Wie entwickeln sich Technologien, Markt und Produktion in Zukunft weiter?

Die Analyse umfasst Erkenntnisse zur Entwicklung und Diffusion neuer Technologien genauso wie Einschätzungen zur Entstehung neuer Märkte und zum Aufbau von Produktionskapazitäten. Gemeinsam mit komplementären Untersuchungen zur Elektrolyse entsteht so eine Basis für einen umfassendes Roadmapping für Wasserstofftechnologien.

Wasserstoff gilt als wichtiger zukünftiger Energieträger und spielt im Rahmen der weiteren Ausgestaltung der Energiewende und aus energiestrategischer Sicht eine zentrale Rolle. Brennstoffzellen sind dabei eine Schlüsseltechnologie für den flexiblen Einsatz des Energieträgers etwa im Verkehrssektor. Im Projekt "H2GO – Nationaler Aktionsplan Brennstoffzellen-Produktion" arbeiten 19 Fraunhofer-Institute gemeinsam an der Entwicklung von technischen Lösungen für einen zügigen Markthochlauf der Brennstoffzellen-Produktion, um damit eine nachhaltige Antriebsoption zur signifikanten CO₂-Reduzierung im Schwerlastverkehr in Deutschland zu etablieren.

Das Fraunhofer ISI führte in H2GO ein Monitoring von Innovationsdaten zu Brennstoffzellen-Technologien durch, das Forschungsnetzwerke, Patentdaten, Markterwartungen und Produktionsaufbau berücksichtigt. Es differenziert drei Technologie-Bereiche, die sich unter anderem nach Arbeitstemperatur und elektrochemischem Zellaufbau unterscheiden: Erstens die Polymerelektrolytmembran bzw. PEM-Brennstoffzellen, die sich besonders für Anwendungen im Verkehr eignen und heute schon in Schienenfahrzeugen oder U-Booten verbaut werden. Künftig könnten sie im Schwerlastverkehr Anwendung finden. Zweitens Hochtemperatur-Brennstoffzellen, die sich aufgrund ihrer höheren Arbeitstemperatur eher für Kraft-Wärme-Kopplung eignen. Schließlich erfasst das Monitoring noch alternative Brennstoffzellentypen, die sich deutlich von den anderen beiden unterscheiden und derzeit eine untergeordnete Rolle spielen.

Wie könnte sich der globale Markt für Brennstoffzellen in Zukunft entwickeln?

Eine der zentralen Fragen des Monitorings war, welche Bedeutung der globale Brennstoffzellen-Markt in Zukunft erlangen könnte. Die im Projekt durchgeführte Meta-Analyse zeigt eine enorme Spannbreite der Markterwartungen auf: Prognosen beziffern jährliche Wachstumsraten zwischen 10 und 41 %, wobei die große Mehrheit der betrachteten Studien von einem mittleren Wachstum zwischen 15 und 30 % ausgeht. Für das Jahr 2030 werden zudem jährliche Umsatzzahlen zwischen knapp 2 und 87 Mrd. US-Dollar prognostiziert. Die enorme Spannweite spiegelt die große Unsicherheit wider, die ohnehin mit der Entstehung neuer Märkte verbunden ist. Die hohe Dynamik der Energiewende verstärkt den Effekt, da in vielen Anwendungen verschiedene technische Alternativen zur Ablösung fossiler Energieträger konkurrieren.

Weitere Informationen erhalten Sie hier.