

„Die Minimierung von Leckagen muss Priorität haben, wenn Wasserstoff als Hauptenergiequelle eingesetzt wird.“

Der Bericht berücksichtigt nicht das GWP der Wasserstoffproduktion, sondern nur die Auswirkungen von H2 in die Atmosphäre freigesetzt.

Eine zweite Studie, die ebenfalls am Freitag von BEIS veröffentlicht wurde, definiert die erwartete Wasserstoffleckage aus Produktion, Transport, Lagerung und Endverbrauch von H2.

Der Bericht, Flüchtige Wasserstoffemissionen in einer zukünftigen Wasserstoffwirtschaftzeigt an, dass mit 99%iger Sicherheit die Elektrolyseproduktion von H2 würde dazu führen, dass 9,2 % des produzierten Wasserstoffs durch „Entlüften und Spülen“ in die Atmosphäre gelangen, aber „bei vollständiger Rekombination des Wasserstoffs aus Spülen und Spülen“ auf 0,52 % sinken würden.

Die von BEIS in Auftrag gegebene und von Frazer-Nash Consultancy verfasste Studie zeigt, dass der schlimmste Übeltäter für H2 Leck wäre der Transport von Flüssigwasserstoff per Tanker, bei dem 13,2 % der Ladung in die Luft entweichen, gefolgt von Oberflächendruckgasspeichern (6,52 %), Brennstoffzellen (2,64 %) und Tankstellen (0,89 %). Bei allen anderen Herstellungs-, Transport-, Speicher- und Verwendungszwecken von Wasserstoff würden Lecks von weniger als 0,53 % auftreten.

Vollständige Berichte sind verfügbar hier und hier.

Studie berechnet Emissionseinsparungen, basiert aber auf dubiosem Szenario

Die erste Studie präsentiert Berechnungen von Wasserstoffemissionen basierend auf Leckageraten von 1-10%, verwendet jedoch ein Szenario, in dem alle fossilen Brennstoffe, die heute zum Heizen und Kochen in Gebäuden verwendet werden, durch reinen Wasserstoff ersetzt werden.

„In unserem beispielhaften Szenario der zukünftigen globalen Wasserstoffwirtschaft schätzen wir zusätzliche H2-Emissionen zwischen 9 und 95 Tg [million tonnes] pro Jahr [from leakage rates of 1-10%]. Bei einem H2-GWP(100) von 11 entspricht dies … Kohlendioxidemissionen von etwa 100 bzw. 1050 Tg pro Jahr.

Dieses Szenario basiert auf einer unwahrscheinlichen Welt, in der „100 % des Endenergieverbrauchs an fossilen Brennstoffen im Gebäudesektor sowie 50 % des Endenergieverbrauchs an fossilen Brennstoffen im Verkehrssektor und 10 % in H2 fließen Endenergieverbrauch fossiler Brennstoffe im Stromerzeugungssektor“.

Mindestens 16 unabhängige Studien haben gezeigt, dass Wärmepumpen eine viel bessere Alternative zu Wasserstoff sind, wenn es um die Beheizung von Häusern geht.

Der Bericht fügt hinzu, dass der Ersatz fossiler Brennstoffe durch H2 in diesem unrealistischen Szenario zu einer projizierten THG-Reduktion von etwa 26 Milliarden Tonnen pro Jahr führen würde, mit einer zusätzlichen Verringerung von etwa 1,2 Milliarden Tonnen pro Jahr aufgrund der Verringerung der Methanemissionen.

„Daher kompensiert in diesem globalen Szenario der Anstieg der CO2-Äquivalentemissionen auf der Grundlage einer H2-Leckagerate von 1 % bzw. 10 % etwa 0,4 bzw. 4 % der gesamten äquivalenten Emissionsreduktionen von CO2.“

Dieser Artikel wurde am 11. April aktualisiert, um die GWP-Zahl (20) aus dem Bericht hinzuzufügen.

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