Herstellung von Wasserstoff
Wasserstoff ist ein Sekundärenergieträger und ist als reiner Stoff nicht verfügbar, sondern kommt nur in chemischen Verbindungen vor. Um die Energie des Wasserstoffs nutzen zu können, muss er zunächst mit hohem Energieaufwand aus den Verbindungen herausgelöst werden. Dabei kommen mehrere Technologien zum Einsatz.

Wasserstoff wird üblicherweise durch die Elektrolyse, also die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, oder durch die thermische Zersetzung von Kohlenwasserstoffen gewonnen (aus Biomasse oder fossilen Brennstoffen). Künftig könnte Wasserstoff auch mit Hilfe von regenerativ gewonnenem Strom (etwa Sonnen- oder Windenergie) erzeugt werden. Vorläufig bietet jedoch vor allem die Reformierung wasserstoffreicher Energieträger wie Erdgas eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Möglichkeit zur Wasserstoffgewinnung.

Da die fossilen Primärenergieträger, aus denen Wasserstoff hergestellt werden kann, in absehbarer Zukunft verbraucht sein werden, ist die Wasserelektrolyse unter Verwendung regenerativer Primärenergiequellen das zukunftsträchtigste Verfahren, um auf saubersten Wege Wasserstoff herzustellen. Im Elektrolyseverfahren lässt sich Wasser durch Zuführung von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff teilen.

Speicherung von Wasserstoff
Es gibt heute verschiedene Techniken, um Wasserstoff zu speichern. Dabei unterscheidet man zwischen der Speicherung in gasförmigem, flüssigem oder chemisch gebundenen Zustand.

• Gasförmiger Wasserstoff:
  Kleinere Mengen gasförmigen Wasserstoffs lassen sich in Druckgasflaschen speichern. Hier gilt der Grundsatz: Je höher der Druck im Tank, desto höher ist auch die Speicherdichte.  Die Speicherung des gasförmigen Wasserstoffs erfolgt in den Druckbehältern bei einem Druck zwischen 200 und 300 bar. Da die Druckbehälter aufgrund ihrer Beschaffenheit sehr schwer werden können, ist hier die Entwicklung leichterer Behälter von Bedeutung.
  
  
• Flüssiger Wasserstoff:
  Kalter, flüssiger Wasserstoff wird in stationären oder mobilen Spezialtanks gespeichert, die durch spezielle Isolierungen eine Abdampfrate von unter 0,05% erreichen können. Diese Tanks werden Kryotanks oder Kryospeicher genannt. Flüssiger Wasserstoff beansprucht bei einer Temperatur von -253° C zwar nur noch etwa ein Fünftel des Volumens als im gasförmigen, komprimierten Zustand. Doch der Wasserstoff muss dafür zunächst verflüssigt werden. Die Verflüssigung bedarf einer Energie von 36kJ/g, was etwa einem Drittel der letztlich gespeicherten Energie entspricht.
  
  
• Metallhydridspeicher:
  In den 80er Jahren entwickelte sich aus der Automobilforschung eine weitere Speichertechnologie: der Metallhybridspeicher. Hierbei werden Wasserstoffatome in festen und einfach zu handhabenden Metallkörpern gespeichert. Metallhybride entstehen aus verschiedenen Metallen (z.B. Aluminium, Magnesium, Palladium), die unter erhöhtem Druck und unter Abgabe von Wärme Wasserstoffatome wie ein Schwamm aufsaugen. Dabei lagert sich der Wasserstoff in das Kristallgitter der Metalle ein und wird so chemisch gebunden. Je höher der Umgebungsdruck bei diesem Vorgang ist, desto höher ist auch die Wasserstoffkonzentration im Kristallgitter.
  
  Der Vorteil dieses Wasserstoffschwamms ist die größere volumetrische Speicherdichte von 1-1,5 kWh/l. Im Vergleich zu Druckgasflaschen und Kryospeichern stellt der Metallhydridspeicher eine wesentlich sicherere und kompaktere Speichertechnologie dar.