Wasserstoff „die Zweite“ – Status Quo und aktuelle Entwicklungen

Im Dezember letzten Jahres berichteten wir bereits über die Trends zum Thema Wasserstoff. Seitdem ist nun ein halbes Jahr vergangen. Auch wenn die Mühlen diesbezüglich langsamer mahlen als es vielen lieb ist, halten wir das Thema für so wichtig, dass die Zeit reif für ein kleines Update ist.
Welche Entwicklungen gelten nach derzeitigem Stand als realistisch und wie stehen aktuell die Chancen, dass Wasserstoff per se bzw. Wasserstoff als Ausgangsbasis für E-Fuels vermehrt eingesetzt wird?
Diese Frage möchten wir in einem kurzen Marktcheck aufgreifen und gehen dabei auf das Potenzial in den verschiedenen Einsatzbereichen ein.

Herstellung und Marktentwicklung

Zunächst: Eine Sache hat sich definitiv nicht geändert, nämlich die Ursprungsthematik des Wasserstoffs. Wird er nicht durch erneuerbare Energiequellen erzeugt, ist seine Verwendung in größeren Mengen ziemlich sinnfrei, denn bei der Herstellung von Wasserstoff wird nicht unerheblich viel Energie benötigt. Und genau jenes Thema, was die Herstellung des (noch) teuren Gases betrifft, ist auch immer noch die zentrale Problematik. Denn nur mit einem Ausbau der regenerativen Energien, lässt sich durch überschüssige Energie kostengünstiger Wasserstoff herstellen. Dies wiederum geschieht in erster Linie mit Windkraft, Wasserkraft oder Photovoltaikstrom. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, Wasserstoff aus Erdgas oder Biomasse zu gewinnen. Aber auch etwas ausgefallenere Methoden werden derzeit erforscht. Forscher der Universität Kiel haben nun eine Methode gefunden, grünen Wasserstoff mittels Bakterien per Photosynthese zu produzieren. Um das zuletzt genannte Beispiel aber marktreif zu machen, wird noch einige Zeit vergehen.

Die beiden großen Themenbereiche alternative Energiequellen und Wasserstoff hängen also unmittelbar miteinander zusammen bzw. wirkt der Ausbau alternativer Energien als Beschleuniger für die Herstellung von Wasserstoff. Derzeit zeichnen sich einige Faktoren ab, die andeuten, dass die Wasserstoffproduktion ein immer wichtigeres Thema werden wird. Politische Entscheidungen zur zukünftigen Energiegewinnung und Klimaneutralität sowie europäische Förderprogramme, die Energieunternehmen subventionieren, wenn sie CO2-neutralen Strom anbieten, wirken als starke Markttreiber auf die entsprechenden Institutionen, weiter in grüne Energie zu investieren. Gleichzeitig wird der Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur mit Hilfs- bzw. Förderpaketen unterstützt. Einige Länder investieren gerade oder demnächst in die Wasserstoffinfrastruktur (bei einem gleichzeitigen Ausbau alternativer Energiekonzepte), was die globale Nachfrage von Wasserstoff steigen lassen wird. Auch die Golfstaaten werden zunehmend gezwungen alternative Geschäftsbereiche zur Ölförderung anzugehen und investieren bereits kräftig in den Ausbau von Mega-Solaranlagen.

Kurzgefasst, bei einigen Hindernissen, die doch noch existieren, kann man sagen, dass mittelfristig (<10 Jahre) bereits stärkere Senkungen der Produktionskosten von Wasserstoff zu erwarten sind, was letzten Endes die Absatzmenge steigen lassen wird und alternative Antriebskonzepte vorwiegend im industriellen Kontext sowie für Nutzfahrzeuge, Schiffe und die Luft- und Raumfahrt fördert. Schon jetzt ist ein starker Anstieg der Produktionsmengen von Wasserstoff zu verzeichnen. Allein in Deutschland hat sich die Elektrolyseleistung von Power-to-Gas-Anlagen, die im Betrieb oder in Planung sind, innerhalb eines Jahres, um das Zehnfache gesteigert.

Beispiele von weltweiten Wasserstoff-Projekten

• Im niederländischen Vlissingen soll bis 2030 für mehr als eine Milliarde Euro eine der größten Wasserstoffanlagen der Welt entstehen. Dabei soll der Strom aus Offshore-Windanlagen genutzt werden. Das Projekt ist eine Partnerschaft u.a. mit Gasunie, Groningen Seaports und Shell Nederland. Mittels der gewonnenen Energie sollen jährlich 800.000 Tonnen Wasserstoff produziert werden.
  
  
• Im Jahr 2022 soll ein öffentliches Wasserstoffnetz Industrieunternehmen in NRW und Niedersachsen mit Wasserstoff aus alternativen Energien versorgen. Das Projekt der Partner Evonik, BP, RWE, Nowega und OGE könnte richtungsweisend für die deutsche Industrielandschaft sein.
  
  
• Portugal investiert 7 Milliarden Euro bis 2030 in den Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur, wodurch die Erdgasimporte erheblich reduziert werden sollen.
  
  
• In Dänemark soll bis 2030 ein Großprojekt zur Produktion von nachhaltigen Kraftstoffen aus Windstrom realisiert werden. Geplant ist dafür die Errichtung einer der weltgrößten Elektrolyseanlagen.
  
  
• Das Cleantech-Startup SGH2 möchte mit einer Technologie auf Basis von Plasma-Fackeln und Abfällen bis 2023 eine Produktionsanlage in Kalifornien errichten, mit der sich 3,8 Millionen Tonnen Wasserstoff, insbesondere für die dortige Schwerindustrie, produzieren lassen.
  
  
• Auch in Nordafrika und den Golf-Staaten wird an der Infrastruktur und dem Ausbau alternativer Energiekonzepte gearbeitet, so dass zum einen die bestehende Infrastruktur an Erdgaspipelines genutzt werden kann, bzw. auch der Transport flüssigen Wasserstoffes per Tanker möglich ist.
  
  
• Ganz aktuell und mit einiger Verspätung konnte sich die Bundesregierung über die Eckpunkte der geplanten Wasserstoffstrategie einigen. Vor allem unter dem Druck der Corona-Krise und dem daraus resultierenden Konjunkturpaket konnten die wesentlichen Streitpunkte zwischen den beiden regierenden Parteien beigelegt werden. Insgesamt sollen etwa 9 Milliarden in die Förderung der Wasserstoff-Technologie investiert werden. Für den steigenden Bedarf sollen auch internationale Partnerschaften, beispielsweise mit Marokko, eingegangen werden.

Potenzial und Anwendungsfelder

Auch wenn Wasserstoff bisher eher als überteuertes Luxusprodukt gilt, das derzeit eher Nischenmärkte bedient, wird erst der weltweite Ausbau alternativer Energiequellen das ganze Potenzial dieses Gases vorantreiben. Außerdem wird es eine wichtige Rolle als Speichermedium für erneuerbare Energien einnehmen.

Wie es mit dem spannenden Thema „Wasserstoff“ weitergeht, werden wir in weiteren Fachartikeln beleuchten. Dabei sollte sich auch der Frage gestellt werden, welche Auswirkungen die aktuelle Wasserstoff-Fokussierung Chinas haben wird. Am 29. Mai 2020 verabschiedete der Nationale Volkskongress einen landesweiten wirtschaftlichen und sozialen Entwicklungsplan, der sich auch mit der Entwicklung der industriellen Wasserstoffnutzung beschäftigt. In diesem Zusammenhang sollte man auch die Auswirkungen auf den PKW-Bereich auf dem Schirm behalten. Gerne halten wir Sie zu diesem Thema auf dem Laufenden.

Potenzialbetrachtung wichtiger industrieller Einsatzbereiche