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Lesezeit: 5 Minuten

Wasserstoff und seine Farben: Was die Herstellungsarten wirklich bedeuten

Dieser Beitrag gehört zur Kategorie Daten / Fakten. Hier findest Du weitere sachliche Analysen und verständlich aufbereitete Hintergrundinformationen.

Wasserstoff gilt als möglicher Energieträger der Zukunft. Entscheidend für seine Klimabilanz ist jedoch nicht der Stoff selbst, sondern die Art seiner Herstellung.

Warum Wasserstoff unterschiedliche Farben hat

Die Farben beschreiben ausschließlich die Herstellungsweise und zeigen, wie klimafreundlich der Prozess ist. Wasserstoff selbst ist immer farblos, die Farbe dient nur der Einordnung.

Die Klimawirkung hängt davon ab, welcher Energieträger für die Produktion genutzt wird und wie viel CO₂ dabei entsteht.

Grüner Wasserstoff, der mittels Elektrolyse und erneuerbarem Strom erzeugt wird, besitzt die beste Ökobilanz und gilt als Schlüsseltechnologie der Energiewende. Grauer Wasserstoff aus fossilen Energieträgern verursacht dagegen hohe CO₂‑Emissionen. Blauer Wasserstoff reduziert diese Emissionen durch CO₂‑Abscheidung, bleibt jedoch aufgrund unvollständiger Abscheideraten und Methanleckagen problematisch. Türkiser Wasserstoff kann klimafreundlich sein, sofern erneuerbare Energie genutzt und Methanverluste minimiert werden.

Insgesamt zeigt sich: Nur grüner Wasserstoff ist langfristig wirklich nachhaltig, während andere Varianten Übergangslösungen darstellen oder sogar schaden können.

Dieser Beitrag erklärt die wichtigsten Varianten.

Grüner Wasserstoff

Grüner Wasserstoff entsteht durch Elektrolyse, bei der Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Damit er wirklich „grün“ ist, muss der Strom vollständig aus erneuerbaren Energien stammen. Nur dann ist die Produktion nahezu CO₂‑frei.

Ökobilanz: sehr gut
Bedeutung: langfristig wichtigste nachhaltige Option
Verwendung: Stahlindustrie, Chemie, synthetische Kraftstoffe, Energiespeicher, Mobilität (Brennstoffzellen)

Weißer und goldener Wasserstoff

Diese Varianten stammen aus natürlichen Wasserstoffvorkommen, die in geologischen Formationen entstehen. Sie gelten als klimafreundlich, da keine energieintensiven Herstellungsprozesse nötig sind.

Die Forschung steht jedoch noch am Anfang und Fördertechnologien sind bisher nicht kommerziell verfügbar.

Ökobilanz: sehr gut
Bedeutung:
– Heute: keine nennenswerte Nutzung, nur Pilotprojekte
– Kurzfristig: Forschung und Probebohrungen weltweit
– Langfristig: potenziell revolutionär, aber noch viele offene Fragen

Grauer Wasserstoff

Grauer Wasserstoff wird durch Dampfreformierung von Erdgas hergestellt. Dabei entstehen große Mengen CO₂, die vollständig in die Atmosphäre gelangen. Diese Methode ist heute weltweit noch am weitesten verbreitet.

Ökobilanz: sehr schlecht (ca. 10 kg CO₂ pro kg H₂, je nach Prozess)
Zusätzlich entstehen Methanemissionen entlang der Gasförderkette.
Bedeutung: aktuell dominierend, aber nicht nachhaltig
Verwendung: Raffinerien, chemische Industrie (z. B. Ammoniakproduktion)

Schwarzer und brauner Wasserstoff

Schwarzer und brauner Wasserstoff entstehen durch Vergasung von Steinkohle (schwarz) bzw. Braunkohle (braun). Beide Verfahren setzen sehr große Mengen CO₂ und CO frei und gehören zu den umweltschädlichsten Formen der Wasserstoffproduktion.

Ökobilanz: sehr schlecht
Bedeutung: keine Zukunftsperspektive
Verwendung: In einigen Ländern mit stark kohlebasierten Energiesystemen (z. B. China, Indien, Südafrika) weiterhin im Einsatz; in der EU praktisch bedeutungslos.

Blauer Wasserstoff

Blauer Wasserstoff basiert ebenfalls auf der Dampfreformierung von Erdgas. Der Unterschied: Das entstehende CO₂ wird abgeschieden und gespeichert (CCS – Carbon Capture and Storage).
Die tatsächliche Klimabilanz hängt jedoch stark von der Effizienz der CO₂‑Abscheidung und den Methanemissionen entlang der Erdgasförderung ab.

Ökobilanz: mittel
– CO₂‑Abscheideraten: 72–96 %
– Methanleckagen verschlechtern die Bilanz erheblich
(Methan ist ~25× klimaschädlicher als CO₂ über 100 Jahre)
– CCS ist technisch und gesellschaftlich umstritten
Bedeutung: Übergangstechnologie, aber keine dauerhafte Lösung
Verwendung: Industrie, Mobilität, Wärmeversorgung, Energiespeicherung

Mehr zu ökologischen Bewertungssystemen findest Du im Beitrag Plastic Credits – Definition, Chancen, Risiken und Kritik.

Türkiser Wasserstoff

Türkiser Wasserstoff entsteht durch Methanpyrolyse. Dabei wird Erdgas ohne Sauerstoff thermisch gespalten. Reaktion: Methan → fester Kohlenstoff + Wasserstoff

Ökobilanz: gut bis mittel
Klimafreundlich nur, wenn die Prozesswärme aus erneuerbaren Energien stammt und Methanverluste gering sind.
Bedeutung: CO₂‑ärmere Übergangslösung, technisch interessant
Verwendung: Industrieprozesse, potenzielle Alternative zu blauem Wasserstoff

Pinker Wasserstoff

Pinker Wasserstoff wird ebenfalls per Elektrolyse erzeugt, jedoch mit Strom aus Kernenergie. In Deutschland spielt diese Variante nach dem Atomausstieg 2023 keine Rolle mehr, international jedoch schon.

Ökobilanz: gut
Bedeutung: international relevant, in Deutschland nicht
Verwendung: Pilot‑ und Demonstrationsanlagen, Potenzial für CO₂‑arme Produktion in Ländern mit Kernenergie

CO₂‑Vergleich der Wasserstofffarben

Typische Emissionswerte zusammengefasst (Quelle: EnBW) –

Farbe	Verfahren	CO₂‑Emissionen (ca.)
Grün	Elektrolyse mit erneuerbarem Strom	≈ 0 kg CO₂/kg H₂
Grau	Dampfreformierung	≈ 10–12 kg CO₂/kg H₂
Braun/Schwarz	Kohlekonversion	≈ 22–26 kg CO₂/kg H₂
Türkis	Methanpyrolyse	≈ 0,9 kg CO₂/kg H₂
Blau	Dampfreformierung + CCS	≈ 1,9 kg CO₂/kg H₂
Pink	Elektrolyse mit Atomstrom	≈ 0 kg CO₂/kg H₂

Welche Wasserstoffarten haben Zukunft?

• Grüner Wasserstoff wird langfristig die zentrale Säule einer klimafreundlichen Wasserstoffwirtschaft.
• Blauer und türkiser Wasserstoff gelten als Brückentechnologien, bis genügend erneuerbare Kapazitäten aufgebaut sind.
• Natürliche Vorkommen (weißer/goldener Wasserstoff) könnten künftig eine Rolle spielen, sind aber noch nicht erschlossen.

Häufige Fragen zu Wasserstoff und seiner Klimabilanz
Was bedeuten die Farben des Wasserstoffs? Die Farben beschreiben die Herstellungsart und zeigen, wie klimafreundlich der Prozess ist. Der Wasserstoff selbst ist immer farblos.
Welcher Wasserstoff ist am klimafreundlichsten? Grüner Wasserstoff hat die beste Ökobilanz, da er mit erneuerbarem Strom per Elektrolyse erzeugt wird.
Warum ist grauer Wasserstoff problematisch? Er wird aus Erdgas hergestellt und verursacht hohe CO₂‑Emissionen sowie Methanverluste entlang der Förderkette.
Ist blauer Wasserstoff wirklich klimafreundlich? Nur teilweise. Zwar wird CO₂ abgeschieden, aber nicht vollständig. Zudem verschlechtern Methanleckagen die Bilanz.
Welche Wasserstoffarten gelten als Zukunftstechnologien? Langfristig grüner Wasserstoff. Türkiser und blauer Wasserstoff gelten als Übergangslösungen, bis genügend erneuerbare Energien verfügbar sind.

Fazit

Wasserstoff kann klimafreundlich sein, muss es aber nicht. Die Herstellungsart entscheidet über seine tatsächliche Umweltbilanz.
Grüner Wasserstoff hat die beste Ökobilanz, grauer die schlechteste; blauer und türkiser liegen dazwischen, sind aber wegen CO₂‑ bzw. Methanemissionen umstritten. Langfristig gilt grüner Wasserstoff als Schlüssel für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft.

Wie Wasserstoff im Gebäudesektor bewertet wird, erkläre ich im Beitrag Wasserstoffheizung im Gebäudesektor – hohe Kosten, geringe Effizienz.

Quelle/n: eigene Recherche – EnBW, Fraunhofer, Green Planet Energy