Im Grunde genommen wird Wasserstoff also nicht erzeugt, sondern liegt bereits in gebundener Form vor. Die Wasserstofferzeugung dreht sich also um die Abspaltung des Wasserstoffs von der jeweiligen wasserstoffhaltigen Verbindung. Je nach Trägerstoff variieren deshalb auch die Verfahren.
Mit Dampfreformierung Wasserstoff erzeugen
Den aktuell größten Anteil an der Wasserstofferzeugung hat die Dampfreformierung. Meist dient das Methan des Erdgases als Brennstoff. Bei dieser Art der Dampfreformierung reagiert Wasserdampf mit Methan zunächst zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Um den Ertrag zu steigern und somit den Wirkungsgrad zu erhöhen, wird im zweiten Schritt – einer sogenannten Wassergas-Shift-Reaktion – das Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid oxidiert. Zwar ist dieses Verfahren das kostengünstigste zur Wasserstofferzeugung, doch bei der Dampfreformierung entsteht eben nicht nur reiner Wasserstoff, sondern auch eine große Menge Kohlenstoffdioxid. Das Verfahren ist also nicht klimaneutral.
Power-to-Gas: Wasserstoff per Elektrolyse erzeugen
Ein weiteres Verfahren zur Wasserstofferzeugung ist die Elektrolyse. Dabei wird Wasserstoff durch den Einsatz von elektrischem Strom von der Wasserstoffverbindung abgespaltet. Wenn der Strom aus erneuerbaren Energien stammt, kann Wasserstoff auf diese Weise klimaneutral erzeugt werden. Denn bei den verschiedenen Elektrolyse-Verfahren lässt sich das entstandene Kohlenstoffdioxid weiternutzen, um ein Synthesegas herzustellen, das später als Kohlenstoffquelle für unterschiedlichste Produkte genutzt werden kann.
Methan-Pyrolyse zur Wasserstofferzeugung
Aus Erdgas und Biomasse lässt sich auch mithilfe der Methan-Pyrolyse Wasserstoff erzeugen. Dabei fließt das im Trägerstoff enthaltene Methan in einen auf mehr als 1.000 Grad Celsius erhitzten Reaktor-Behälter, der flüssige Salze oder Plasma enthält. Im Inneren findet die Abspaltung statt, sodass gasförmiger Wasserstoff und fester Kohlenstoff entstehen. Damit der Prozess CO2-neutral ist, wird der Strom zum Betreiben der Anlage aus regenerativen Energien bezogen. Der feste Kohlenstoff kann – ähnlich zur Elektrolyse – vielfältig weiterverwendet werden, etwa im Straßenbau oder als Graphitersatz für Batteriematerialien.