Wasserstoff kann aus fossilen und erneuerbaren Energieträgern hergestellt werden. Wasserstoff ist ein universeller Energiespeicher und bei seiner Verbrennung entstehen keine Schadstoffe oder Treibhausgase. 

Wasserstoff lässt sich als Gas (Druckwasserstoff) oder in flüssiger Form (extrem gekühlt) in Pipelines oder Tankern transportieren und in Druckgasflaschen, Gasometern, gekühlten Kesseln oder Metall-Hydrid-Speichern aufbewahren. Über die Verbrennung in Motoren oder Brennstoffzellen werden Strom, Wärme oder Bewegung erzeugt. Dabei entsteht natürliches Wasser, das heißt, die energetische Nutzung von Wasserstoff belastet die Umwelt nicht.

Als häufig gebrauchter Rohstoff in der Chemie wird Wasserstoff auf unterschiedliche Weise hergestellt, meist aus Erdöl oder Erdgas. Außerdem fällt er als Nebenprodukt bei einigen chemischen Prozessen an. Soll das Gas allerdings komplett umweltverträglich und klimaneutral produziert werden, müssen dafür erneuerbare Energien genutzt werden.

Wasserstoff ist für die Energiespeicherung gut geeignet, denn er lässt sich auf elektrischem Wege durch die Spaltung von Wasser - die so genannte Elektrolyse - erzeugen.

Die Kombination aus erneuerbarer Energie und Wasserstoff als Energiespeicher entspricht dem Ideal eines umweltverträglichen Kreislaufs: Wasserkraft, Windräder oder Solarzellen erzeugen elektrischen Strom, mit dem Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden kann. Der Wasserstoff wird zunächst gespeichert und später bei Bedarf entweder zur Wärmeerzeugung verbrannt, in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung genutzt oder als Kraftstoff in Fahrzeugtanks gefüllt. Als Nebenprodukt entsteht jeweils wieder Wasser.

Allerdings ist der Gesamtspeicher-Wirkungsgrad von Wasserstoff mit derzeit unter 40 Prozent noch gering und die Kosten der Technologie enorm. Daher besteht in den nächsten Jahren noch beträchtlicher Forschungsbedarf, um mit Wasserstoff als Energiespeicher technologische Effizienz zu erreichen und ihn auch wirtschaftlich zur Marktreife zu führen.

Dennoch wird Wasserstoff - so die Vision vieler Experten - die Energielandschaft in einigen Jahrzehnten verändert haben. Er soll dann verschiedenen Zwecken dienen:

• als Energiespeicher für Stromerzeuger
• als Puffer für das unregelmäßige Energieangebot von Wind  und Sonne
• als Transportmittel für Solarenergie aus südlichen Regionen
• als Brennstoff zum Heizen
• als Kraftstoff für Pkw und Nutzfahrzeuge

Die Probleme des heutigen Energiesystems - der Ausstoßvon Kohlendioxid bei der Nutzung fossiler Brenn- und Kraftstoffe, das Entstehen hoch radioaktiver Abfälle bei der Atomenergie und die Endlichkeit der fossilen Ressourcen - könnten deshalb mit dem System aus Wasserstoff und erneuerbaren Energien reduziert werden.