Natürlicher Wasserstoff in Gebirgsregionen
Neue Forschung zeigt, wo große Mengen Wasserstoff natürlich entstehen können
Wasserstoff als Energieträger der Zukunft
Wasserstoff gilt als vielversprechender Energieträger, da er fossile Brennstoffe ersetzen und CO₂-Emissionen reduzieren könnte. Das Problem: Wasserstoff muss erst aufwendig hergestellt werden – oft unter Einsatz fossiler Energien. Doch es gibt eine natürliche Alternative: In geologischen Prozessen kann Wasserstoff von selbst entstehen. Die entscheidende Frage ist, wo man ihn in großen Mengen finden kann.
Gebirge als Hotspots für natürlichen Wasserstoff
Ein Forschungsteam um Frank Zwaan vom Helmholtz-Zentrum GFZ hat Hinweise darauf gefunden, dass Gebirge mit freigelegtem Mantelgestein ideale Orte für natürliche Wasserstoffvorkommen sein könnten. Mantelgesteine liegen normalerweise tief unter der Erdkruste, können aber durch plattentektonische Prozesse an die Oberfläche gelangen. Dort reagieren sie mit Wasser und produzieren Wasserstoff – ein Vorgang, der als Serpentinisierung bekannt ist.
Wie entsteht natürlicher Wasserstoff?
Natürlicher Wasserstoff, auch „weißer Wasserstoff“, kann auf verschiedene Weise entstehen, zum Beispiel:
Biologische Prozesse: Mikroorganismen wandeln organisches Material in Wasserstoff um.
Chemische Reaktionen in der Erdkruste: Zerfall radioaktiver Elemente setzt Wasserstoff frei.
Serpentinisierung: Wenn Mantelgestein mit Wasser reagiert, entstehen neue Minerale sowie große Mengen an Wasserstoff.
Besonders die Serpentinisierung wird als Hauptquelle für wirtschaftlich nutzbaren Wasserstoff angesehen. Entscheidend ist, dass die Gesteine mit Wasser in Kontakt kommen, was in bestimmten Gebirgsregionen ideal gelingt.
Gebirge sind besser als Riftzonen
Durch geologische Simulationen konnte das Forschungsteam erstmals genau bestimmen, wo und wann Mantelgestein an die Oberfläche gelangt und mit Wasser reagiert. Dabei zeigte sich:
✅ Gebirge bieten viel bessere Bedingungen für die natürliche Wasserstoffproduktion als Riftzonen (Gebiete, in denen die Erdkruste auseinanderbricht).
✅ In Gebirgen kann die jährliche Wasserstoffproduktion bis zu zwanzigmal höher sein als in Riftzonen.
✅ Dort, in Gebirgen, gibt es zudem geeignete geologische Strukturen zur Speicherung des Wasserstoffs.
Neue Chancen für die Wasserstoffwirtschaft
Diese Erkenntnisse könnten die Suche nach natürlichen Wasserstoffquellen revolutionieren. Erste Explorationsprojekte laufen bereits in den Pyrenäen, den Alpen und dem Balkan, wo es Hinweise auf stetige Wasserstoffbildung gibt.
„Wir stehen möglicherweise am Anfang einer völlig neuen Wasserstoffindustrie“, sagt Frank Zwaan. Sein Kollege Sascha Brune ergänzt: „Jetzt müssen wir genau verstehen, wie Wasserstoff im Untergrund wandert und wo sich wirtschaftlich nutzbare Lagerstätten bilden.“
Fazit: Gebirgsregionen als Schlüssel zu natürlichem Wasserstoff
Die Forschung zeigt: Natürlicher Wasserstoff könnte in Zukunft eine bedeutende Rolle in der Energieversorgung spielen. Gebirgsregionen bieten ideale Bedingungen für seine Entstehung und Speicherung. Mit weiteren Studien und Erkundungen könnte dies ein wichtiger Schritt hin zu einer nachhaltigen Wasserstoffwirtschaft sein.
Dieser Beitrag entstand in enger Absprache mit Dr. Frank Zwaan, Prof. Dr. Sascha Brune und Dr. Uta Deffke vom GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Potsdam.
Mehr Informationen finden Sie hier. Vielen Dank für die Unterstützung.
Infos zum Artikel
Quellen und Autoren: GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung
Wissenschaftlicher Kontakt: Dr. Frank Zwaan, Prof. Dr. Sascha Brune, Dr. Uta Deffke
Science Advances (Originalpublikation)
Frank Zwaan, Sascha Brune, Anne C. Glerum, Dylan A. Vasey, John B. Naliboff, Gianreto Manatschal, Eric C. Gaucher (2025).
Science Advances | Research Article
Ein kurzer Blick auf die Autor:innen:
Frank Zwaan - GFZ Helmholtz-Zentrums für Geoforschung (Potsdam, Deutschland, Arbeitgeber während der Forschung) und Universität Fribourg (Freiburg, Schweiz, wo er Gastforscher während eines Teils des Forschungsprojekts war).
Sascha Brune - GFZ Helmholtz-Zentrums für Geoforschung (Potsdam, Deutschland, wo er Gruppenleiter ist) und Universität Potsdam (Deutschland, wo er Professor ist)
Anne C. Glerum - GFZ Helmholtz-Zentrums für Geoforschung (Potsdam, Deutschland, wo sie wissenschaftliche Mitarbeiterin ist).
Dylan A. Vasey - Tufts University (Medford, Massachusetts, USA, wo er Assistant Professor [deutsch „Juniorprofessor“] ist)
John B. Naliboff - New Mexico Institute of Mining and Technology (Socorro, New Mexiko, USA, wo er Assistant Professor [deutsch „Juniorprofessor“] ist)
Gianreto Manatschal - Universität Straßburg (Straßburg, Frankreich, wo er Professor ist)
Eric C. Gaucher - Lavoisier H2 Geoconsult (Chamonix, Frankreich, wo er CEO der Firma ist)