Details

Dem Wandel voraus

Europa hat sich mit dem Green Deal verpflichtet, als erster Kontinent bis 2050 klimaneutral zu werden.  Dafür wurden die Klimaschutzziele deutlich verschärft. So sollen bis 2030 die Treibhausgasemissionen um 55 Prozent reduziert werden. International sind bereits weitere Länder mit ähnlichen Zielsetzungen gefolgt. Dazu zählen unter anderem die USA, die ihre Treibhausgasemissionen bis 2030 halbieren wollen.

Dem Wandel voraus
Am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) wird an der Serienproduktion von Elektrolysesystemtechnik gearbeitet. Copyright: ZSW

Auch Deutschland wird seine Klimaschutzpläne für 2030 zeitnah an das neue Ziel der Klimaneutralität anpassen müssen, um die Einhaltung der Verpflichtungen des Klimaabkommens von Paris sicherzustellen. Die Wasser-Elektrolyse ist auf diesem Wege eine Schlüsseltechnologie. Nicht nur, weil es mit ihr gelingt, erneuerbare Energien aus dem Stromsektor in andere Energiesektoren zu transferieren, sondern weil sie zusätzliche Optionen eröffnet.  Über den mit erneuerbarem Strom erzeugten Wasserstoff können beispielsweise Industriebereiche klimaneutral werden, für die es bislang keine Alternativen gibt, dazu zählen die Stahlindustrie und Chemieindustrie. Deutschland wird wahrscheinlich auch in Zukunft ein Energieimportland bleiben wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Elektrolysetechnologie voranzutreiben, um sie in Länder mit optimalen Sonnen- und Windverhältnissen zu exportieren. Weltweit gibt derzeit erst etwa zehn Unternehmen, die kommerzielle Elektrolysesysteme im Megawatt-Maßstab am Markt anbieten können.  

Wasserstoff zu wettbewerbsfähigen Preisen

Deutschland ist reich an Unternehmen, die den beginnenden Markthochlauf für Elektrolysetechnologie mit ihrer Expertise begleiten können. Dazu zählen vor allem Firmen im Bereich der Zulieferindustrie und des Maschinen- und Anlagenbaus. Für eine dynamische Marktentwicklung ist es wichtig, dass die derzeit noch manuelle Fertigung von Elektrolyseuren schnell in die industrielle Serienfertigung übergeht. Elektrolyseure werden aktuell noch überwiegend in Manufakturbauweise hergestellt. Die daraus resultierenden hohen Herstellungskosten gepaart mit den heutigen Stromkosten verhindern, dass grüner Wasserstoff zu wettbewerbsfähigen Preisen produziert werden kann. Der Schlüssel zur Wettbewerbsfähigkeit liegt daher vor allem in der Skalierung und Automatisierung der Fertigungsprozesse.

First Mover sind gefragt

Am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) wurde ein modulares Systemlayout entwickelt, dass optimal für die industrielle Serienproduktion von Elektrolysesystemtechnik geeignet ist. Technologische Grundlage ist eine vom ZSW in den vergangenen zehn Jahren entwickelte Systemtechnik für die Alkalische Wasser-Elektrolyse in der 1-Megawatt-Leistungsklasse. Das Systemlayout ermöglicht die schnelle Hochskalierung in höhere Leistungsklassen und eine deutliche Kostenreduktion. Um dem Klimawandel voraus zu sein und Deutschland auf dem Wasserstoffmarkt international wettbewerbsfähigen zu machen, braucht es viele Unternehmen, die jetzt in die Serienproduktion von Elektrolyseuren einsteigen. First Mover sind gefragt.

Über den Autor

Dr. Marc-Simon Löffler, Jahrgang 1976, ist promovierter Chemiker und seit 2004 am ZSW tätig. Seit 2019 leitet er am ZSW das Fachgebiet Regenerative Energieträger und Verfahren, das sich im Wesentlichen mit Themen Elektrolyse und eFuels beschäftigt. Forschungsschwerpunkte in diesem Themenbereich sind vor allem die Entwicklung in große Leistungsklassen skalierbarer, serientauglicher Technologiebausteine und deren Umsetzung in industrienahe Prototypen.

von