Es mutet fast schon wie ein Glaubenskrieg an, welche der Energiequellen künftig für die Energiewende ausschlaggebend sein wird. Lange hat die Bundesregierung auf die Elektromobilität gesetzt und dann auch den Weg zum Wasserstoff gefunden. Wie es nun tatsächlich mit der Energiewende weitergehen soll, bleibt ungewiss wie luckx – das magazin recherchierte.

Schlüsselelement der Energiewende

Wasserstoff soll sich als Energieträger flächendeckend durchsetzen. Doch so einfach ist es wohl nicht. Zwar wird die Handhabung noch einige technische Lösungen erfordern. Doch aktuell gilt es ihn zu marktwirtschaftlichen Preisen, in ausreichender Menge und klimaneutral herzustellen und mit hoher CO2-Minderungsquote zu verwenden. Dafür sind kostengünstige, robuste Wasserstoffsysteme – Elektrolyseur und Brennstoffzelle – erforderlich. Doch auch die Verwendung in umgerüsteten Dieselmotoren lässt hoffen. Denn hier ist die Reinheit des Wasserstoff nicht von hoher Güte erforderlich. Das macht die Anwendung etwas komfortabler und eben auch kostengünstiger.

Um die Elektrolyseur und Brennstoffzelle zukünftig in industrieller Serie zu produzieren, stellt die »Referenz-fabrik.H2« sowohl ein Design zur Orientierung als auch einen Baukasten mit neuen sowie spezifisch weiterentwickelten Technologien bereit. Dies soll zur wirtschaftlich tragfähigen Produktion von Elektrolyseur bzw. Brennstoffzelle beitragen, deren Marktdurchbruch beschleunigen und die Kosten für Wasserstoff massiv senken. Die Referenzfabrik.H2 wurde erstmalig auf der Hannover Messe 2022 am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand präsentiert.

Wasserstoff und Klimaabkommen

Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, muss in Zukunft weitgehend auf Öl, Gas und Kohle verzichtet und auf erneuerbare Energien umgestellt werden. Für deren Speicherung und flächendeckende Verteilung ist Wasserstoff als Energieträger ein Schlüsselelement. Doch Wasserstoff kann noch mehr: Er verkörpert die einmalige Chance, Energiebereitstellung, Klimaschutz und Wertschöpfung zu vereinen. So spielt er eine zentrale Rolle bei der Senkung der CO2-Emissionen und bietet gleichzeitig ein nachhaltiges und zukunftsfähiges Geschäftsfeld für den Produktionsstandort Deutschland.

Für die klimaneutrale Herstellung von Wasserstoff sind Elektrolyseure notwendig. In ihnen wird Wasser mit Strom aus Wind oder Sonne in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der dabei entstehende grüne Wasserstoff kann verschiedenen Nutzungspfaden zugeführt werden: Er kann entweder in der Prozessindustrie als nachhaltiger Rohstoff weiterverarbeitet oder mit Hilfe von Brennstoffzellen rückverstromt werden. Doch sowohl Elektrolyseur als auch Brennstoffzelle werden bislang wenig automatisiert in kleinen Stückzahlen und zu hohen Kosten hergestellt. Hier liegt das Potenzial für Wissenschaft und Industrie die Produktion von Wasserstoffsystemen in ein neues Zeitalter effizienter industrieller Massenproduktion zu bringen. Damit dieser Schritt gelingt, müssen bestehende Produktionstechnologien analysiert und hinsichtlich ihres Einsatzes für eine qualitätsgerechte Serienfertigung von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen bewertet werden. Zudem braucht es neue kontinuierliche Verfahren und Anlagen, die auf eine massentaugliche Produktion ausgerichtet sind. Nur so lässt sich der Produktionsaufwand substanziell reduzieren und schließlich eine Kostenparität von Wasserstoff und fossilen Energieträgern herstellen.

Es dauert und dauert – wieder einmal viel zu lang

In der aktuellen Phase der hohen technologischen Variabilität und des beginnenden (Elektrolyseur) bzw. für die 2030er Jahre adressierten Markthochlaufs (Brennstoffzelle) braucht die deutsche Industrie eine produktionstechnische Orientierung. Nur so wird es für Unternehmen sinnvoll sein, frühzeitig in dieses Geschäftsfeld zu investieren, um es nachhaltig zu gestalten und sich im internationalen Wettbewerb langfristig erfolgreich zu positionieren. Zur Gewährleistung dieser Orientierung und Unterstützung wurde die Referenzfabrik.H2 für eine flexible, sich dynamisch anpassende, stückzahlskalierbare Serienproduktion von Wasserstoffsystemen konzipiert. Das Konzept ist durch die direkten Partizipationsmöglichkeiten der Industrie einzigartig. Unternehmen können nicht nur Nutzer der Services, sondern auch Partner der Referenzfabrik.H2 sein. Wird fortgesetzt.