Das Interesse an natürlich im geologischen Untergrund vorkommendem Wasserstoff (auch geogener oder natürlicher Wasserstoff genannt) ist in den vergangenen Jahren im Zuge der Energiewende deutlich gestiegen. Wasserstoff kommt auf der Erde häufig in gebundener Form vor, zum Beispiel in Form von Wasser. Als Energiequelle wird Wasserstoff jedoch in molekularer Form benötigt. Erhöhte Wasserstoffkonzentrationen im geologischen Untergrund wurden bereits an über 300 Orten weltweit gemessen und erste kleinere Funde zeigen, dass molekularer Wasserstoff im Untergrund vorkommt. Allerdings wurden bisher noch keine großen Ansammlungen gefunden, die für eine Förderung in großem kommerziellen Maßstab nötig wären. Die Forschung zum Verständnis eines natürlichen Wasserstoffsystems im geologischen Untergrund steht noch am Anfang und die Aktivitäten nehmen seit den letzten Jahren stetig zu. Zu den wichtigsten Bildungsmechanismen des geogenen Wasserstoffs zählen Reaktionen von Wasser mit eisenreichen Gesteinen (z. B. bei derSerpentinisierung) und die Radiolyse von Wasser. Wo sich der Wasserstoff weltweit jedoch aktiv bildet oder im Laufe der Erdgeschichte gebildet hat und inwieweit sich der gebildete Wasserstoff in großen Mengen ansammeln kann, ohne zu reagieren und umgewandelt zu werden, sind nur einige von derzeit vielen offenen Forschungsfragen zum Verständnis und der Erkundung des Wasserstoffsystems im geologischen Untergrund.
Ein Untersuchungsgebiet der BGR stellt die Münchberger Gneismasse im Nordosten Bayerns dar – eine Region, in der Serpentinite vorkommen und somit in der Vergangenheit Wasserstoff gebildet wurde. Die BGR wertet Gesteinsproben petrologisch aus, um Hinweise über die Gesteinszusammensetzung, den Serpentinisierungsgrad und die Bildungsbedingungen der Serpentinite zu erhalten. Die Geochronologie (Datierung) wird eingesetzt, um die Zeitlichkeiten der Serpentinisierung und Bildung von Wasserstoff im Untergrund abschätzen zu können. Für den zerstörungsfreien Blick in den Untergrund werden geophysikalische Methoden wie Magnetik, Gravimetrie und Seismik hinzugezogen, welche zur Abschätzung der Ausbreitung der Serpentinitkörper im Untergrund beitragen können. Numerische Modellierung wird genutzt, um Szenarios für theoretische Wasserstoffbildung und –migration im Untergrund (Stoffflüsse) zu simulieren.
Veröffentlichungen:
- Hasch, M., Bagge, M., Klitzke, P. et al. Detailed petrological and geochemical analyses of serpentinites in the Münchberg Massif and their relation to the tectonic environment of the Variscan Orogen. Int J Earth Sci (Geol Rundsch) 115, 54 (2026). doi:10.1007/s00531-026-02607-5
- Franke, D., Klitzke, P., Bagge, M., Lutz, R., Ostertag-Henning, C., Blumenberg, M., Thiel, C., & Bahr, A. (2026): The relationship between natural hydrogen flow rates and production viability. Sci Rep 16, 3036, 1–11. doi:10.1038/s41598-026-36749-y
- Bagge, M. & Klitzke, P. (2025): Geogener Wasserstoff als mögliche Energiequelle? Erforschung und Exploration benötigen multidisziplinäre Zusammenarbeit innerhalb der Geowissenschaften. - In: Geowissenschaftliche Mitteilungen - GMIT, 102, ARGE GMIT, S. 7-19, doi:10.23689/fidgeo-11316
- Klitzke, P., Hasch, M. & Bagge, M. (2024): Geogener Wasserstoff. – In: Energie für Deutschland Fakten, Perspektiven und Positionen im globalen Kontext | 2024, S. 55-57
- Bagge, M., Klitzke, P. & Hasch, M. (2024): Wasserstoff aus dem geologischen Untergrund. – In: EEK - Technologie & Transformation von fossilen und grünen Energieträgern, (140) 6, S.17-26 (PDF, 565KB, Datei ist nicht barrierefrei)