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<!DOCTYPE html>

<title>Biowasserstoff</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Biowasserstoff</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Als <b>Biowasserstoff</b> wird <a href="Wasserstoff" title="Wasserstoff">Wasserstoff</a> (H<sub>2</sub>) bezeichnet, der <i>aus</i> Biomasse oder <i>mittels</i> lebender <a href="Biomasse" title="Biomasse">Biomasse</a> hergestellt wird. Per <a href="Kv%C3%A6rner-Verfahren" title="Kværner-Verfahren">Kværner-Verfahren</a> produzierter Wasserstoff aus <a href="Erdgas" title="Erdgas">Erdgas</a>, die übliche Form der technischen Produktion von Wasserstoff, wird nicht als Biowasserstoff bezeichnet, auch wenn die dafür nötige Energie aus Biomasse stammt.

</p><p>Wasserstoff ist ein energiereiches Gas, das z. B. in <a href="Brennstoffzelle" title="Brennstoffzelle">Brennstoffzellen</a> zur Stromerzeugung, in <a href="Verbrennungsmotor" title="Verbrennungsmotor">Verbrennungsmotoren</a> als Treibstoff oder in der chemischen Industrie genutzt werden kann. Derzeit spielt die energetische Nutzung noch keine wirtschaftlich relevante Rolle. Im Rahmen der <a href="Energiewende" title="Energiewende">Energiewende</a> wird Wasserstoff als Speicher- und Transportform von Energie in einer sogenannten <a href="Wasserstoffwirtschaft" title="Wasserstoffwirtschaft">Wasserstoffwirtschaft</a> diskutiert. Die Trägerformen sind reines Gas gekühlt und unter hohem Druck, Ammoniak oder Methanol, die zur Zeit diskutiert werden, in Verwendung.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Herstellung">Herstellung</h2></div>

<p>Die Herstellung von Wasserstoff benötigt Energie, die bei Biowasserstoff entweder aus der als Rohstoff verwendeten Biomasse oder aus <a href="Sonnenenergie" title="Sonnenenergie">Sonnenenergie</a> stammt, die von lebender Biomasse bei der <a href="Photosynthese" title="Photosynthese">Photosynthese</a> absorbiert wird. Zum anderen wird das <a href="Chemisches_Element" title="Chemisches Element">Element</a> Wasserstoff benötigt. Dieses stammt aus der als Rohstoff verwendeten Biomasse oder wird als Bestandteil von Wasser dem Herstellungs- bzw. Erzeugungsprozess zugeführt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Herstellung_aus_Biomasse">Herstellung aus Biomasse</h3></div>

<p>Die Erzeugung von Wasserstoff aus Biomasse kann durch biologische und chemische Prozesse, sowie Dampfreformierung erfolgen:

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Gärung"><span id="G.C3.A4rung"></span>Gärung</h4></div>

<p>Im Labor-Maßstab kann aus energiereichen <a href="Organische_Verbindung" class="mw-redirect" title="Organische Verbindung">organischen</a> Verbindungen in der Biomasse (z. B. <a href="Kohlenhydrate" title="Kohlenhydrate">Kohlenhydrate</a>, <a href="Fette" title="Fette">Fette</a>, <a href="Protein" title="Protein">Proteine</a>) durch <a href="G%C3%A4rung" title="Gärung">vergärende</a> <a href="Bakterien" title="Bakterien">Bakterien</a> neben CO<sub>2</sub> und <a href="Oxidation" title="Oxidation">oxidierten</a> organischen Verbindungen auch H<sub>2</sub> gebildet werden.<sup id="cite_ref-Wünschiers_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Wünschiers-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Bei diesem <a href="Anaerob" class="mw-redirect" title="Anaerob">anaeroben</a> Prozess kann von den Bakterien nur ein Teil der in der Biomasse enthaltenen Energie erschlossen werden, da Sauerstoff als <a href="Oxidationsmittel" title="Oxidationsmittel">Oxidationsmittel</a> nicht zur Verfügung steht. Der gebildete Biowasserstoff kann somit einen großen Anteil der verbliebenen Energie enthalten.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Thermochemische_Verarbeitung">Thermochemische Verarbeitung</h4></div>

<p>In industriellem Maßstab kann Biowasserstoff aus Biomasse (Holz, Stroh, Grasschnitt etc.) aber auch aus sonstigen <a href="Bioenergie" title="Bioenergie">Bioenergieträgern</a> (<a href="Biogas" title="Biogas">Biogas</a>, <a href="Bioethanol" title="Bioethanol">Bioethanol</a> etc.) durch thermochemische Verarbeitung (Vergasung oder Pyrolyse) und anschließende oder direkte <a href="Dampfreformierung" title="Dampfreformierung">Dampfreformierung</a> hergestellt werden. Das bei der Vergasung gebildete <a href="Synthesegas" title="Synthesegas">Synthesegas</a> besteht, je nach verwendetem Rohstoff, aus unterschiedlichen Anteilen <a href="Kohlendioxid" class="mw-redirect" title="Kohlendioxid">Kohlendioxid</a> (CO<sub>2</sub>), <a href="Kohlenmonoxid" class="mw-redirect" title="Kohlenmonoxid">Kohlenmonoxid</a> (CO), <a href="Methan" title="Methan">Methan</a> (CH<sub>4</sub>), Wasserstoff und anderen Komponenten. Bei der Dampfreformierung finden chemische Reaktionen zwischen dem Wasserdampf und Synthesegasanteilen statt, wodurch die Wasserstoff-Ausbeute erhöht werden kann.<sup id="cite_ref-FNR_Gülzow_25_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-FNR_Gülzow_25-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {CH_{4}+H_{2}O\;{\overrightarrow {\leftarrow }}\;CO+3\ H_{2},\ \Delta H=+201,4kJ/mol} }</annotation>

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</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/ba9de436241d55e2e701dd152166656fc9725f0c.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:49.616ex; height:3.676ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {CH_{4}+H_{2}O\;{\overrightarrow {\leftarrow }}\;CO+3\ H_{2},\ \Delta H=+201,4kJ/mol} }" loading="lazy"></span></dd>

<dd>(<a href="Methan" title="Methan">Methan</a> + Wasserdampf → <a href="Kohlenstoffmonoxid" title="Kohlenstoffmonoxid">Kohlenstoffmonoxid</a> + <a href="Wasserstoff" title="Wasserstoff">Wasserstoff</a>; <a href="Endotherme_Reaktion" title="Endotherme Reaktion">endotherm</a>; andere Gleichungen ebenfalls denkbar)</dd></dl>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {CO+H_{2}O\;{\overrightarrow {\leftarrow }}\;CO_{2}+H_{2},\ \ \ \Delta H=-41,2kJ/mol} }</annotation>

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</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/2fe4ce2827579fdfe622a7463923843fd12fee5e.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.838ex; width:47.937ex; height:3.676ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {CO+H_{2}O\;{\overrightarrow {\leftarrow }}\;CO_{2}+H_{2},\ \ \ \Delta H=-41,2kJ/mol} }" loading="lazy"></span></dd>

<dd>(<a href="Wassergas-Shift-Reaktion" title="Wassergas-Shift-Reaktion">Shiftreaktion</a>; leicht <a href="Exotherm" class="mw-redirect" title="Exotherm">exotherm</a>)</dd></dl>

<p>Dieses Verfahren der <a href="Wasserstoffherstellung" title="Wasserstoffherstellung">Wasserstoffherstellung</a> kommt in großem Maßstab bei der Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas zum Einsatz, z. B. zur Herstellung von <a href="Ammoniak" title="Ammoniak">Ammoniak</a> für Stickstoffdünger (<a href="Haber-Bosch-Verfahren" title="Haber-Bosch-Verfahren">Haber-Bosch-Verfahren</a>).

</p><p>Als Endprodukte entstehen so im Wesentlichen Wasserstoff (mit einem Umwandlungs-Wirkungsgrad von ungefähr 78 %), <a href="Kohlenstoffdioxid" title="Kohlenstoffdioxid">Kohlendioxid</a> und mineralische <a href="Asche" title="Asche">Asche</a>. Zum Anfahren der Anlage kann das energiereiche Synthesegas verwendet werden. Anschließend soll sich der Prozess durch <a href="Exotherm" class="mw-redirect" title="Exotherm">exotherme</a> Reaktionen energetisch selbst tragen. Die Wasserstoffherstellung auf Basis der thermochemischen Biomassevergasung befindet sich im Versuchsstadium.<sup id="cite_ref-TU_Wien_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-TU_Wien-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Vor-_und_Nachteile_von_Biowasserstoff_aus_Biomasse">Vor- und Nachteile von Biowasserstoff aus Biomasse</h4></div>

<p>Die Nutzung von Biowasserstoff bietet verschiedene Vor- und Nachteile.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Bewertung hängt dabei im Einzelnen von den verwendeten Rohstoffen, den Herstellungsverfahren und der Art der Nutzung ab.<sup id="cite_ref-FNR_Gülzow_25_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-FNR_Gülzow_25-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Erschwert wird die Bewertung durch die fehlende praktische Erfahrung und bisher fehlende Relevanz der Biowasserstofferzeugung.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Vorteile">Vorteile</h5></div>

<p>Bei der Erzeugung von Wasserstoff durch thermochemische Biomasseverarbeitung ("Vergasung") kann der Prozess so gesteuert werden, dass Holzkohle-ähnliches Biokohle-Granulat anfällt, welches, zusammen mit der angefallenen Mineral-Asche in Biomasse-Ackerflächen eingebracht, die Bodenfruchtbarkeit und das Wasserhalte-Vermögen insbesondere von sandigen Böden verbessert.

</p><p>Gleichzeitig wird durch diese Verfahrensweise der Kohlendioxid-Anteil der Atmosphäre verringert. Ohne die Biokohle-Bodeneinbringung würde nur soviel CO<sub>2</sub> freigesetzt, wie zuvor bei der Bildung der Biomasse aufgenommen wurde. Der <a href="Kohlenstoffkreislauf" class="mw-redirect" title="Kohlenstoffkreislauf">Kohlenstoffkreislauf</a> wäre geschlossen und diese Energieart daher als nahezu Klima-neutral zu klassifizieren. Für die Erstellung einer korrekten Klimabilanz sind allerdings sämtliche Vorketten-energetische Aufwendungen und Emissionen des Gesamtprozesses (Pflanzenanbau, Düngung, Verarbeitung, Transport etc.) zu berücksichtigen.<sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p><p>Die Abhängigkeit von Energie-Importen wird verringert, wenn Biomasse und Bio-Wasserstoff regional erzeugt werden.

</p><p>Es wird kontrovers diskutiert, welcher Modifikationsaufwand erforderlich ist, um das Gasversorgungsnetz für den Transport von Wasserstoff zu den Endverbrauchs-Stellen zu ertüchtigen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das früher von Kokereien durch Kohle-Vergasung erzeugte <i>Stadtgas</i> schon zu rund 60 % aus Wasserstoff bestanden hat.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading5"><h5 id="Nachteile">Nachteile</h5></div>

<p>Die Aufbereitung von Biomasse, Zwischenprodukten in der Herstellung und des Endprodukts ist aufwendig. Bei Gewinnung und Rückführung von Nährstoffen aus der verarbeiteten Biomasse in Form von Mineral-Asche auf die Anbauflächen können bestimmte Elemente wie zum Beispiel Stickstoff und Schwefel verloren gehen. Diese müssen dann durch entsprechende Kunstdünger-Zugaben ersetzt werden. Die meisten Verfahren zur Biowasserstoff-Erzeugung sind bisher erst in Pilotanlagen erfolgreich erprobt worden. Der Grundstein für eine größere Demonstrationsanlage <a href="Blauer_Turm_(Herten)" title="Blauer Turm (Herten)">Blauer Turm Herten</a> wurde 2009 gelegt. Die geplante Anlage sollte 150 m³ Wasserstoff in der Stunde produzieren.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Allerdings ging der Hauptinvestor <a href="Solar_Millennium" title="Solar Millennium">Solar Millennium</a> Ende 2011 in Insolvenz, das Projekt wurde aufgegeben.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Herstellung_mittels_Biomasse">Herstellung <i>mittels</i> Biomasse</h3></div>

<p>Zur Biowasserstoff-Herstellung kann auch lebende Biomasse (z. B. <a href="Cyanobakterien" title="Cyanobakterien">Cyanobakterien</a>, <a href="Alge" title="Alge">Algen</a>) verwendet werden. Bei einigen <a href="Stoffwechsel" title="Stoffwechsel">Stoffwechselprozessen</a> (z. B. <a href="Photosynthese" title="Photosynthese">Photosynthese</a>, <a href="Stickstofffixierung" title="Stickstofffixierung">Stickstofffixierung</a>) durch bestimmte Enzyme (z. B. <a href="Nitrogenase" title="Nitrogenase">Nitrogenasen</a>, <a href="Hydrogenase" title="Hydrogenase">Hydrogenasen</a>) kann Wasserstoff entstehen. Unterschieden werden kann zwischen oxygener und anoxygener Photosynthese.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Oxygene_Photosynthese">Oxygene Photosynthese</h4></div>

<p>Die typische Photosynthese, z. B. von Landpflanzen und Algen, wird als oxygen (sauerstoffbildend, siehe <a href="Photosynthese#Oxygene_Photosynthese" title="Photosynthese">oxygene Photosynthese</a>) bezeichnet, da als Produkt der Wasserspaltung Sauerstoff freigesetzt wird:

</p>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle {\begin{matrix}\mathrm {6\;CO_{2}+12\;H_{2}O\quad {\xrightarrow {h\nu }}\;C_{6}H_{12}O_{6}+6\;O_{2}+6\;H_{2}O} \qquad \Delta H^{0}=+2870\ {\frac {\mathrm {kJ} }{\mathrm {mol} }}\end{matrix}}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/4d03a688c195e230ee59862eff994d1356c3f03b.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -1.671ex; margin-top: -0.393ex; width:72.93ex; height:4.676ex;" alt="{\displaystyle {\begin{matrix}\mathrm {6\;CO_{2}+12\;H_{2}O\quad \xrightarrow {h\nu } \;C_{6}H_{12}O_{6}+6\;O_{2}+6\;H_{2}O} \qquad \Delta H^{0}=+2870\ {\frac {\mathrm {kJ} }{\mathrm {mol} }}\end{matrix}}}" loading="lazy"></span></dd>

<dd><small>Brutto-Reaktionsgleichung für die oxygene Photosynthese</small></dd></dl>

<p>Zweck der Photosynthese ist die Energiebereitstellung. Die Freisetzung von energiereichem Biowasserstoff bedeutet jedoch einen Verlust von Energie. Diese Prozesse treten daher nur unter bestimmten Umständen auf:

</p>

<ul><li><a href="Cyanobakterien" title="Cyanobakterien">Cyanobakterien</a> sind in der Lage, durch <a href="Nitrogenase" title="Nitrogenase">Nitrogenasen</a> den wichtigen Nährstoff Stickstoff aus der schwer zugänglichen Form N<sub>2</sub> (z. B. in der Luft vorliegend oder in Wasser gelöst) in biologisch zugängliche Verbindungen umzuwandeln. Basis ist diese Reaktion der Stickstofffixierung:</li></ul>

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<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \mathrm {N_{2}+8\ H^{+}+8\ e^{-}\longrightarrow 2\ NH_{3}+H_{2}\!} }</annotation>

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</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/96506e5acad5ad2a38290052be38f74a835d0aa4.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; margin-right: -0.387ex; width:34.779ex; height:2.843ex;" alt="{\displaystyle \mathrm {N_{2}+8\ H^{+}+8\ e^{-}\longrightarrow 2\ NH_{3}+H_{2}\!} }" loading="lazy"></span></dd></dl>

<dl><dd>Die Elektronen (e<sup>−</sup>) und Protonen (H<sup>+</sup>) können aus der photosynthetischen Wasserspaltung der parallel betriebenen, sauerstoffbildenden Photosynthese stammen. Das Produkt bzw. Produktgas enthält somit sowohl Sauerstoff als auch Wasserstoff.</dd></dl>

/* start https://de.wikipedia.org/ */

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/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><div class="thumb tright vl-mehrere-bilder" style="width:312px;"><div class="thumbinner"><div><div class="thumbimage"><span typeof="mw:File"></span></div></div><div><div class="thumbimage"><span typeof="mw:File"></span></div></div>

<div class="thumbcaption" style="clear:both;text-align:center;">Algenzellen-basierte Mikroreaktoren, die Wasserstoff produzieren können<sup id="cite_ref-10.1038/s41467-020-19823-5_7-0" class="reference"><a href="#cite_note-10.1038/s41467-020-19823-5-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></div></div></div>

<ul><li><a href="Gr%C3%BCnalgen" class="mw-redirect" title="Grünalgen">Grünalgen</a> betreiben ebenfalls die oxygene Photosynthese. Unter bestimmten Umständen werden die bei der photosynthetischen Wasserspaltung bereitgestellten energiereichen Elektronen nicht zur Reduktion von Kohlendioxid verwendet, sondern in einer Art Leerlaufreaktion mit Protonen (aus der umgebenden wässrigen Phase) zu Wasserstoffmolekülen umgesetzt. Diese von <a href="Hydrogenasen" class="mw-redirect" title="Hydrogenasen">Hydrogenasen</a> katalysierte Reaktion wird beispielsweise in Abwesenheit von Sauerstoff induziert.<sup id="cite_ref-Wünschiers_1-1" class="reference"><a href="#cite_note-Wünschiers-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>

<p>Die aufgenommene Sonnenenergie wird also nicht zunächst in Biomasse gespeichert, sondern kann direkt in Wasserstoff umgewandelt werden. Es wird versucht, in <a href="Wasserstoffbioreaktor" title="Wasserstoffbioreaktor">Wasserstoffbioreaktoren</a> diesen Prozess nutzbar zu machen.<sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Anoxygene_Photosynthese">Anoxygene Photosynthese</h4></div>

<p>Bei der <a href="Photosynthese#Anoxygene_Photosynthese" title="Photosynthese">anoxygenen Photosynthese</a> können aus organischen <a href="Substrat_(Biochemie)" title="Substrat (Biochemie)">Substraten</a> oder <a href="Reduktion_(Chemie)" title="Reduktion (Chemie)">reduzierten</a> <a href="Schwefel" title="Schwefel">Schwefelverbindungen</a> durch <a href="Phototroph" class="mw-redirect" title="Phototroph">phototrophe</a> <a href="Bakterien" title="Bakterien">Bakterien</a> unter Verwendung der <a href="Sonnenenergie" title="Sonnenenergie">Sonnenenergie</a> H<sub>2</sub> und CO<sub>2</sub> oder oxidierte Schwefelverbindungen gebildet werden.<sup id="cite_ref-10" class="reference"><a href="#cite_note-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Vor-_und_Nachteile_von_Biowasserstoff_aus_Sonnenenergie">Vor- und Nachteile von Biowasserstoff aus Sonnenenergie</h4></div>

<p>Die Herstellung von Biowasserstoff aus Sonnenenergie mittels Stoffwechselprozessen unterscheiden sich deutlich bzw. vollständig von der Herstellung <i>aus</i> Biomasse. Somit sind auch andere Vor- und Nachteile gegeben.

</p><p>In <a href="Algenreaktor" title="Algenreaktor">Algenreaktoren</a> bzw. <a href="Photobioreaktor" title="Photobioreaktor">Photobioreaktoren</a> <a href="Kultivierung" title="Kultivierung">kultivierte</a>, Photosynthese betreibende Algen können eine deutlich höhere energetische Produktivität pro Fläche haben als Pflanzen. Bei der photosynthetischen Erzeugung von Wasserstoff wird die Sonnenenergie direkt in einen <a href="Endenergie" title="Endenergie">Endenergieträger</a> umgewandelt. Umwandlungsverluste gegenüber der Erzeugung und Nutzung von kohlenstoffbasierter Biomasse (Holz, Bioethanol, <a href="Biodiesel" title="Biodiesel">Biodiesel</a>, Biogas etc.) könnten theoretisch verringert werden.

</p><p>Die Kultivierung von Algen und Bakterien ist mit hohen Investitions- und Betriebskosten verbunden. Eine kommerzielle Erzeugung von Wasserstoff <i>mittels</i> Biomasse ist derzeit nicht gegeben.<sup id="cite_ref-11" class="reference"><a href="#cite_note-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Stoffwechselprozesse, bei denen Wasserstoff erzeugt wird, treten in der Natur nur in geringem Maße oder unter besonderen Bedingungen (Stresssituationen) auf. Eine Übertragung von Labor- auf Produktionsbedingungen ist bisher nicht absehbar.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Kosten">Kosten</h2></div>

<p>Nach einer Studie des Fraunhofer-Institut für System und Innovationsforschung liegen die spezifischen Kosten ("Fabrikationskosten ohne Transport") für mit allothermer Wirbelschichtvergasung erzeugtem Bio-Wasserstoff bei ca. 59,0 EUR/GJ H2 (bzw. 7,1 EUR/kg H2); die bei der Erzeugung mit vergärungsbasierten Anlagen entstehenden spezifischen Kosten liegen zwischen 76,1EUR/GJ H2 (bzw. 9,1 EUR/kg H2) und 54,2EUR/GJ H2 (bzw. 6,5 EUR/kg H2).

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Vergleich_mit_Benzin_auf_Masse-Basis">Vergleich mit Benzin auf Masse-Basis</h3></div>

<p>Vergleicht man dies mit dem "Zapfsäulenpreis" von Benzin (Stand Januar 2015) von ca. 1,20 EUR pro Liter (1,6 EUR/kg Benzin), so ist Bio-Wasserstoff mindestens 4 bis 5,6-mal teurer als Benzin.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Vergleich_mit_Benzin_auf_Brennwert-Basis">Vergleich mit Benzin auf Brennwert-Basis</h3></div>

<p>Wasserstoff hat einen Brennwert von ca. 142 MJ/kg. Brennwertbezogen lägen die Fabrikationskosten von Bio-Wasserstoff damit zwischen

4,5 ct/MJ und 6,4 ct/MJ.

Benzin hat einen Brennwert von 43 MJ/kg was Kosten von 2,7 ct/MJ (Stand Januar 2015) entspricht.

Brennwertbezogen wäre Wasserstoff somit mindestens 1,6 bis 2,37-mal teurer als Benzin.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Vergleich_mit_Benzin_auf_km-Basis">Vergleich mit Benzin auf km-Basis</h3></div>

<p>Für 100 km Fahrleistung mit einer Benzin-Großraumlimousine fallen (Stand Januar 2015) ca. 7,44 EUR Kosten an. Ein vergleichbares Brennstoffzellenfahrzeug verbraucht gegenwärtig ca. 0,970 kg H2/100 km, was Bio-Wasserstoffkosten von 6,30 EUR bis 8,82 EUR pro 100 km Wegeleistung entspräche.<sup id="cite_ref-12" class="reference"><a href="#cite_note-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Perspektive">Perspektive</h2></div>

<p>Die Verfahren zur Erzeugung von Biowasserstoff befinden sich noch in der Entwicklung oder im Prototypeneinsatz. Praktische Erfahrungen im großtechnischen Einsatz fehlen noch. Die Herstellung von Wasserstoff aus Biomasse steht in Konkurrenz zur <a href="BtL-Kraftstoff" title="BtL-Kraftstoff">Biomasseverflüssigung</a>. Die so gewonnenen Kraftstoffe haben als Energieträger eine höhere Energiedichte und sind einfacher handhabbar.<sup id="cite_ref-13" class="reference"><a href="#cite_note-13"><span class="cite-bracket">[</span>13<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Eine abschließende Beurteilung ist z. Zt. nicht möglich.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>

<ul><li><a href="Erneuerbare_Energien" title="Erneuerbare Energien">Erneuerbare Energien</a></li>

<li><a href="Wasserstoffbioreaktor" title="Wasserstoffbioreaktor">Wasserstoffbioreaktor</a></li>

<li><a href="Wasserstoffherstellung" title="Wasserstoffherstellung">Wasserstoffherstellung</a></li>

<li><a href="Wasserstoffwirtschaft" title="Wasserstoffwirtschaft">Wasserstoffwirtschaft</a></li>

<li><a href="Liste_der_Wasserstofftechnologien" title="Liste der Wasserstofftechnologien">Liste der Wasserstofftechnologien</a></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>Volker Hartmann: <i>Die Photosynthese als erneuerbare Energie: Zukünftige Produktion von Biowasserstoff aus Sonnenlicht.</i> Springer Spektrum, Berlin 2015, ISBN 978-3-658-09186-6.</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.dbfz.de/web/fileadmin/user_upload/Berichte_Projektdatenbank/Hy-NOW_Endbericht_Langfassung.pdf">Hy-NOW Evaluierung der Verfahren und Technologien für die Bereitstellung von Wasserstoff auf Basis von Biomasse</a></li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://doku.b.tu-harburg.de/volltexte/2013/1207/pdf/Diss_Gellert_Druckversion_ohne_CV.pdf">Thermochemische Herstellung von Wasserstoff aus Biomasse unter besonderer Berücksichtigung der Rohgasreformierung</a></li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.bio-wasserstoff.de/h2/">Biowasserstoff Wirtschaft</a></li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.wired.com/news/technology/0,70273-0.html">Wired-Mutant Algae Is Hydrogen Factory</a> (englisch)</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.fao.org/3/w7241e/w7241e0g.htm">FAO – Hydrogen production</a> (englisch)</li>

<li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review06/pdp_11_melis.pdf">Maximizing Light Utilization Efficiency and Hydrogen Production in Microalgal Cultures</a> (englisch, 384 kB, PDF-Datei)</li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-Wünschiers-1"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Wünschiers_1-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Wünschiers_1-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.staff.hs-mittweida.de/~wuenschi/biowasserstoff/?BioWasserstoff"><i>Biowasserstoff.de</i></a>, private Informationsseite von Röbbe Wünschiers (Hochschule Mittweida), aufgerufen am 30. November 2009.</span>

</li>

<li id="cite_note-FNR_Gülzow_25-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-FNR_Gülzow_25_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-FNR_Gülzow_25_2-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.fnr-server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_276gfg25_endversion.pdf"><i>Wasserstoff aus Biomasse</i>, Gülzower Fachgespräche, Band 25,</a> (PDF; 6,3 MB) herausgegeben von der <a href="Fachagentur_Nachwachsende_Rohstoffe" title="Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe">Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe</a>, 2006.</span>

</li>

<li id="cite_note-TU_Wien-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-TU_Wien_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">TU Wien, 30. September 2013: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.tuwien.ac.at/aktuelles/news_detail/article/8405/"><i>Energie aus Holz - Endlich umweltfreundliche Wasserstoffproduktion</i></a>, aufgerufen 8. Oktober 2013.</span>

</li>

<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text">M. Kamaraj, K. K. Ramachandran, J. Aravind: <i>Biohydrogen production from waste materials: benefits and challenges</i>. In: <i>International Journal of Environmental Science and Technology</i>, Band 17, Nr. 1, 2020, S. 559–576 <a rel="nofollow" class="external text" href="https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s13762-019-02577-z.pdf">(PDF)</a>.</span>

</li>

<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text">Volker Hartmann: <cite style="font-style:italic">Die Photosynthese als erneuerbare Energie</cite>. Zukünftige Produktion von Biowasserstoff aus Sonnenlicht. Springer Spektrum, Berlin 2015, ISBN 978-3-658-09186-6.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Biowasserstoff&rft.au=Volker+Hartmann&rft.btitle=Die+Photosynthese+als+erneuerbare+Energie&rft.date=2015&rft.genre=book&rft.isbn=9783658091866&rft.place=Berlin&rft.pub=Springer+Spektrum" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text">wasserstoffstadt-herten.de: <style data-mw-deduplicate="TemplateStyles:r261891140">

/* start https://de.wikipedia.org/ */

.mw-parser-output .webarchiv-memento a{color:inherit}

/* end https://de.wikipedia.org/ */

</style><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20131102114756/http://www.wasserstoffstadt-herten.de/Der-Blaue-Turm.105.0.html?&L=0"><i>Der Blaue Turm</i></a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 2. November 2013 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>)</span>

</li>

<li id="cite_note-10.1038/s41467-020-19823-5-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-10.1038/s41467-020-19823-5_7-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Zhijun Xu, Shengliang Wang, Chunyu Zhao, Shangsong Li, Xiaoman Liu, Lei Wang, Mei Li, Xin Huang, Stephen Mann: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Photosynthetic hydrogen production by droplet-based microbial micro-reactors under aerobic conditions</cite>. In: <cite class="lang" lang="en" dir="auto" style="font-style:italic">Nature Communications</cite>. 11. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1</span>, 25. November 2020, <a href="Internationale_Standardnummer_f%C3%BCr_fortlaufende_Sammelwerke" title="Internationale Standardnummer für fortlaufende Sammelwerke">ISSN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://zdb-katalog.de/list.xhtml?t=iss%3D%222041-1723%22&key=cql">2041-1723</a></span>, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>5985</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/s41467-020-19823-5">10.1038/s41467-020-19823-5</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/33239636?dopt=Abstract">PMID 33239636</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7689460/">PMC 7689460</a> (freier Volltext) – (englisch, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.nature.com/articles/s41467-020-19823-5">nature.com</a>).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Biowasserstoff&rft.atitle=Photosynthetic+hydrogen+production+by+droplet-based+microbial+micro-reactors+under+aerobic+conditions&rft.au=Zhijun%26%2332%3BXu%2C%26%2332%3BShengliang%26%2332%3BWang%2C%26%2332%3BChunyu%26%2332%3BZhao%2C+...&rft.date=2020-11-25&rft.doi=10.1038%2Fs41467-020-19823-5&rft.genre=journal&rft.issn=2041-1723&rft.issue=1&rft.jtitle=Nature+Communications&rft.pages=5985&rft.pmc=7689460&rft.pmid=33239636&rft.volume=11.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-8">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20131104130440/http://www.innovations-report.de/html/berichte/biowissenschaften_chemie/designzelle_energielieferant_bmbf_foerdert_projekt_135614.html">Lichtgetriebene Wasserstoffproduktion mit „lebendem“ Katalysator – Die Designzelle als Energielieferant: BMBF fördert Projekt unter Federführung der RUB</a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 4. November 2013 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>), Artikel zu einem <a href="BMBF" class="mw-redirect" title="BMBF">BMBF</a>-Projekt auf www.innovations-report.de.</span>

</li>

<li id="cite_note-9"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-9">↑</a></span> <span class="reference-text">biotechnologie.de: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20090404194937/http://www.biotechnologie.de/BIO/Navigation/DE/Hintergrund/themendossiers,did=66228.html?view=renderPrint"><i>Neue Technologien zur Energiegewinnung</i></a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 4. April 2009 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>)</span>

</li>

<li id="cite_note-10"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-10">↑</a></span> <span class="reference-text">hs-mittweida.de: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20160304111354/http://www.staff.hs-mittweida.de/~wuenschi/biowasserstoff/?BioWasserstoff:Perspektive"><i>Perspektive</i></a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 4. März 2016 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>), private Informationsseite von Röbbe Wünschiers (Hochschule Mittweida), Version vom 15. Januar 2010.</span>

</li>

<li id="cite_note-11"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-11">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://web.archive.org/web/20090721022457/http://www.umweltbundesamt.de/wasser/themen/meere/mikroalgen.htm#Wasserstoffproduktion">Bericht des Umweltbundesamtes zur Nutzung von Mikroalgen</a> (<span class="webarchiv-memento"><a href="Webarchivierung#Begrifflichkeiten" title="Webarchivierung">Memento</a></span> vom 21. Juli 2009 im <i><a href="Internet_Archive" title="Internet Archive">Internet Archive</a></i>), letzte Aktualisierung am 16. März 2009, aufgerufen am 4. Dezember 2009.</span>

</li>

<li id="cite_note-12"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-12">↑</a></span> <span class="reference-text"><span class="cite">Roman Büttner, Christoph Stockburger: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.spiegel.de/auto/aktuell/brennstoffzelle-der-bessere-kraftstoff-fuer-elektroautos-a-835997.html"><i>Die Wasserstoff-Offensive des Peter Ramsauer.</i></a> SPIEGEL ONLINE, 19. Juni 2012,<span class="Abrufdatum"> abgerufen am 28. Januar 2019</span>.</span><span style="display: none;" class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Adc&rfr_id=info%3Asid%2Fde.wikipedia.org%3ABiowasserstoff&rft.title=Die+Wasserstoff-Offensive+des+Peter+Ramsauer&rft.description=Die+Wasserstoff-Offensive+des+Peter+Ramsauer&rft.identifier=&rft.creator=Roman+B%C3%BCttner%2C+Christoph+Stockburger&rft.publisher=SPIEGEL+ONLINE&rft.date=2012-06-19"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-13"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-13">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Ulf_Bossel" title="Ulf Bossel">Ulf Bossel</a>, Theorie und Praxis, April 2006: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.tatup-journal.de/downloads/2006/tatup061_boss06a.pdf"><i>Wasserstoff löst keine Energieprobleme</i></a>, aufgerufen 24. September 2014</span>

</li>

</ol></div></div><div><div class="zim-footer">

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