Theoretisch ist seit langem alles klar in Sachen Wasserstoff. Elektrolyse wie Brennstoffzellen gibt es seit über 100 Jahren, auch wird seit langem Wasserstoff in technischen Prozessen eingesetzt. Praktisch aber blieb das immer eine Nischentechnologie, die aus nicht näher öffentlich gemachten Gründen trotz theoretisch unbegrenzter Anwendungsmöglichkeiten nie großflächig angewendet wurde.
Als der Ausstieg aus fossilen Energiequellen politisch forciert wurde, war allen, die weiter als ihre Nasenspitze dachten, schnell klar, daß das so einfach nicht verwirklichbar werde. Denn Wasserkraft spielte in den wenigsten Ländern eine nennenswerte Rolle und es gab auch gar nicht die Möglichkeit das wesentlich auszubauen. Sonne und Wind haben den fürchterlichen Nachteil, statistisch nur in einem Drittel der Zeit verfügbar zu sein, aber auch in dieser Zeit sind sie nicht in ihrer Leistung vorhersehbar oder steuerbar.
Damit war das Speicherproblem in Terawattgröße zu lösen für die Zeiten der Nichtverfügbarkeit von Wind und Sonne. Batteriespeicher sind in diesen Größenordnungen ruinös teuer, da das Reich der billigen Batterie einfach nicht anbricht. Bleibt also Wasserstoff aus der Elektrolyse, das Strom dann nutzt, wenn das Netz ihn nicht aufnehmen kann, um mit Brennstoffzellen oder in der Verbrennung in ehemaligen Gaskraftwerken dann Strom zu erzeugen, der nicht geliefert aber nachgefragt wird.
Wasserstoff ist leicht speicherbar, zudem können wir ihn über ehemalige Gaspipelines transportieren und brauchen dafür sogar weniger starke Kompressoren. So hieß es damals, doch die Politkaste kaprizierte sich auf die Umwandlungsverluste und bezeichnete das als unwirtschaftlich. Das läßt sich zwar durch eine Nutzung der entstehenden Abwärme minimieren, das Hauptproblem aber ist, daß ohne Wasserstoff ein nicht fossiles Energieversorgungssystem gar nicht funktionieren kann. Das umso mehr als nicht alle industriellen Prozesse auf Strom umgestellt werden können.
Da ein Stromnetz nur stabil ist, wenn in jeder Zehntelsekunde exakt eingespeist wird, was verbraucht wird, ist das unmöglich zu bewerkstelligen mit nicht steuerbaren Produktionseinheiten, die unvorhersehbar verfügbar sind. Aber die leichte Lösung des Problems über Wasserstoff stieß nicht nur auf Kapitalmangel zum Aufbau einer Infrastruktur in industrieller Größe. Es wurde relativ rasch bekannt, daß die gegenüber dem Erdgas (CH4) wesentlich kleineren Wasserstoffmolekülen (H2) durch Hartplastik diffundieren. Damit wurde die Umnutzung von Gaspipelines, bei denen die Rohrverbindungen mit Hartplastik ausgeführt waren, zum Riesenproblem.
Aus einer Erfolgsmeldung der »University of Science and Technology Beijing« (»Segregation passivation makes cost‐effective stainless steel resistant to corrosion and hydrogen embrittlement«) von Hongxu Cheng et al. mit zwei chinesischen und einem deutschen korrespondierenden Autor, nämlich Professor Dierk Raabe, Direktor am Max‐Planck‐Institut für Nachhaltige Materialien, geht ein weiteres Problem hervor, das nicht nur die Umnutzung ehemaliger Gaspipelines unmöglich macht. Denn daraus geht hervor, daß selbst moderner Edelstahl in Kontakt mit Wasserstoff korrodiert und dieser nach Wasserstoffversprödung diffundiert und den Edelstahl unbrauchbar macht.
Das ist bislang nicht öffentlich geworden, geht aber aus dieser am 28.1.2026 in Science Advances veröffentlichten Studie hervor, die einer Jubelmeldung gleichkommt. Denn da wird mitgeteilt, man habe die Lösung gefunden für das Problem, das ganz sicher eine großflächige Anwendung bisher verhindert hat.
Das Problem wird wie folgt beschrieben:
»Korngrenzen zählen zu den anfälligsten Defekten in Metallen. Sie sind schnelle Diffusionspfade für Wasserstoff und bevorzugte Orte für elektrochemische Korrosionsreaktionen. Wasserstoffversprödung entsteht, wenn sich mobiler Wasserstoff an diesen Grenzflächen anreichert und lokale Spannungen verursacht, die zur Schwächung der Mikrostruktur und Rissbildung führen können. Korrosion hingegen ist das Ergebnis elektrochemischer Wechselwirkungen zwischen der Mikrostruktur des Materials und seiner Umgebung.«
Die kosteneffiziente Lösung schildert Dierk Raabe wie folgt:
»Da Korngrenzen, also planare atomare Defekte in Metallen, die kritischsten Schwachstellen für Wasserstoffversprödung sind, haben wir gezielt dort angesetzt, um das Eindringen von Wasserstoff durch die Belegung dieser Regionen durch atomar fein verteilten Stickstoff zu verhindern. Es geht hier also um die Nutzung einer atomaren Schutzschicht auf den Korngrenzen – das ist Engineering auf atomarer Ebene.«
Das Ergebnis:
»Die neu entwickelte Legierung (Fe-20Cr-9Ni‑2.5Mn‑1.6Mo-1Cu‑0.2N) zeigt dadurch eine 3,8‑fach höhere Korrosionsbeständigkeit sowie eine 1,35-fach verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Wasserstoffversprödung im Vergleich zu kommerziellem 316L‐Edelstahl.«
Schön. Wir wissen also jetzt, mit welchem Edelstahl Wasserstoff zuverlässig zurückgehalten werden kann. Es sind folglich jetzt nur noch große Mengen davon zu erzeugen, um damit dann eine Wasserstoffinfrastruktur in industriellem Maßstab aufzubauen. Davor ist ein Ausstieg aus fossilen Energiequellen nur das Ende einer verläßlichen Energieversorgung.
Die VR China wird wohl für ihre Bedürfnisse das Nötige unternehmen mit zentraler Planung. Aber woher soll das Kapital in der EU und sonst im Westen kommen ohne rasche Profitaussicht?
Bild: H2‐Zapfsäulen der Agip‐Tankstelle am Tor Süd des Industriepark Hoechst in Frankfurt am Main, Südallee, Höchst (Schwanheim), Frankfurt (Zgonnik – eigenes Werk, gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10309156)