Weil bei der Verbrennung von Wasserstoff keine Treibhausgasemissionen entstehen, gilt Wasserstoff als zukunftsträchtiger Energieträger.

Das Gas ist farblos und man verwendet unterschiedliche Farbbezeichnungen, um anzugeben wie klimafreundlich die Herstellung abläuft. Wird Wasserstoff mithilfe erneuerbarer Energien aus Wind oder Sonne erzeugt, ist die Rede von grünem Wasserstoff. Bei seiner Herstellung wird kein CO2 freigesetzt.

Mithilfe von Strom wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Dieses Verfahren wird Elektrolyse genannt. Das Problem bei grünem Wasserstoff ist, dass dieser nicht in ausreichendem Maße zur Verfügung steht. Damit sich bis zum Jahr 2030 auch nur ein Prozent der Energienachfrage in der Europäischen Union mit grünem Wasserstoff decken lässt, müsste die Produktion ab 2023 jährlich um 70 Prozent steigen. Das heißt aber auch, mehr Windräder und Solaranlagen für die Wasserstofferzeugung.

Wasserstoff kann aber auch gewonnen werden, indem man chemische Verbindungen spaltet, die unter der Bezeichnung Kohlenwasserstoffe zusammengefasst werden. Einer dieser Kohlenwasserstoffe ist Methan, der Hauptbestandteil von Erdgas. Für die Herstellung von Wasserstoff wird das Erdgas in der Regel mit Hitze und mit Wasserdampf in Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid umgewandelt. Bei der Produktion einer Tonne Wasserstoff entstehen so rund zehn Tonnen CO2. Auf diese Weise hergestellter Wasserstoff wird als grauer Wasserstoff bezeichnet.

In Australien wird aktuell Wasserstoff aus Braunkohle gewonnen. In dieser Testphase werden jährlich rund 160 Tonnen Kohle verbrannt, um ungefähr drei Tonnen Wasserstoff zu produzieren. Man spricht hier von braunem Wasserstoff. Grauer oder brauner Wasserstoff können allerdings auch blau werden, wenn das freigesetzte CO2 abgeschieden und unterirdisch mit einer sogenannten Carbon Capture and Storage Technologie – abgekürzt CCS – gespeichert wird. Weil die Menge an CO2, die bei der Produktion entsteht, damit wieder eingefangen wird, steht am Ende eine Null. Der blaue Wasserstoff ist nicht CO2-frei, aber theoretisch CO2-neutral. Technisch ist CCS hochkomplex, da das Treibhausgas aufgefangen, komprimiert, verflüssigt und in geeignete unterirdische Lager verfrachtet werden muss.

Zudem haben Wissenschaftler der Universität Standford nachgewiesen, dass Wasserstoff, der unter Einsatz von Kohle oder Gas hergestellt wird, für die Umwelt schädlicher sei, als das direkte Verbrennen von Gas. Eine weitere Hürde ist der Transport von Wasserstoff. Wasserstoff muss auf minus 253 Grad Celsius heruntergekühlt werden. Für den Transport von verflüssigtem Erdgas (LNG) wird eine Minustemperatur von „nur“ 161 Grad Celsius benötigt. Der erste Wasserstofftanker ist im Januar 2022 in Australien beladen worden und bringt den braunen Wasserstoff nach Japan. Dauerhaft soll dieser braune Wasserstoff klimapolitisch blau werden, indem eine Kohlenstoffkompensation stattfindet. Dieser Kohlenstoff soll entweder verbraucht, oder aber in ein geplantes Endlager in einem früheren Gasfeld vor der australischen Insel Tasmanien eingespeist werden. Australien will mit der Umwandlung von Kohle in Wasserstoff Arbeitsplätze im Tagebau sichern, da die Kohlekraftwerke auf längere Sicht geschlossen werden sollen. In einer späteren kommerziellen Phase sollen jährlich 225.000 Tonnen verflüssigter Wasserstoff produziert werden.