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Wasserstoff-Brennstoffzelle Kommentar: „Eine Million Brennstoffzellenfahrzeuge im Jahr 2030 sind möglich“

Redakteur: Thomas Günnel

Deutschland soll beim Thema Wasserstoff wieder Vorreiter werden. Dabei nur auf den Fern- und Güterverkehr zu setzen greift aber zu kurz – der Durchbruch wird erst mit dem Pkw gelingen. Ein Kommentar von Andreas Radics, geschäftsführender Partner bei Berylls Strategy Advisors.

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Andreas Radics, geschäftsführender Partner bei Berylls Strategy Advisors, sieht den Durchbruch der Brennstoffzelle im Pkw.
Andreas Radics, geschäftsführender Partner bei Berylls Strategy Advisors, sieht den Durchbruch der Brennstoffzelle im Pkw.
(Bild: Berylls)

Im Jahr 2019 waren auf dem Weltmarkt lediglich drei Fahrzeugmodelle mit Brennstoffzellenantrieb FCEVs (Fuel Cell Electric Vehicles) verfügbar; verkauft wurden insgesamt nur knapp 7.000. Mittelfristig werden kaum neue Modelle hinzukommen. Die meisten deutschen OEMs haben die Antriebsart entweder ganz aufgegeben oder planen höchstens ein Derivat in Kleinserie einzuführen.

Ihre Begründung: Aus Herstellersicht konkurrieren FCEVs mit BEVs, Plug-in-Hybriden und 48-Volt-Hybridsystemen um immer knapper werdende Entwicklungsbudgets. Jetzt die ohnehin schon schwierige Symbiose von konventionellen und alternativen Antriebssträngen zusätzlich um FCEVs zu ergänzen, ist den meisten Automobilherstellern schlicht zu teuer. Zuletzt verkündete deshalb zum Beispiel Mercedes-Benz, dass der erst 2019 eingeführte GLC F-Cell wohl ohne Nachfolger bleiben wird.

Asien fährt mit der Brennstoffzelle voraus

Neue Impulse, die Brennstoffzelle in der Breite zu etablieren, kommen vor allem aus Asien. Toyota und Hyundai wollen bis 2030 jährlich 500.000 Brennstoffzellen alleine für den Einsatz in Pkw produzieren. Erst kürzlich gründete Toyota zudem ein Joint-Venture mit vier in China lokal ansässigen OEMs – die Partner stellen jetzt Brennstoffzellen für Nutzfahrzeuge her.

Dort ist die Brennstoffzelle erprobt und etabliert. Nach Angaben des US-Energieministeriums sind zum Beispiel alleine in den USA etwa 20.000 wasserstoffbetriebene Gabelstapler im Einsatz. Der zum US-Konzern Paccar gehörende Nutzfahrzeughersteller Kenworth etwa kooperiert für kommerzielle Lkw-Testflotten mit dem kanadischen Brennstoffzellenhersteller Ballard Power sowie mit Toyota.

In der Schweiz will die private Initiative „H2 Mobilität“ bis zum Jahr 2025 rund 1.600 mit Brennstoffzellen ausgerüstete Lkw in Betrieb nehmen; die ersten zehn Trucks hat der Partner Hyundai bereits geliefert. Ab dem Jahr 2021 will zudem das mit über 700 Millionen US-Dollar finanzierte US-amerikanische Startup Nikola Brennstoffzellen-Lkw für den Fernverkehr einführen.

Echte Chance für Zulieferer

Aber: Voraussichtlich werden nur wenige OEMs in eine eigene FCEV-Technologie investieren. Der Großteil der Antriebseinheiten wird von spezialisierten Herstellern ganzer Brennstoffzellensysteme kommen. Das ist bei Trucks heute schon üblich, hier dominiert eine Mischung aus Eigenentwicklungen und zugekauften Antriebssystemen. Das Kalkül dahinter: Das Volumen auf wenige Systeme bündeln und so die Entwicklungskosten senken. Hersteller wie Ballard, SHPT, Doosan oder Bosch schaffen auf diese Weise branchenübergreifende Skalen und kombinieren Kompetenzen und Technologien über ein breites Anwendungsspektrum.

Auch Toyota und Hyundai skalieren ihre Systeme über Pkw und Lkw hinweg. Das von Kenworth verwendete System etwa besteht aus zwei Einheiten des Systems im Mirai. Nicht ohne Grund: China, Korea und Japan streben langfristig klar den Einsatz von Brennstoffzellen im Pkw an. Massive staatliche Investitionen ergänzen dazu vor allem in Asien die privaten Initiativen. Das gemeinsame Ziel: der flächendeckende Einsatz von Brennstoffzellen im Pkw.

Gut skalierbare Ladeinfrastruktur

Derzeit gibt es weltweit etwa 400 Wasserstoff-Tankstellen, Japan hat mit 100 Stationen das weltweit größte Netzwerk. Es folgen Deutschland mit 90 und der US-amerikanische Bundesstaat Kalifornien mit circa 50 Stationen; in Korea und China sind es derzeit nur etwa 20. Beide Länder wollen aber bis zum Jahr 2030 jeweils rund 1.000 H2-Tankstellen in Betrieb nehmen.

China will dafür sogar den größten Teil der vorhandenen Mittel für sogenannte New Energy Vehicles (NEVs) auf FCEVs umleiten und so bis zum Jahr 2030 rund eine Million der Fahrzeuge auf die Straße bringen. Ausschlaggebend für das Umdenken in China ist die bessere Skalierbarkeit der H2-Ladeinfrastruktur.

China, Japan und Korea verzahnen dafür Unternehmen und öffentliche Hand; die Brennstoffzellentechnologie steht so auf einer breiten industriellen Basis. Anders als in Deutschland liegt der Schwerpunkt in allen drei Ländern jedoch auf dem Pkw als künftigem Volumenträger. Die Länder haben dabei aus der Entwicklung von Lithium-Ionen-Akkus gelernt: Um die Auslastung zeitweise leer stehender Zellfabriken zu erhöhen, wurden lange Zeit Lithium-Ionen-Batterien in stationären Anwendungen forciert – der Durchbruch kam jedoch erst mit dem Großserieneinsatz im Pkw.

Volumen sind nur mit Pkw möglich

Der von Deutschland eingeschlagene Weg, Brennstoffzellen in erster Linie für Lkw, Schiff- und Luftfahrt zu nutzen, greift langfristig zu kurz. Deutschland investiert so zwar viel in die weitere Industrialisierung der Brennstoffzelle – könnte aber am entstehenden Massenmarkt nur ungenügend partizipieren.

Länder wie China, Korea und Japan haben erkannt, dass der Pkw zwar nicht Vorreiter sein wird – sehr wohl aber der künftige Volumenträger. Ein Volumen von einer Million FCEVs im Jahr 2030 ist möglich. Das entspräche einem weltweiten Marktanteil von einem Prozent – und genau dem Wert, den sich China als Ziel gesetzt hat.

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