Statt Elektrolyse: Hier strömt weißer Wasserstoff tonnenweise aus dem Boden
Forschende messen seit über einem Jahrzehnt, wie viel Wasserstoff aus dem Gestein einer Mine entweicht. Die Antwort überrascht – und könnte für den gesamten Wasserstoffhochlauf relevant sein.
Forschende des Teams um Barbara Sherwood Lollar erfassen in einer aktiven Mine bei Timmins (Ontario), wie viel Wasserstoff aus dem umgebenden Gesteinen entweicht.
Foto: Barbara Sherwood Lollar
In einer Mine bei Timmins in der kanadischen Provinz Ontario haben Forschende über rund ein Jahrzehnt vermessen, wie viel Wasserstoff aus dem Felsgestein entweicht. Die Ergebnisse sind jetzt in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) erschienen und liefern belastbare Daten zu einer Energiequelle, die Stoff für viele Spekulationen bietet: den weißen Wasserstoff.
Deutschland investiert Milliarden in Elektrolyseure und Importabkommen, hat diese Wasserstoffvariante aber kaum im Blick. Dabei verspricht sie deutlich niedrigere Förderkosten als grüner Wasserstoff – und direkt an der deutschen Grenze, im französischen Lothringen, wird das größte bekannte Vorkommen der Welt vermutet.
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Was die Forscher gemessen haben
Die Studie unter Federführung von Barbara Sherwood Lollar (Universität Toronto) und Oliver Warr (Universität Ottawa) basiert auf Messungen in einer aktiven Mine. Über mehrere Jahre erfasste das Team, wie viel Wasserstoff dort aus dem präkambrischen Gestein entweicht. Im Durchschnitt sind es nach Angaben der Forschenden 0,008 t pro Bohrloch und Jahr. Das entspricht 8 kg, dem Gewicht einer durchschnittlichen Autobatterie. Diese Förderrate beobachtete das Team über mindestens zehn Jahre nahezu konstant.
Hochgerechnet auf die rund 15.000 Bohrlöcher der gesamten Mine ergibt das laut Studie einen jährlichen Austritt von mehr als 140 t Wasserstoff. Das entspricht nach Angaben der University of Toronto rund 4,7 Mio. kWh Energie; wobei es sich um den Brennwert des Wasserstoffs handelt, nicht um nutzbaren Strom. Rein rechnerisch ließe sich damit der Jahresbedarf von rund 400 Haushalten decken.
Was die Messung anders macht
Dass im Canadian Shield natürlicher Wasserstoff entsteht, weiß man seit den 1990er Jahren – Sherwood Lollar selbst forscht seit über drei Jahrzehnten zur Geochemie der dortigen Tiefenwässer. Die jetzt erschienene Studie macht aber erstmals plausibel, dass die Förderraten keine Momentaufnahmen sind, sondern über Jahre hinweg stabil bleiben.
„Unsere Daten zeigen, dass eine bisher ungenutzte heimische Energiequelle direkt aus dem Gestein unter unseren Füßen erschlossen werden könnte“, lässt sich Sherwood Lollar in der Pressemitteilung ihrer Universität zitieren. Co-Autor Oliver Warr verweist darauf, dass die wasserstoffproduzierenden Gesteine geologisch identisch seien mit jenen, in denen Kanada Nickel, Kupfer und Diamanten abbaue, aber auch kritische Mineralien wie Lithium, Helium, Chrom und Kobalt.
Weißer Wasserstoff strömt auch anderswo aus dem Boden
Damit knüpft die Studie an eine Arbeit aus dem Jahr 2024 an: Eine französische Forschergruppe um Laurent Truche hatte in der albanischen Bulqizë-Chrommine über sechs Jahre Wasserstoff-Austritte dokumentiert; das Gas besaß dort eine Reinheit von 84 %, zudem waren es mindestens 200 Tonnen jährlich. Anders als Bulqizë liegt die kanadische Mine aber in einem kontinentalen Schild, also einem Gesteinstyp, der laut Sherwood Lollar rund 70 % der weltweiten Erdkruste ausmacht. Die PNAS-Studie ist der erste Langzeitnachweis für weißen Wasserstoff in diesem Gesteinstyp.
Zur Reinheit des Wasserstoffs in den kanadischen Bohrlöchern äußern sich weder die Studie noch die Pressemitteilung der University of Toronto. Da die Forschenden vor allem Gas erfassen, das aus Grundwasser ausgast, handelt es sich vermutlich um ein Gemisch.
Was das für die deutsche Hochlauf-Debatte bedeutet
Schätzungen aus dem Fachjournal National Science Review zufolge ließe sich natürlich vorkommender Wasserstoff bei ausreichender Reinheit für 0,14 bis 3,05 US-Dollar pro kg fördern. Zum Vergleich: Grüner Wasserstoff liegt nach Angaben des Deutschen Gas- und Wasserverbandes (DVGW) aktuell bei rund 16,5 Cent pro kWh.
Damit weißer Wasserstoff in der EU eine Rolle spielen kann, müsste aber die Regulatorik angepasst werden. Die maßgebliche EU-Richtlinie RED III definiert „erneuerbaren Wasserstoff“ über die Stromquelle, nicht über die geologische Herkunft. Natürlicher Wasserstoff fällt damit aus dem Förder- und Quotenrahmen, obwohl er ohne CO₂-Ausstoß und ohne Stromeinsatz entsteht. Frankreich drängt seit Monaten auf eine Anpassung.
Auch unter Deutschland?
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat 2021 ein eigenes Projekt zum Thema gestartet (BiMiAb-H2) und entwickelt nach eigenen Angaben Methoden zur Identifikation aussichtsreicher geologischer Strukturen. Als geologisch vielversprechendste Region in Deutschland gilt der Oberrheingraben; BGR-Geologe Peter Klitzke wird in der Fachöffentlichkeit mit der Einschätzung zitiert, dass dortige Vorkommen „nicht auszuschließen“ seien. Das Landesamt für Geologie in Baden-Württemberg gibt an, „keine Informationen“ zu potenziellen Standorten zu haben.
Im Lothringer Becken hatten Forscher der Université de Lorraine 2023 zufällig bei einer Methanbohrung Wasserstoffkonzentrationen von bis zu 20 % in 1250 m Tiefe gemessen; Modellrechnungen schätzen das Gesamtvorkommen auf bis zu 46 Mio. Tonnen, was es zum größten bekannten Vorkommen weltweit machen würde. Anfang 2026 bestätigte eine 3,5 km tiefe Bohrung das Reservoir in mehreren geologischen Schichten. Spannend für Deutschland: Das Lothringer Kohlebecken setzt sich ins Saarland fort; auf deutscher Seite wurde der Untergrund bislang nicht systematisch auf Wasserstoff geprüft.
Weitere Funde oder Explorationsprojekte gibt es unter anderem im italienischen Megolo bei Domodossola, in Spanien (Pyrenäen), Polen, Serbien und mehreren Balkanstaaten.
Was die Studie offen lässt
140 t Wasserstoff pro Jahr entsprechen ungefähr der Produktion eines 5-MW-Elektrolyseurs; für einen Stahlhochofen oder ein Ammoniakwerk reicht das nicht. Die 8 kg pro Bohrloch müssten zudem aus einem aktiven Bergwerk eingesammelt und aufkonzentriert werden; bislang existiert noch kein industrielles Verfahren dafür. Stattdessen gilt Wasserstoff in Minen heute vor allem als Sicherheitsrisiko.
Was die PNAS-Studie dennoch belegt: Funde wie der Anfang 2026 in Saskatchewan werden im präkambrischen Untergrund keine Einzelfälle bleiben. Für die deutsche Hochlauf-Strategie lässt sich daraus noch nichts ableiten. Aber klar ist: Die Datenbasis dieser Farbe der Wasserstoff-Palette wächst schnell.
Hinweise auf Leben unter der Erde – und womöglich auf dem Mars?
Der vollständige Titel der Studie lautet „Decadal record of continental H2 reservoirs reveals potential for subsurface microbial life and natural H2 exploration“. Darin angedeutet ist eine zweite Erkenntnis, die in der Kommunikation der Universität etwas in den Hintergrund rückt: Sherwood Lollars Arbeitsgruppe untersucht seit Jahren, ob mikrobielles Leben in wasserstoffhaltigen Tiefenwässern überdauern kann – und nutzt diese Erkenntnisse als Modell für mögliche Lebensräume auf dem Mars, dessen Gesteine geologisch dem präkambrischen Schild ähneln.
Der austretende Wasserstoff ist in dieser Lesart nicht nur ein potenzieller Energieträger, sondern auch eine chemische Lebensgrundlage in einer Umgebung ohne Sonnenlicht. Sherwood Lollar ist Mitglied des US-amerikanischen NAS und NAE sowie der britischen Royal Society und gehört zum NASA-Beratungsumfeld für die Mars-Sample-Return-Mission.
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