Das Kapitel behandelt die Grundlagen und Verfahren der Wasserstoffproduktion durch Elektrolyse. Nach der Darstellung der Bedeutung des Wasserstoffs als Energieträger und der nationalen Wasserstoffstrategie werden konventionelle Verfahren aus fossilen Rohstoffen und Biomasse erläutert. Im Mittelpunkt steht die Elektrolyse mit elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen. Beschrieben werden die alkalische Elektrolyse, die PEM-Elektrolyse und die Hochtemperaturelektrolyse mit ihren Prinzipien, Betriebsbedingungen, Werkstoffen und Wirkungsgraden. Die thermodynamische Betrachtung umfasst Reaktionsenthalpie, Reaktionsentropie und freie Reaktionsenthalpie sowie deren Temperaturabhängigkeit. Ein Berechnungsbeispiel zeigt die energetische und exergetische Bilanzierung einer PEM-Elektrolysezelle einschließlich Spannungswirkungsgrad, Wärmeströmen und Exergieeffizienz. Damit bietet das Kapitel eine Grundlage für die technische und energetische Bewertung moderner Elektrolyseverfahren zur nachhaltigen Wasserstofferzeugung.