Title: Herstellung und Klassifikation
Course: Wasserstoff als Energieträger der Zukunft? - kontextorientierte Förderung von Bewertungskompetenz > Section: Materialien für SuS

Einführung

Wasserstoff ist zwar das häufigste auf der Erde vorkommende Element, aber es tritt meistens nur in gebundener Form auf. Für eine weitere Nutzung muss daher zunächst reiner Wasserstoff gewonnen werden. Dafür gibt es im Wesentlichen drei verschiedene Herstellungsverfahren.

Je nachdem, auf welche Weise der Wasserstoff hergestellt wurde, wird er nach verschiedenen Farben klassifiziert. So hört man beispielsweise häufig vom sogenannten „grünen“ Wasserstoff.

Wichtig ist, dass diese Farbeinteilung nichts mit der tatsächlichen Farbe des Wasserstoffs zu tun hat. Dieser bleibt unabhängig vom Herstellungsprozess ein farbloses Gas.

Video

Das folgende Video geht auf die Herstellungsverfahren von Wasserstoff und die daraus resultierende Klassifizierung nach Farben ein.

Informiere dich mithilfe des Videos über die Herstellungsverfahren für Wasserstoff und die verschiedenen Wasserstoff-Klassifizierungen. Nutze die folgende Tabelle für Notizen und achte beim Anschauen des Videos besonders auf die dort genannten Aspekte.

Tabelle zum Video

 Link zum Video: Hoffnungsträger Wasserstoff - W wie Wissen

Cluster

Cluster

Wasserstoffvorkommen

In welchen Stoffen kommt Wasserstoff in gebundener Form häufig auf der Erde vor?

- Wasser
Feedback: Richtig!
- Erdgas
Feedback: Richtig!
- Methan
Feedback: Richtig!
- Kohlenstoff
Feedback: Leider falsch.
- Stickstoffdioxid
Feedback: Leider falsch.

Zuordnung: Farben - Herstellungsverfahren

Ordne den Farben des Wasserstoffs die zugrundeliegende Herstellungsmethode zu.

- Das ist richtig, super!
- Da stimmt leider etwas noch nicht. Korrekt ist: grün - Elektrolyse, grau - Dampfreformierung, blau - Dampfreformierung, türkis - Methanpyrolyse
- grün
Feedback: Elektrolyse
- grau
Feedback: Dampfreformierung
- blau
Feedback: Dampfreformierung
- türkis
Feedback: Methanpyrolyse

Unterschied grau - blau

Sowohl beim grauen als auch beim blauen Wasserstoff wird dieser durch Dampfreformierung gewonnen. Worin besteht der wesentliche Unterschied zwischen blauem und grauem Wasserstoff?

- Bei blauem Wasserstoff wird das freigesetzte CO_2 gespeichert.
Feedback: Das ist richtig. Super!
- Bei blauem Wasserstoff wird kein CO_2 freigesetzt.
Feedback: Das ist leider falsch.
- Bei blauem Wasserstoff wird das CO_2 vor der Dampfreformierung herausgefiltert.
Feedback: Das ist leider falsch.

Ausgangsstoffe1

Aus welchen Stoffen kann bei der Dampfreformierung und der Methanpyrolyse Wasserstoff gewonnen werden.

- Erdgas
Feedback: Das ist richtig.
- Methan
Feedback: Das ist richtig.
- Wasser
Feedback: Das ist leider falsch.

Ausgangsstoffe2

Aus welchen Stoffen kann bei der Elektrolyse Wasserstoff gewonnen werden?

- Erdgas
Feedback: Das ist leider falsch.
- Methan
Feedback: Das ist leider falsch.
- Wasser
Feedback: Richtig!

Elektrolyse

Was wird zur Elektrolyse neben Wasser noch benötigt, um grünen Wasserstoff herstellen zu können?

- Energie
Feedback: Das stimmt zum Teil. Grün ist der Wasserstoff dabei allerdings nur, wenn die Energie aus erneuerbaren Quellen gewonnen wurde.
- erneuerbare Energie
Feedback: Super!
- Strom
Feedback: Das stimmt zum Teil. Grün ist der Wasserstoff dabei allerdings nur, wenn der Strom bzw. die elektrische Energie aus erneuerbaren Quellen gewonnen wurde.
- @#wronganswer#@
Feedback: Das ist leider nicht richtig. Korrekt ist: erneuerbare Energie

Endprodukte1

Welches Endprodukt entsteht bei der Elektrolyse neben Wasserstoff noch?

- Sauerstoff
Feedback: Richtig!
- Wasser
Feedback: Das ist leider falsch. Wasser ist das Ausgangsprodukt.
- Kohlenstoffdioxid
Feedback: Das ist leider falsch.
- reiner Kohlenstoff
Feedback: Das ist leider falsch.

Endprodukte2

Welches Endprodukt entsteht bei der Methanpyrolyse neben Wasserstoff noch?

- Sauerstoff
Feedback: Das ist leider falsch.
- Wasser
Feedback: Das ist leider falsch.
- Kohlenstoffdioxid
Feedback: Das ist leider falsch.
- reiner Kohlenstoff
Feedback: Richtig!

häufigstes Herstellungsverfahren

Welches Herstellungsverfahren wird bisher hauptsächlich zur Gewinnung von Wasserstoff genutzt?

- Elektrolyse
Feedback: Das ist leider falsch.
- Dampfreformierung
Feedback: Richtig!
- Methanpyrolyse
Feedback: Das ist leider falsch.

warum grauer Wasserstoff

Warum wird nach wie vor hauptsächlich grauer Wasserstoff hergestellt?

- weil damit dem Klima am wenigsten geschadet wird.
Feedback: Das ist leider falsch. Das Gegenteil ist der Fall.
- weil es kein effektives anderes Verfahren gibt
Feedback: Das ist leider falsch. Andere mögliche Verfahren hast du hier ja bereits kennengelernt.
- weil es die günstigste Herstellungsmethode ist.
Feedback: Richtig!

Herausforderung grüner Wasserstoff

Welche große Herausforderung geht mit der Herstellung von grünem Wasserstoff mithilfe von Elektrolyse einher?

- Das Elektrolyseverfahren ist noch nicht ausgereift genug.
Feedback: Das ist leider falsch.
- Es muss mehr erneuerbare Energie gewonnen werden, um damit grünen Wasserstoff herstellen zu können.
Feedback: Richtig!
- In Deutschland ist keine Produktion von grünem Wasserstoff möglich.
Feedback: Das ist leider falsch.
- Bei der Herstellung von grünem Wasserstoff wird zu viel CO_2 ausgestoßen.
Feedback: Das ist leider falsch. Bei der Elektrolyse wird gar kein CO_2 ausgestoßen

Import grüner Wasserstoff

Beurteile, ob die folgende Aussage wahr oder falsch ist.

Die Bundesregierung möchte in Zukunft Wasserstoff in andere Länder exportieren, weil in Deutschland viel erneuerbare Energie zur Verfügung steht, mit der grüner Wasserstoff hergestellt werden kann.

- Falsch
Feedback: Das ist die richtige Antwort.
- Wahr
Feedback: Das ist leider die falsche Antwort.

Clusterende

Clusterende

Abschluss Pflichtteil

Du hast das Ende des Pflichtteils der Lektion "Herstellung und Klassifikation von Wasserstoff" erreicht.

Du kannst nun noch einen der weiterführenden Aufträge zu diesem Thema bearbeiten oder die Lektion beenden und dich mit einem anderen Themenbereich beschäftigen.

weiterführende Aufträge

Du kannst aus einem der folgenden Aufträge wählen:

weitere Farben

Recherchiere im Internet, welche weiteren Wasserstoff-Farben es gibt und welche Art der Wasserstoffgewinnung sich dahinter verbirgt. Ergänze deine Tabelle.

Vertiefung Herstellungsverfahren

Im Video hast du drei hauptsächliche Herstellungsverfahren kennengelernt. Die Funktionsweise dieser Verfahren wird aber nur sehr grob beschrieben. Mit der Elektrolyse wirst du dich in einer anderen Lektion näher beschäftigen.

Recherchiere die genauere Funktionsweise der Dampfreformierung oder der Methanpyrolyse und schreibe eine kurze Erklärung zu diesem Herstellungsverfahren.