Potentiale der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Industrie in Baden-Württemberg

Gastautor Portrait

Franz Untersteller MdL

Minister für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft in Baden-Württemberg

Franz Untersteller, MdL, hat viele Jahre als parlamentarischer Berater und seit 2006 als Mitglied des Landtags von Baden-Württemberg den energie- und umweltpolitischen Kurs von Bündnis 90/Die Grünen in Baden-Württemberg mitgeprägt. Bereits ab dem Jahr 1981 arbeitete Franz Untersteller in Freiburg am Öko-Institut e.V., von 2003 bis 2011 war er Mitglied des Vorstands. Untersteller ist seit 2011 Minister für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft in Baden-Württemberg.

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02. März 2020
Grafik: Studie „Potentiale der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Industrie in Baden-Württemberg"

In den vergangenen Monaten und Jahren erfährt die Brennstoffzellen-Technologie in Deutschland, Europa und weltweit ein immer größer werdendes Interesse bei Unternehmen, in der Öffentlichkeit und in der Politik. Die Entwicklung geht insbesondere in den asiatischen Ländern mit sehr großen Schritten voran. Toyota, Honda und Hyundai sind hier die Technologietreiber. China kommt mit einem staatlich geförderten Programm für Brennstoffzellen immer schneller voran. Auch Unternehmen in Industrie- und Technologiestandorten wie Baden-Württemberg erkennen zunehmend das Potential, das sich hier bieten kann.

Auf der Suche nach dem optimalen Einsatzbereich

Es steht außer Frage, dass Strom dort, wo es möglich und sinnvoll ist, in seiner direkten Form genutzt werden muss.

Franz Untersteller

Wasserstoff ist ein vielseitig einsetzbarer und über längere Zeit speicherbarer Energieträger und kann durch Elektrolyse erzeugt werden. Wasserstoff kann in den unterschiedlichen Sektoren wie Mobilität, Industrie, Speicherung und Gebäudeversorgung eingesetzt werden.

Es steht außer Frage, dass Strom dort, wo es möglich und sinnvoll ist, in seiner direkten Form genutzt werden muss. Nur so erreicht man den größten Wirkungsgrad. Im Mobilitätsbereich liegt der Wirkungsgrad eines batterieelektrischen Antriebs ungefähr bei 70 %. Die Verluste bei der Speicherung, die im Einzelfall bis zu 20 % be-tragen können, sind hier noch nicht betrachtet. Ein Brennstoffzellenfahrzeug kommt auf einen Wirkungsgrad von bis zu 25 % und liegt somit ungefähr bei einem Drittel eines batterieelektrischen Fahrzeuges. Dabei sollte man aber beachten, dass heutige Verbrennerfahrzeuge nur auf einen Wirkungsgrad von ca. 10 % kommen und dies auch nur im optimalen Drehmomentbereich, der im normalen Straßenverkehr nicht immer erreicht wird. Somit liegt er effektiv noch deutlich unter 10 %, beim Einsatz von synthetischen Kraftstoffen nochmals darunter.

Angesichts dieser Zahlen sollte man sich allerdings vor Augen führen, dass bei der Photosynthese der Wirkungsgrad bei ca. 1 % liegt und trotzdem wird man nicht sagen, dass die Photosynthese aufgrund ihres Wirkungsgrades nicht sinnvoll sei. Es kommt nicht allein auf den Wirkungsgrad an, viel wichtiger sind der optimale Einsatzbereich, der Nutzen für die Umwelt und letztendlich die Wirtschaftlichkeit.

Konzepte und Strategien im Feinschliff

Bei der Abwägung von Antriebskonzepten muss eine Gesamtbetrachtung der Vor- und Nachteile in der jeweiligen Anwendung erfolgen. Die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie kann im Verkehrssektor neben der Batterie und anderen Konzepten, wie den synthetischen Kraftstoffen, einen wesentlichen Beitrag für die Zukunft der Automobilwirtschaft leisten. Jedes dieser Antriebskonzepte wird in Zukunft zum Einsatz kommen, jedes Konzept in dem für diesen Antrieb optimalen Bereich. Die Batterietechnik zeigt ihre Vorteile im Stadtverkehr, auf Kurzstrecken, bei kleineren Fahrzeugen, in der Mikromobilität usw. Die Brennstoffzelle ist der ideale Antrieb für größere Fahrzeuge, Langstreckenfahrzeuge, Transporter, Busse, Nutzfahrzeuge und Züge. Die synthetischen Kraftstoffe können ihre Vorzüge beispielsweise bei größeren Schiffen und Flugzeugen ausspielen, wo weder die Brennstoffzelle noch die Batterie als Energielieferant ausreichen werden.

Als Argument gegen den Einsatz von Wasserstoff wird immer wieder die notwendige Herstellung von grünem Wasserstoff herangezogen. Es wird in Deutschland und speziell in Baden-Württemberg mit den gegebenen Windverhältnissen, der Sonneneinstrahlung sowie den zur Verfügung stehenden Flächen nie genug zusätzlichen Strom geben, um die möglichen künftigen Bedarfe an Wasserstoff abdecken zu können. Es wird aber genug erneuerbar erzeugter Strom anfallen, um die Technologie zur Erzeugung von grünem Wasserstoff weiter zu entwickeln. Diese Technologie kann dann von unseren Maschinen- und Anlagenbauern in die Länder exportiert werden kann, wo die Wind- und Einstrahlungsbedingungen der Sonne so gut sind, dass sich eine Produktion von grünem Wasserstoff rechnet. Deutschland wird wie bisher ein Energieimportland bleiben. Durch den Import von grünem Wasserstoff wird jedoch eine deutliche Verbesserung gegenüber dem bisherigen Import von fossilen Energieträgern erreicht.

Zunehmende wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit wird erwartet

Prognose des Umsatzpotenzials für die EU, Deutschland und Baden-Württemberg im Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Sektor 2030 [Mrd. EUR]

Grafik: Studie „Potentiale der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Industrie in Baden-Württemberg"

Im Februar 2020 wurde in Stuttgart die Studie „Potentiale der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Industrie in Baden-Württemberg“ vorgestellt, die im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft BW durch die Roland Berger GmbH erarbeitet wurde. Ein Ergebnis ist, dass baden-württembergische Unternehmen und Branchenexperten bis 2030 und vor allem danach weltweit ein signifikantes Marktwachstum für Wasserstoff und Brennstoffzellen sehen. Mit dem zukünftig erwarteten Marktwachstum wird auch eine signifikante Reduktion der heutigen Kosten einhergehen, die die Technologie zunehmend wirtschaftlich wettbewerbsfähig machen wird.
Um künftige Wertschöpfungspotenziale der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Industrie in Baden-Württemberg zu nutzen und im internationalen Wettbewerb konkurrenzfähig zu bleiben, wird es in den nächsten zwei bis fünf Jahren entscheidend sein, vorhandene Kompetenzen durch Investitionen weiter auf- und auszubauen.

Für die Realisierung der wirtschaftlichen und weiteren Potenziale der Technologie sind zielgerichtete Maßnahmen aller relevanten Stakeholder notwendig. Die Studie empfiehlt insbesondere die Entwicklung einer H₂-Roadmap für Baden-Württemberg. Diese Roadmap soll in den nächsten Monaten erstellt werden. Bei der Erarbeitung einer solchen Roadmap ist die Beteiligung der Industrie, der Forschung und weiterer Stakeholder nicht nur erwünscht, sondern zwingend erforderlich. Nur gemeinsam können wir den richtigen Weg in eine Wasserstoffwirtschaft finden.

Die komplette Studie finden Sie unter: https://um.baden-wuerttemberg.de/wasserstoffwirtschaft

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