Hydrogen Production by Electrolysis in the Light of a Decentralized Supply

Die steigende Nachfrage nach grünem Wasserstoff erfordert eine erhebliche Ausweitung der Elektrolysekapazitäten, um die zukünftigen Bedürfnisse der Wasserstoffwirtschaft zu decken. Der Beitrag untersucht die aktuellen politischen Ziele und deren Unzulänglichkeiten im Vergleich zum prognostizierten Bedarf. Dabei wird deutlich, dass die Transportsektoren, trotz ihres relativ geringen Anteils an der Wasserstoffproduktion, in direkter Konkurrenz zu anderen Wirtschaftszweigen stehen, insbesondere bei einer zentralisierten Wasserstoffversorgung. Vier Elektrolysetechnologien stehen im Fokus: Alkalische Elektrolyse (AEL), PEM-Elektrolyse, AEM-Elektrolyse und Hochtemperatur-Elektrolyse (SOEC). Jede dieser Technologien bietet spezifische Vor- und Nachteile, die ihre Eignung für eine dezentrale Wasserstoffversorgung beeinflussen. Die alkalische Elektrolyse, trotz ihrer Reife und geringeren Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen, leidet unter niedrigen Stromdichten und begrenzter Flexibilität. Die PEM-Elektrolyse, derzeit marktführend, steht vor Herausforderungen durch den Einsatz seltener und teurer Katalysatoren wie Iridium. Die AEM-Elektrolyse kombiniert Vorteile beider Technologien, ist jedoch noch nicht kommerziell durchgebrochen. Die Hochtemperatur-Elektrolyse zeigt beeindruckende Effizienzen, ist aber technologisch anspruchsvoll. Der Beitrag untersucht zwei Szenarien für eine dezentrale Wasserstoffversorgung: die Produktion am Endkundenstandort und die Produktion am Lieferpunkt. Dabei werden verschiedene Kriterien wie Reifegrad, Kapitalkosten, Ressourcenverfügbarkeit, Effizienz und dynamische Anpassungsfähigkeit bewertet. Die Analyse zeigt, dass die Wahl der besten Strategie für eine dezentrale Wasserstoffversorgung von mehreren Faktoren abhängt, darunter die Leistung der Elektrolyse-Stacks, die Verfügbarkeit alternativer Technologien und sekundäre Nutzen. Die dezentrale Wasserstoffversorgung bleibt besonders für mobile Anwendungen eine vielversprechende Option, trotz der Unsicherheiten und Volatilitäten in den anderen Parametern.