Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses und vollkommen ungiftiges Gas. Sein spezifisches Gewicht ist 0,0899 g/l (Luft ist 14,4 mal so schwer).
Wasserstoff siedet bei - 252,77oC. Flüssigwasserstoff hat ein spezifisches Gewicht von 70,99 g/l.
Damit hat Wasserstoff von allen Brenn- und Treibstoffen die höchste massebezogene Energiedichte: 1 kg Wasserstoff enthält ebensoviel Energie wie 2,1 kg Erdgas oder 2,8 kg Benzin (bezogen auf den unteren Heizwert).
Die volumenbezogene Energiedichte von flüssigem Wasserstoff beträgt etwa 1/4 derjenigen von Benzin und etwa 1/3 derjenigen von Erdgas. Der Gewichtsanteil von Wasserstoff an Wasser beträgt 11,2 %.
Bei der Verbrennung von Wasserstoff mit Luft in Verbrennungsmotoren und Gasturbinen entstehen bei geeigneter Verbrennungsführung nur sehr geringe bis vernachlässigbare Emissionen.
Stickoxidemissionen nehmen bei der Verbrennung exponentiell mit der Verbrennungstemperatur zu. Sie lassen sie sich durch eine geeignete Prozessführung beeinflussen. Da Wasserstoff hier größere Freiheiten als andere Brennstoffe bietet, ist eine deutliche Minderung der NOx-Emissionen gegenüber Kraft- und Brennstoffe auf Basis von Mineralöl oder Erdgas möglich, sofern eine niedrige Verbrennungstemperatur erreicht wird (z.B. mit hohem Luftüberschuss).
Beim Einsatz von Wasserstoff in Niedertemperatur-Brennstoffzellen (z.B. Membranbrennstoffzellen: PEMFC) werden Schadstoffemissionen vollständig vermieden. Es entsteht als Reaktionsprodukt bei der Stromerzeugung aus Wasserstoff und Luftsauerstoff nur demineralisiertes Wasser.
Der Einsatz von Wasserstoff in Brennstoffzellen mit höherer Betriebstemperatur verursacht verglichen mit konventionellen Kraftwerken um bis zu 100 mal geringere Emissionen.
Wasserstoff als Sekundärenergieträger bietet die Möglichkeit verschiedenste erneuerbare Energien flexibel in den Brenn- und Kraftstoffsektor einzuführen.
Zur Beurteilung der Umweltrelevanz ist die gesamte Brennstoffkette von der Primärenergie bis zur Endanwendung zu betrachten.
