Halbierung der Kosten für Wasserstoffanwendungen bis 2030 erwartet

Um die Pariser CO₂-Ziele zu erreichen, sind Alternativen zu den derzeit noch eingesetzten fossilen Energieträgern wie z. B. Erdöl, Erdgas und Braunkohle dringend nötig. Wasserstoff mit seinen vielfältigen Potenzialen und Anwendungsmöglichkeiten sollte eine zentrale Rolle bei der Umsetzung der Energiewende und der Dekarbonisierung im Industriesektor spielen.

Als technologieoffenes Unternehmen beschäftigt sich IAV schon seit vielen Jahren mit wasserstoffbasierten Antriebs- und Energiesystemen, z. B. Brennstoffzellenantrieben, und nutzt dafür auch seine profunden Kenntnisse von konventionellen und hybriden Antriebsformen.

Während die Elektrifizierung der Flotten branchenweit voranschreitet und in wenigen Jahren ein signifikantes Marktvolumen ansteuert, wird der Hochlauf für H₂-Technologien laut der Studie „Weg zur Wettbewerbsfähigkeit von Wasserstoff“ des Hydrogen Council und den Annahmen der Bundesregierung für 2030 erwartet.

Wasserstoff ist der Energieträger der Zukunft, kann als potenziell CO₂-neutraler Kraftstoff verwendet werden, der Strom- und Wärmegewinnung dienen und auch als Rohstoff in der Industrie eingesetzt werden. Mit ihrer Nationalen Wasserstoffstrategie, die im Juni verabschiedet wurde, will die Bundesregierung die Erreichung der Klimaziele forcieren und vom erwarteten Wachstumsmarkt mit H₂-Technologien profitieren. Sie strebt einen starken Heimatmarkt an: Deutschland solle bei Wasserstofftechnologien die Nummer eins in der Welt werden.

Dieser Markt mit H₂-Technologien könnte in den kommenden Jahren Gestalt annehmen. Das Hydrogen Council schätzt, dass aufgrund wachsender Investitionen in Erzeugung, Transport und Nutzung von Wasserstoff die Kosten vieler H₂-Anwendungen bis 2030 um bis zu 50 Prozent sinken.

Um den Markthochlauf zu befördern und Elektrolyse-Kapazitäten, Tankstellen- und Pipelinenetze aufzubauen, sind Investitionen von 70 Mrd. $ in den weltgrößten Automobilmärkten bis 2030 notwendig, so die Studie, die Wertschöpfungsketten in China, den USA, Europa und Japan/Korea ausgewertet hat. Laut Hydrogen Council ist diese Summe zwar beträchtlich, beträgt jedoch weniger als fünf Prozent der jährlichen globalen Energie-Investitionen. Die Bundesregierung hat im Zuge der Nationalen Wasserstoffstrategie Mittel von neun Milliarden Euro angekündigt, um die Wasserstoffwirtschaft hierzulande anzukurbeln.

„Die Kosten sind bislang ein Entwicklungshemmnis bei der Herstellung von brennstoffzellengetriebenen Fahrzeugen“, sagt Ralf Wascheck, Leiter der Abteilung Brennstoffzellen und Wasserstoffmobilität bei IAV. „Die Ergebnisse sind gute Nachrichten für H₂-Anwendungen als solche und für technologieoffene Unternehmen wie IAV.“

Insbesondere der Güterfernverkehr eignet sich laut Hydrogen Council für den Einsatz der H₂– und Brennstoffzellentechnologie. Sie ermöglicht hohe Reichweiten, schnelles Tanken und somit eine hohe Verfügbarkeit kombiniert mit hohem System-Wirkungsgrad, der deutlich über dem von Verbrennungsmotoren liegt. Laut der Studie werden H₂-betriebene Schwerlasttransporter und Busse infolge des erwarteten Rückgangs ihrer Betriebskosten bis 2030 genauso wettbewerbsfähig sein wie ihre Pendants mit Verbrennungsmotoren.

• Entwicklung von Brennstoffzellen-Fahrzeugen und notwendiger Infrastruktur
• wasserstoffbetriebene Verbrennungsmotoren
• Basis für kundenorientierte Entwicklungsdienstleistungen und Consulting entlang der gesamten H₂-Wertschöpfungskette
• hochmoderne Methoden, Testkapazitäten für die Brennstoffzellenentwicklung
• Auslegung der Steuerung und Verfahrenstechnik von Elektrolyseuren für unterschiedliche Anwendungen (nach Entwicklung eines Elektrolyse-Systems durch IAV)
• Fazit: Mit dem Verständnis der gesamten Wertschöpfungskette (Energieproduktion – Elektrolyse – Einsatz in H₂-Antrieben) kann IAV wirtschaftlich und technisch optimale Lösungen für Kunden erarbeiten.

Der Artikel erschien in der automotion 02/2020, dem Automotive Engineering-Fachmagazin von IAV. Hier können Sie die automotion kostenfrei bestellen.