Geologischer Wasserstoff: Wie viel Energie lagert unter der Erde?

Wasserstoff wird als wichtiger Energieträger für die Zukunft gehandelt. Allerdings ist das energiereiche Gas bereits jetzt eher Mangelware. Wasserstoff muss chemisch erzeugt werden, was relativ energieaufwändig ist. Allerdings könnten sich auch unter unseren Füßen große Mengen Wasserstoff verbergen – global schätzungsweise rund 5,6 Millionen Megatonnen. Wenn davon 100.000 Megatonnen gefördert werden könnten, würde dies doppelt so viel Energie liefern wie alle Erdgas-Vorkommen, die es auf der Welt gibt.

Das Potential unterirdischer Wasserstoffvorkommen

Bisher galten natürliche Wasserstoff-Vorkommen im Untergrund als nicht vorhanden oder zu klein. Wasserstoff ist ein sehr flüchtiges Gas und entweicht als solches relativ schnell aus Gestein. In den letzten Jahren mehrten sich jedoch die Hinweise darauf, dass es große geologische Wasserstoffvorkommen gibt. Unter anderem wurden in Mali und Albanien Hinweise auf große Wasserstoffvorkommen gefunden. Allerdings war bisher nicht klar, ob es sich bei solchen Vorkommen um Ausnahmen handelt oder ob diese öfter vorkommen.

Dieser Frage sind nun Geoffrey Ellis und Sarah Gelman vom US-Geological Survey (USGS) nachgegangen. Sie nutzten dabei Daten zur Entstehung, zum Transport und zum Abbau von Wasserstoff im Untergrund. Auf dieser Grundlage erschufen sie ein Modell, das die mögliche Menge weltweiter Wasserstoff-Vorräte im Untergrund zu errechnen.

„Unsere Analysen deuten darauf hin, dass es unter der Erdoberfläche eine substanzielle Wasserstoff-Ressource gibt. Sollte sich dies bestätigen, könnte dieser Wasserstoff signifikant zur Dekarbonisierung unserer Energieversorgung beitragen„, fassen die beiden ihre Ergebnisse zusammen. Sie ermittelten eine Menge von 10.000 bis zehn Millionen Megatonnen, die weltweit im Untergrund lagert. Am wahrscheinlichsten sei, dass es auf der Welt 5,6 Millionen Megatonnen gäbe.

Deutlicher Energiezuwachs

Die Analyse sagt aber nichts darüber aus, wo und wie tief diese Wasserstoff-Reservoire liegen und wie gut sie im Zweifelsfall zugänglich sind. Der Einschätzung der beiden Geologen wird nur ein Teil des unterirdischen Wasserstoffs auch nutzbar sein. „Aufgrund der Erfahrungen mit Erdöl und anderen Fluiden im Untergrund ist es wahrscheinlich, dass der unterirdische Wasserstoff oft in Vorkommen liegt, die zu tief, zu weit von der Küste entfernt oder zu klein sind, um wirtschaftlich rentabel gefördert zu werden„, schreiben sie.

Allerdings: Auch wenn nur zwei Prozent der unterirdischen Wasserstoffvorkommen gefordert werden könnten, was etwa 100.000 Megatonnen entspricht, würde das in einem enormen Energiezuwachs resultieren. „Allein diese Gasmenge enthielte rund 14 Billiarden Joule Energie – das ist ungefähr doppelt so viel wie die rund 8,5 Billiarden Joule in allen bekannten Gasreserven der Erde zusammen„, erklären Ellis und Gelman.

Wasserstoff auf der Karte

Für die USA haben die beiden Geologen auch bereits eine erste Karte der potenziellen unterirdischen Wasserstoffvorkommen erstellt. Es handelt sich um die erste entsprechende Karte von so einer Größe. Ellis und Gelman haben für diese Karte die Gebiete ermittelt, die die nötigen geologischen Vorausetzungen haben.

Auf der Karte ist das potenzielle Vorkommen unterirdischer Wasserstoffvorkommen in relativen Werten dargestellt. Regionen, in denen es voraussichtlich kein Wasserstoff befindet, erhielten den Wert 0. Gebiete mit hohem Förderungspotential bekamen den Wert 1. „Diese Karte ist spannend, denn sie enthüllt, dass einige Gebiete der USA unterirdische Wasserstoffreservoire aufweisen könnten“, erklärt Sarah Ryker, ihres Zeichens Leiterin für Energie und Minerale beim USGS.

Die Karte der beiden Geologen verzeichnet den meisten geologischen Wasserstoff in Michigan und Teilen des Mittleren Westens Aber auch der Südwesten der USA dürften Wasserstoff haben. „Diese Wasserstoffkarte ist ein wichtiger erster Schritt in der Erkundung dieser wertvollen Energieressource der Zukunft“ erklärt das USGS.

via USGS