Der Transport von Wasserstoff in Form von Gas erfolgt vorzugsweise per LKW oder Bahn. Komprimierter gasförmiger Wasserstoff eignet sich besonders für den Transport über kurze Strecken, da dies die kostengünstigste Methode ist. In der Regel werden große Mengen an Gasflaschen transportiert, z. B. kann ein Bündel von 28 Gasflaschen etwa 250 Kubikmeter Gas bei 200 bar speichern. Während des Transports sind die Gasflaschen und auch die Bündel mit Hochdruckleitungen miteinander verbunden. GH₂-Trailer können noch größere Mengen Wasserstoff transportieren; bis zu neun mehrere Meter lange Druckgasflaschen können über 4.000 Kubikmeter Wasserstoff speichern. Diese GH₂-Trailer haben ein Gesamtgewicht von 40 Tonnen, wovon der gasförmige Wasserstoff 530 Kilogramm einnimmt.

Aufgrund seiner geringen volumetrischen Energiedichte kann Wasserstoff als komprimiertes Gas nicht mit flüssigen Kraftstoffen wie Benzin konkurrieren. Vergleicht man beides, so kann ein mit 36.000 Litern Benzin gefüllter Tankwagen rund 625 Fahrzeuge mit je 60 Litern versorgen. Um die gleiche Menge an Wasserstofffahrzeugen über eine vergleichbare Strecke zu bringen, müsste der Tankwagen (300-bar-Gasflaschen) zehnmal fahren.

Pipelines sind besonders vorteilhaft für den Transport großer Mengen komprimierten gasförmigen Wasserstoffs. Nur der Bau eines Pipelinenetzes für die Verteilung von Wasserstoff ist mit hohen und langfristigen Investitionen verbunden.

Gasförmiger Wasserstoff wird hauptsächlich in Rohren aus rostfreiem Stahl transportiert, die zur besseren Dichtigkeit nahtlos miteinander verbunden bzw. verschweißt sind.

In Deutschland gibt es zwei große Wasserstoff-Pipelinesysteme; zwischen Köln, Leverkusen, Düsseldorf und dem Ruhrgebiet verläuft eine 240 Kilometer lange Pipeline des französischen Gasversorgers Air Liquide. Jährlich werden über diese Leitung rund 250 Millionen Kubikmeter Wasserstoff (bei 20 bis 100 bar) transportiert. Die zweite Leitung gehört dem Gasunternehmen Linde und verbindet die Städte Merseburg, Leuna, Bohlen, Bitterfeld und Rodleben bei Dessau; diese Leitung ist 100 Kilometer lang.

Elf große Gasunternehmen aus Europa haben 2020 ein gemeinsames Positionspapier veröffentlicht, das ein 23.000 Kilometer langes Pipelinesystem als "Wasserstoff-Rückgrat" für Europa vorsieht. Bis 2030 könnte dieses Pipelinesystem 6.800 Kilometer umfassen und Deutschland, Frankreich, Italien, Spanien, die Niederlande, Belgien, die Tschechische Republik, Dänemark und die Schweiz miteinander verbinden. Ein Großteil der Pipelines könnte durch die Umrüstung von Erdgasleitungen realisiert werden, was die Kosten enorm senken würde.

Für eine Übergangszeit bis zur Umstellung auf eine reine Wasserstoffversorgung bietet sich die Nutzung der bestehenden Infrastruktur zur Erdgasversorgung (Pipelines und Untergrundspeicher) und die Beimischung von Wasserstoff in das Erdgasnetz (direkt oder auch über Methanisierung) als Alternative an. Bereits heute könnte je nach Anwendung eine direkte Beimischung von bis zu 20 Prozent Wasserstoff in das Erdgasnetz realisiert werden, wobei keine größeren Änderungen an den Leitungen und an den mit dem entsprechenden Kraftstoffgemisch betriebenen Haushaltsgeräten erforderlich wären.

Transport von Wasserstoff als LH₂

Mit Tanklastern ist es möglich, bis zu 50.000 Liter flüssigen Wasserstoff zu transportieren. Bei einem LH₂-Anhänger mit einem Gesamtgewicht von 40 Tonnen können 3.370 Kilogramm, mehr als das Sechsfache der Gasvariante, transportiert werden. Der sichere Transport ist problemlos möglich, da es sich um eine ausgereifte Speichervariante handelt. Flüssigwasserstoff kann am wirtschaftlichsten über Entfernungen von 300 bis 400 km transportiert werden. Insbesondere Wasserstofftankstellen werden auf diese Weise versorgt.

Ein Transport mit der Bahn ist möglich, aber es gibt noch keine genehmigten Transportbehälter für flüssigen Wasserstoff im Bahnverkehr.

Eine Option für den weltweiten Transport von Wasserstoff ist der Schiffstransport, wobei der Wasserstoff in seiner reinen flüssigen Form (LH₂), als Ammoniak oder als LOHC transportiert (für Ammoniak und LOHC siehe 3.2 und 3.3) werden kann.

Die Verschiffung von Flüssigwasserstoff ist derzeit noch kostspielig (Strecke Saudi-Arabien-Japan: 15 $ pro Kilogramm Wasserstoff), doch könnten künftige Investitionen in die Infrastruktur für die Wasserstoffproduktion und -übertragung die Kosten von 15 $ auf 1,7 $ im Jahr 2030 senken. Darüber hinaus könnte die Schiffskapazität von 160 Tonnen auf 10.000 Tonnen und die Verflüssigungskapazität von 10 bis 50 Tonnen auf 500 Tonnen pro Tag erhöht werden. Ein weiterer Vorteil von Flüssigwasserstoff ergibt sich, wenn LH₂ nicht weiter umgewandelt werden muss und direkt gespeichert und verwendet werden kann.

Transport von Wasserstoff als Ammoniak

Der Transport von Ammoniak (NH₃) per Schiff erfordert aufgrund der Toxizität eine sorgfältige Handhabung. Bei dieser Form des Transports können bereits bestehende weltweite Transport- und Vertriebsinfrastrukturen genutzt werden. Außerdem könnten die Kosten weiter reduziert werden, falls es möglich ist den Ammoniak direkt zu nutzen. Wenn die direkte Nutzung von Ammoniak nicht möglich ist, muss er erst in reinen Wasserstoff umgewandelt werden und es würden höhere Kosten entstehen.

Transport von Wasserstoff als LOHC

Der Transport von Wasserstoff als LOHC hat den entscheidenden Vorteil, dass die vorhandenen Infrastrukturen für den Transport von Erdöl und petrochemischen Produkten genutzt werden können. Dies ist möglich, weil LOHC ein ungesättigter, meist aromatischer Träger ist, der mit Wasserstoff gebunden unter Umgebungsbedingungen zu jedem Verbraucher transportiert und der Wasserstoff aus dem Träger freigesetzt werden kann. Der Schritt der Dehydrierung ist mit Herausforderungen verbunden, z. B. der Entwicklung von Anlagen und der zugehörigen Verfahren sowie einem erheblichen Energieaufwand im Einfuhrhafen oder am Verbrauchsort. Zudem muss das dehydrierte Trägermaterial zum Ursprungshafen oder zum Wasserstoff-Erzeugungsort zurücktransportiert werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, in der gesamten Wertschöpfungskette hat LH₂ im Vergleich zu Ammoniak oder LOHC den höchsten Technologiereifegrad. Unter der Annahme eines signifikanten Scale-up und der Marktdurchdringung als entscheidende Parameter für Kostensenkungen zeichnet sich LH₂ als die kostengünstigste Transportmethode für das globale Transportsegment mindestens bis 2030 ab.