Als Power-to-x werden Prozesse bezeichnet, bei denen Strom in andere Stoffe umgewandelt wird. Natürlich haben diese Verfahren erst etwas mit Nachhaltigkeit zu tun, wenn dabei erneuerbare Energie als Stromquelle eingesetzt wird. Ist diese Bedingung erfüllt, bieten verschiedene Power-to-x Prozesse das Potential wichtige Klimamilderungsstrategien zu werden.

Power-to-chemicals
Unter diesen Begriff fallen alle Prozesse, bei denen Strom bei der Herstellung von Chemikalien benutzt wird. Bei dem „P2X“-Projekt [LINK] des Bundesministeriums für Bildung und Forschung wird beispielsweise untersucht, wie Wasserstoff zusammen mit CO2 zu Polymerbausteinen umgewandelt werden kann, welche die Chemikalienindustrie dringend benötigt.¹ Diese Industrie verbraucht bei der Herstellung von mehreren Millionen Tonnen Chemikalien, eine enorme Menge an Energie und verursacht damit schätzungsweise „ein Siebtel der anthropogenen Treibhausgasemissionen.“²

Power-to-fuel
Der Begriff beschreibt alle Prozesse, bei denen mit Hilfe von Strom Kraftstoff hergestellt wird. Kommt dabei nur erneuerbare Energie zum Einsatz, ist so die Herstellung von klimaneutralen Kraftstoffen möglich. Für weitere Informationen zu diesem Thema lesen sie den Artikel zu „Grünes Kerosin“ ein bisschen weiter oben auf dieser Seite.

Power-to-gas
Mit diesem Begriff werden alle Prozesse bezeichnet, bei denen durch den Einsatz von Strom Gase wie zum Beispiel Wasserstoff hergestellt wird. Obwohl Wasserstoff eines der am häufigsten vorkommenden Elemente im Universum ist, kann man es nicht einfach ernten, sondern muss es in einer stark energieaufwendigen Reaktion, der Elektrolyse, herstellen. Da diese Reaktion mehr Energie verbrauchen kann, als der dadurch gewonnene Wasserstoff wieder freisetzten kann, ist Wasserstoff mit den derzeitigen Methoden zur Gewinnung keine effiziente Energiequelle.³

Warum die Gewinnung von Wasserstoff dennoch eine mögliche Klimamilderungsstrategie darstellt, zeigt der folgende Zusammenhang.

Eine zentrale Herausforderung beim Umstieg auf erneuerbare Energiequellen ist die Speicherproblematik. Auch wenn es viele technische Konzepte gibt, hat sich noch keines als effizient beim Einsatz in großem Maßstab erwiesen.⁴ Schon heute lässt sich Strom aus Sonnenkollektoren und Windanlagen v.a. in Pumpspeicherkraftwerken speichern, welche zwar sehr effizient sind, mögliche Standorte aber begrenzt.⁵ Wasserstoff als Energiespeicher könnte eine gute Lösung sein, da die dort enthaltene Energie lange gespeichert werden kann und gut zugänglich ist, um eine Vielzahl an Prozessen mit Energie zu versorgen. Dieser Entwicklung im Wege stehen aktuell die zu geringe Verfügbarkeit von erneuerbarer Energie und auch die Bedenken zur allgemeinen Sicherheit, da Wasserstoff ein hochentzündliches Gas ist. Sind diese Hürden jedoch einmal gemeistert, könnte Wasserstoff als Energiespeicher, den Weg für den globalen Umstieg auf erneuerbare Energien ebnen.