Absatz deutscher Wasserstofftechnik in USA wächst kräftig

Die US-Einfuhren von Wasserstofftechnologien aus Deutschland sind 2021 um 60 Prozent auf etwa 5,4 Millionen US-Dollar (US$) gestiegen, so die Zahlen der U.S. International Trade Commission. Im laufenden Jahr werden die Importe voraussichtlich weiter zulegen, da die Nachfrage nach Elektrolyseuren in den USA deutlich wachsen soll.

Das sagt unter anderem die US-amerikanische Unternehmensberatung BloombergNEF voraus. Der auf Energie, Transport und Industrie spezialisierte Analysedienstleister geht davon aus, dass sich die USA im Jahr 2022 zum zweitgrößten Markt für Elektrolyseure nach China entwickeln werden und dass sich der Absatz auf 277 bis 354 Megawatt belaufen soll. Ein wichtiger Grund für dieses prognostizierte Wachstum sind die drei Förderprogramme des Bundesministeriums für Energie (U.S. Department of Energy, DOE). Damit gibt die Regierung Technologieanbietern und der Energiewirtschaft die Sicherheit, dass die öffentliche Hand Wasserstoffvorhaben auf Jahre hinaus unterstützen wird.

Generell fördert das Ministerium Wasserstoffprojekte in der Energiewirtschaft, etwa zur Speicherung von überschüssigem Wind- und Sonnenstrom beziehungsweise als Beimischung von Wasserstoff zu Erdgas in Kraftwerken. Weitere Bereiche umfassen die Metallindustrie, die chemische und petrochemische Industrie sowie den Fahrzeugbau.

Private Investoren erhalten Perspektiven

Beispiele für staatliche Förderungen privater Projekte gibt es einige. So bestätigte das Energieministerium im Juni 2022, dass der Betreiber des größten unterirdischen Wasserstoffspeichers, Advanced Clean Energy Storage 1 (ACES), im Bundesstaat Utah eine staatliche Kreditbürgschaft im Umfang von 504,4 Millionen US$ erhält. In zwei Salzstöcken kann ACES 150 Gigawattstunden Energie in Form von grünem Wasserstoff speichern. An dem Projekt beteiligen sich die Unternehmen Magnum Development, Mitsubishi Power und Haddington Ventures. Den Elektrolyseur zur Generierung von 100 metrischen Tonnen Wasserstoff pro Tag stellt die norwegische HydrogenPro.

Das Energieministerium will ferner die Entwicklung von Anlagen zur Stromerzeugung beschleunigen, in denen wahlweise Wasserstoff oder Ammoniak beigemischt wird. Das zum Ministerium gehörende Office of Fossil Energy and Carbon Management (FECM) finanziert in diesem Zusammenhang sechs Projekte mit Zuschüssen von zusammen 24,9 Millionen US$. Zu den Entwicklungsvorhaben gehören unter anderem wasserstofftaugliche Verbrennungstechnologien, effiziente Wasserstoff- und Ammoniakbrenner sowie rotierende Detonationsbrennkammern.

Linde plant Wasserstoffanlage in Alabama

Der Hersteller von Industriegasen Linde hat im Juni 2022 angekündigt, im Bundesstaat Alabama eine Anlage zur Erzeugung von Wasserstoff im Wert von 83 Millionen US$ zu bauen und diese bis 2024 fertigzustellen. Die geplanten Abnehmer sind Unternehmen aus der Luft- und Raumfahrt sowie Firmen aus den Bereichen Elektronik, industrielle Montage und Betreiber von Fahrzeugflotten. Dabei handelt es sich um ein rein privat finanziertes Projekt. Das Wirtschaftsministerium des Staates Alabama leistete jedoch technische Hilfe bei der Ansiedlung.

Im Mai 2022 unterzeichneten die Unternehmen Burns & McDonnell, WEC Energy Group, Wärtsilä sowie das Electric Power Research Institute (EPRI) eine Kooperationsvereinbarung für gemeinsame Wasserstofftests im Erdgaskraftwerk A.J. Mihm Power Plant in Michigan. Das rein private Konsortium will in der Anlage erstmals ein Gemisch von zunächst 25 Prozent Wasserstoff und 75 Prozent Erdgas verfeuern. Bei dem Test soll die Betriebstauglichkeit der Anlage, die Wärtsilä geliefert hat, überprüft werden. Schließlich sind Wasserstoffmoleküle im Vergleich zu Erdgas wesentlich kleiner, weshalb sie in herkömmlichen Anlagen leicht Risse in Tanks und Rohrleitungen verursachen.

Zahl von Wasserstoffunternehmen wird deutlich wachsen

Dank der öffentlichen Förderung und des erwachenden Interesses der Privatwirtschaft wird die Zahl der Anwender und Technologieanbieter im Bereich Wasserstoff steigen. BloombergNEF geht davon aus, dass in den kommenden Jahren viele Start-ups und akademische Ausgründungen, sogenannte Spinn-offs, entstehen werden. Auch decken immer mehr junge Technologiefirmen ihren Kapitalbedarf an der Börse oder öffnen sich strategischen Investoren.

Die Benessere Capital Acquisition Corp. hat sich zum Beispiel im Mai 2022 an der eCombustible Energy LLC mit Sitz in Miami (Florida) mit 11,2 Millionen US$ beteiligt. Bei eCombustible Energy handelt es sich um einen Erzeuger von wasserstoffbasiertem synthetischen Treib- und Brennstoff. Die Technologie des Unternehmens stößt in den USA, in Brasilien, Spanien und in Italien auf starkes Interesse.

Wirkungsgrad der Elektrolyse muss erhöht werden

Das Oregon Center for Electrochemistry (OCE) und der Hersteller emissionsfreier Lkw, Nikola, haben gemeinsam untersucht, ob Elektrolyseure und Brennstoffzellen als saisonale Energiespeicher bei der gegebenen unregelmäßigen Verfügbarkeit von Wind- und Sonnenenergie wirtschaftlich arbeiten können. Die Untersuchungen wurden vor dem Hintergrund eingeleitet, dass Wasserstoff derzeit nur zu einem hohen Preis von 10 US$ pro Kilogramm hergestellt werden kann.

Als Empfehlung wurde ausgesprochen, die Effizienz und die Kosten von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen durch technologische Verbesserungen und Skaleneffekte drastisch zu senken. Der vom Energieministerium angestrebte Wasserstoffpreis von 1 US$ pro Kilogramm könne nur erreicht werden, wenn grüner Strom für die Elektrolyse weniger als 0,05 US$ je Kilowattstunde koste.

Derzeit ist in Kalifornien und Texas Sonnen- beziehungsweise Windstrom für 0,02 beziehungsweise 0,03 US$ je Kilowattstunde verfügbar. Bei diesem Kostenniveau für Strom kann der Erzeugerpreis für Wasserstoff bei der vorhandenen Technologie laut Untersuchung bereits auf 3 US$ pro Kilogramm fallen.