Der Deutsche Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Verband e.V. ist die Dachorganisation der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie in Deutschland. Er koordiniert die interessierten Personen und Firmen, informiert Fachleute, Öffentlichkeit und Entscheidungsträger der Politik und ist die „Lobby“ der Wasserstofftechnologie in Deutschland. Dabei arbeitet er eng mit Partnerorganisationen in anderen Ländern zusammen.

Wasserstoff ist keine neue Erfindung – er wurde schon im 18. Jahrhundert als Element identifiziert und ist seit 100 Jahren ein wichtiger Rohstoff der Chemieindustrie. Heute jedoch tritt seine potenzielle Rolle als Energieträger immer mehr in den Vordergrund, besonders in einer auf erneuerbare Primärenergien gestützten Energiewirtschaft. Hier wird er benötigt, weil er die Speicherung und den Transport der Primärenergie ermöglicht.

Erneuerbare Energien sind im Prinzip reichlich vorhanden, doch stehen sie nicht immer an den Orten zur Verfügung, wo sie verbraucht werden sollen, und auch nicht immer zu den gewünschten Zeiten. Mit Hilfe des Energieträgers Wasserstoff können diese örtlichen und zeitlichen Lücken zwischen Angebot und Nachfrage überbrückt werden.

… ist die optimale Methode, um die in Wasserstoff gespeicherte Energie wieder nutzbar zu machen. In ihr wird die chemische Energie in einem elektrochemischen Prozess unmittelbar in elektrische Energie und Wärme umgesetzt. Durch die Vermeidung von Zwischenschritten (Dampferzeugung, Turbine, Generator) und die Umgehung der für Wärmekraftmaschinen geltenden thermodynamischen Grenzen (Carnot-Wirkungsgrad) ist sie ungewöhnlich effizient – und zwar weitgehend unabhängig von Ihrer Leistungsgröße. Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerke erreichen bei gleichzeitiger Nutzung von Elektrizität und Wärme Wirkungsgrade von über 80 %, also etwa doppelt so viel wie herkömmliche Feuerungsanlagen.

Wasserstoff ist auf der Erde in praktisch unbegrenzten Mengen vorhanden, allerdings fast ausschließlich in chemischen Verbindungen (Wasser, Säuren, Kohlenwasserstoffe, andere organische Verbindungen).

Der größte Teil der heutigen Wasserstoffproduktion entsteht als Neben- oder Koppelprodukt in Prozessen der chemischen Industrie und wird auch von dieser selbst in anderen Prozessen wieder verbraucht, vor allen Dingen in der Petrochemie. Wenn der Wasserstoff im industriellen Maßstab gezielt erzeugt wird, geschieht das zur Zeit hauptsächlich durch Reformierung von Erdgas. Dieses Verfahren stützt sich allerdings auf einen fossilen und nicht dauerhaft vorhandenen Rohstoff und ist mit erheblichen CO2-Emissionen verbunden.

In Verbindung mit erneuerbaren Primärenergien bieten sich stattdessen die Elektrolyse von Wasser oder die Vergasung von Biomasse an. Zur letzteren kann man außer Resten aus der Land- und Forstwirtschaft oder Biomüll aus Haushalten im erweiterten Sinne auch organische Industrieabfälle zählen, deren Beseitigung oft erhebliche Schwierigkeiten bereitet.

Wasserstoff wird auch in Zukunft ein wichtiger Rohstoff der chemischen Industrie bleiben. Allerdings wird seine Rolle als Energieträger mehr und mehr an Bedeutung gewinnen. Nach einer Studie der Deutschen Shell ist zu erwarten, dass im Jahre 2050 etwa 50 % der Weltenergieerzeugung aus erneuerbaren Quellen kommen werden (wobei der Absolutverbrauch erheblich ansteigen wird); davon wiederum werden 50 % voraussichtlich in Wasserstoff umgewandelt werden, um zum Verbraucher zu kommen.

• Stationäre Anlagen:
  • • In der Energiewirtschaft bahnt sich eine Wende zur dezentralen Erzeugung an. Bald werden kleine Brennstoffzellenanlagen vermarktet werden, die den Grundbedarf eines Mehrfamilienhauses decken können. Zur Zeit werden sie wegen der vorhandenen Infrastruktur in der Regel mit Erdgas versorgt, das intern reformiert wird. Auf lange Sicht jedoch wird der Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur zu erwarten sein.
  • Im Rahmen des zentralen Versorgungsnetzes können Elektrolyseure für die Lastregelung eingesetzt werden. Statt Kraftwerke in bedarfsschwachen Zeiten abzuschalten, kann die überschüssige Energie zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet werden, der entweder als solcher vermarktet oder wieder zur Stromerzeugung benutzt wird. Entsprechende Pläne gibt es zum Beispiel bei den HEW.
• Mobile Anlagen: Die gesamte Fahrzeugindustrie arbeitet in Erwartung immer schärferer Vorschriften über die Emissionen von CO₂  sowie über die Begrenzung lokaler Schadstoffemissionen intensiv an derzeit noch als alternativ geltenden Treibstoffen und Antrieben.
  

• • Wasserstoff kann verwendet werden, um Verbrennungsmotoren anzutreiben; diese Entwicklungslinie wurde jahrzehntelang von BMW verfolgt, aber in den frühen 2000er Jahren aufgegeben. 

• Die anderen Firmen (Toyota, Honda, Hyundai, Daimler, BMW, GM, Nissan, Audi/VW) setzen eher auf Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle, wenn sie nicht prioritär an Batteriefahrzeugen arbeiten (Tessla, Nissan, Renault, BYD).

Soweit es sich um Busse oder andere Nutzfahrzeuge handelt, wird der Wasserstoff komprimiert oder tiefkalt verflüssigt mitgeführt. Bei PKW  hat sich weitestgehend komprimierter Wasserstoff unter 70 MPa Druck durchgesetzt. BMW arbeitet zusätzlich noch an einem Sonderweg: CcH2 (cryo-compressed hydrogen).

Prinzipiell sind auch Passagierflugzeuge möglich, die flüssigen Wasserstoff anstelle von Kerosin als Treibstoff verwenden (ehemaliges Airbus-Projekt „Cryoplane“). Kleinere Flugzeuge, wie z.B. die Antares, fliegen mit Druckwasserstoff und Elektroantrieb. Evtl. findet der Wasserstoff über die gegenwärtigen Versuche, elektrische Flugzeuge zu konfigurieren, wegen seiner überlegenen gravimetrischen Speicherdichte i.V.m. effizienten fortgeschrittenen Brennstoffzellen seinen konzeptionellen Weg zurück in die Flugzeugentwicklung – wie bereits Ende der 1980er/ Anfang der 1990er Jahre zu Zeiten des Cryoplane.

Der Verbrauch von Wasserstoff ist mit geringen oder gar keinen Emissionen verbunden. Er verbrennt zu Wasser, aus dem er im Prinzip wieder gewonnen werden kann; somit geht er nicht verloren und ist ein dauerhaft verfügbarer Energieträger. In Verbrennungskraftmaschinen entstehen im Luftbetrieb geringe Mengen an Stickoxiden. Durch die breiten Möglichkeiten der Wahl der Arbeitsbedingungen beim Wasserstoffmotor kann die Bildungsrate allerdings weit niedriger gehalten werden als bei der Verbrennung von Kohlenwasserstoffen. Bei der Brennstoffzelle mit ihrer niedrigeren Betriebstemperatur entfällt auch dieses Problem. Emissionen entstehen hier allenfalls durch periphere Prozesse (Brennstoffaufbereitung bei der Versorgung mit Erdgas). Brennstoffzellen als Endanwendungstechnologie und erneuerbare Energien als Quelle für die H2-Erzeugung erlauben langfristig prinzipiell den Aufbau eines Nullemissionsenergie und –transportsystems mit ausreichendem Nutzwert.

Der sichere Umgang mit Wasserstoff ist in industriellen Anwendungen seit langer Zeit Stand der Technik. Auch der Transport auf Straße, Schiene und Wasser oder durch Pipelines wirft keine grundsätzlichen Probleme auf. Für den Aufbau einer Infrastruktur kommt es darauf an, alltagstaugliche Geräte, Anlagen und Systeme zu entwickeln, in denen das vorhandene Wissen verwendet wird und der Endnutzer an diese sichere Nutzung schrittweise herangeführt wird.

Wasserstoff fällt als komprimiertes oder tiefkalt verflüssigtes brennbares Gas unter die entsprechenden einschlägigen Regelwerke. Besondere Gefahren gehen nicht von ihm aus, so dass es in Deutschland oder der EU gar kein wasserstoffspezifisches Regelwerk gibt. Die bestehenden Regelwerke (z.B. ADR für Gefahrguttransport, ATEX für Explosionsschutz, (T)PED für (bewegliche) Druckgeräte auf europäischer Ebene sowie deren national Implementierung und in Deutschland die BetrSichV für Personenschutz und das BImSchG für Umweltschutz) sowie deren kontinuierliche Aktualisierung und Weiterentwicklung erscheinen hier ausreichend.
Normungsbedarf entsteht in absehbarer Zeit vor allem durch seine Einführung als Kraftstoff in den Verkehr (Zulassungsvorschriften). Außerdem werden allgemein verstärkt Druckbehälter aus faserverstärktem Kunststoff oder anderen neuen Werkstoffen eingesetzt werden. Hier treten andere Sicherheitsfragen auf als bei der herkömmlichen Gasflasche aus Stahl oder Aluminium.
Die Europäische Kommission hat im Oktober 2014 die Alternative Fuels Infrastructure Directive (2014/94/EU) veröffentlicht. Diese verweist auf einige ISO-Normen, die künftig in aktualisierter Version aus dieser Richtlinie abgeleitet werden, und somit Rechtskraft erlangen sollen. Diese Normen betreffen die Auslegung von Wasserstofftankstellen, das Wasserstoffbetankungsprotokoll, die Geomotrie der Wasserstoffbefüllkupplung sowie die Wasserstoffqualität. Es wird erwartet, dass die Anforderungen aus dieser Richtlinie spätestens bis zum Jahr 2020 in den relevanten Mitgliedsstaaten rechtlich verbindlich sein werden.