Das Umwelt-Lexikon

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Wasserstoff (H, Hydrogenium) ist ein chemisches Element mit der Häufigkeit von ca. 0,88 % Gewichtsanteile der Erdkruste und Lufthülle. Wasserstoff ist ein farb- geruch- und geschmackloses Gas, etwa 14mal leichter als Luft

und verbrennt mit blaßblauer, fast unsichtbarer Flamme zu Wasser (2 H₂ + O₂ -> 2 H₂O); Gemische von Wasserstoff und Sauerstoff sind äußerst explosibel (Knallgas); verbindet sich praktisch mit allen Elementen zu Hydriden; diffundiert als leichtestes Gas durch poröse Trennwände, sogar durch Metalle wie Eisen oder Platin; die Löslichkeit im Wasser ist gering, dagegen kann Palladium das 850fache seines eigenen Volumens an Wasserstoff aufnehmen. Vorkommen: in freiem Zustande nur spurenweise in der Atmosphäre, in Vulkangasen und eingeschlossen in Mineralien und Gesteinen, gebunden im Wasser, in Säuren und Basen; ist nach dem Kohlenstoff das wichtigste Element fast aller organischer Verbindungen; im Weltall ist Wasserstoff das häufigste Element. Darstellung:

a) durch Elektrolyse von Wasser (2 H₂O --> O₂ + 2 H₂),
b) durch Zersetzung des Wassers mit besonders reaktionsfähigen Metallen (vor allem Alkalimetalle),
c) durch Auflösen von beliebigen Metallen in Salz- oder Schwefelsäure
d) Zerlegung von Wasser durch Eisen bei Rotglut,
e.) das in Deutschland technisch gebräuchlichste und wichtigste ist das Überleiten von Wasserdampf über glühenden Koks (Energie + H₂O + C -> CO + H₂).

Weitere Definition:
Wasserstoff (H2) ist eines der häufigsten Elemente auf der Erde. Es verbrennt fast schadstofffrei und hat pro Gewichtseinheit einen etwa 3x so großen Heizwert wie Erdöl. Diese Eigenschaften lassen H₂ zunächst als idealen Energieträger erscheinen. Vor Anwendung muss H₂ jedoch von seiner Bindung an andere Elemente gelöst werden. Die H₂-Gewinnung kann durch elektrolytische Spaltung aus Wasser oder durch chemische Umwandlungsprozesse aus fossilen Energieträgern erfolgen. Derzeit dominieren die auf fossilen Energieträgern basierenden Produktionsverfahren (77 %). Die Energiegewinnung und die dafür eingesetzte Art der Energie (ideal ist "Sanfte Energie") bestimmt letztlich die Ökobilanz. Als alternativer Kraftstoff wird H₂ derzeit erprobt. H₂-Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor emittieren nahezu kein Partikel und nur in geringem Umfang NOx. Die Reichweite von H₂-Fahrzeugen ist, wie bei fast allen alternativen Kraftstoffen, eingeschränkt. Denn der Energiegehalt pro Volumen beträgt nur etwa 1/3 im Vergleich zu Benzin. Dies macht auch die Speicherung schwierig. Die technisch und emissionsmäßig bessere Nutzung von H₂ ist, nicht nur im Verkehrsbereich, die Verwendung in der Brennstoffzelle.

Weitere Definition:
Wasserstoff ist ein brennbares Gas mit hohem Energiegehalt, das beispielsweise in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung eingesetzt wird (Sekundärenergie).

Weitere Definition:
Rein chemisch betrachtet ist Wasserstoff das Element mit der Ordnungszahl 1 und das früheste und häufigste Atom des Universums. Die physikalischen Merkmale sind: ungiftig, geruchlos, geschmacksneutral, unsichtbar, fast unsichtbare Flamme, flüchtig, leichter als Luft, entweicht durch kleinste Öffnungen, versprödende Wirkung auf einige Materialien, nicht korrosiv. Bei der Verbrennung (Oxidation) von Wasserstoff entstehen Wasser und Energie (ca. 90 % der vorher zur Spaltung des Wassers notwendigen Energie) und nur noch eine sehr kleine Menge Stickoxid durch die Reaktion mit Luftstickstoff. Es entstehen keine Kohlenwasserstoffe, keine Schwefeloxide, kein Kohlenstoffmonoxid, nicht einmal Kohlenstoffdioxid (Energien stellt Wasserstoff das optimale Speicher- und Transportmittel für regenerativ erzeugte Energie dar, denn die Sonne spendet der Erde Tag für Tag die zehntausendfache Menge des Energiebedarfs der gesamten Erdbevölkerung. Auf dieser Grundlage wurden bereits in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts die ersten Ideen von einer 'solaren Wasserstoffwirtschaft' entwickelt. Das Szenario: Mit Hilfe der Solarenergie werden große Mengen Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der gewonnene Wasserstoff dient als Energiespeicher für den Transport der Solarenergie an einen anderen Ort. Dort kann die Energie durch eine Umkehrung des Spaltungsprozesses z.B. in einer Brennstoffzelle zurück gewonnen werden.

Weitere Definition:
Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas, bei dessen Verbrennung lediglich Wasserdampf und - wegen des Stickstoffgehaltes der Luft - Stickoxide entstehen. Die Herstellung von Wasserstoff kann durch Elektrolyse oder durch die chemische Umwandlung wasserstoffhaltiger Materialien entstehen. In der Raffinerie entsteht Wasserstoff als Nebenprodukt beim Reformieren von Benzin. Die Verfügbarkeit von Wasserstoff in der Raffinerie ist die Voraussetzung für die Entschwefelung von Benzinen, Dieselkraftstoff und Heizöl EL. Bei erhöhtem Wasserstoffbedarf der Raffinerie muss dieser aus schwerem Heizöl oder Erdgas zusätzlich erzeugt werden. Dabei wird in großem Maß Kohlenstoffdioxid frei. Als Beitrag zur Verminderung des Treibhauseffektes (Klimaveränderung) wird der Einsatz von Wasserstoff als "erneuerbare Energie" gefordert, da er ohne Erzeugung verbrennt. Die konventionellen Wege zur Wasserstoffherstellung (Elektrolyse mit Strom aus konventionellen Kraftwerken oder Kohle- oder Ölvergasung) führen jedoch ihrerseits zu höheren CO₂-Emissionen. Die Kosten für die solare Erzeugung von Wasserstoff sind gegenwärtig noch beträchtlich, die Erzeugung in sonnenreichen Gegenden bedingt erhebliche Transportaufwendungen mit den damit verbundenen Risiken.

Siehe auch:
"Wasserstoff" findet sich im WZ2003 Wasserstoff

"Wasserstoff" findet sich im UNSPSC Wasserstoff Batterien

Weitere Definition:
Wasserstoff ist das leichteste aller chemischen Elemente, ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas, welches in reiner Form brennbar ist und dessen Verbrennungsprodukt das Wasser ist