2030 wird der Wasserstoffbedarf die deutsche Erzeugungskapazität deutlich übersteigen. Für eine beschleunigte Produktion von Elektrolyseuren könnten Rohstoffe knapp werden, die zum Teil aus Russland kommen.
Für das Jahr 2030 haben Acatech und Dechema den Bedarf an Wasserstoff und die zu erwartenden Elektrolysekapazitäten geschätzt
Springer Fachmedien Wiesbaden
Im Jahr 2030 werden in Deutschland Elektrolyseure mit einer Gesamtleistung von maximal 7,6 GW in Betrieb sein. Zu diesem Ergebnis kommen die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Acatech) und die Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie (Dechema) in einer Analyse aus dem Juni 2022. Dafür haben die Organisationen die Kapazitäten aller bekannter Elektrolyseanlagen akkumuliert, die sich aktuell im Betrieb, im Bau und in Planung befinden. Unter Annahme einer Anlageneffizienz von 70 % und einem Volllastbetrieb über 4000 h im Jahr – was etwas weniger als einem halben Jahr entspricht – ließen sich mit dieser Kapazität circa 21 TWh grünen Wasserstoffs pro Jahr erzeugen.
Immerhin, die prognostizierte Kapazität von 7,6 GW würde die im Rahmen der Nationalen Wasserstoffstrategie für das Jahr 2030 anvisierte Elektrolyseleistung von 5 GW übertreffen. Die im Koalitionsvertrag festgehaltene Zielsetzung von 10 GW würde jedoch verfehlt. Gemessen am erwartbaren Wasserstoffbedarf der Industrie in Deutschland dürften aber auch Elektrolyseure mit einer Gesamtleistung von 10 GW bei Weitem nicht ausreichen. Acatech und Dechema rechnen mit einer industrieseitigen Nachfrage von mindestens 50 TWh im Jahr 2030, wofür Elektrolysekapazitäten von 18 GW notwendig wären. Der Bedarf könnte jedoch auch auf bis zu 250 TWh mit entsprechend erforderlichen Herstellkapazitäten von 89 GW wachsen.
Paladium, Platin und Iridium kritisch
Industrie und Politik in Deutschland bleiben damit zwei Möglichkeiten: Einen großen Teil des Eigenbedarfs an Wasserstoff zu importieren oder die eigenen Elektrolysekapazitäten über die bisherige Planung hinaus massiv auszuweiten. Die Produktion von Elektrolyseuren lässt sich allerdings nicht beliebig beschleunigen, wie Acatech und Dechema in einer weiteren Analyse feststellen, in der sie speziell die Auswirkungen des russischen Angriffskriegs in der Ukraine auf die Produktion von Elektrolyseuren in Deutschland untersuchen.
Bei sechs für den Bau von Elektrolyseuren notwendigen Rohstoffen – Nickel, Titan, Iridium, Palladium, Platin und Scandium – ist Russland ein wichtiges Exportortland. Kritisch ist dabei insbesondere die Versorgung mit Palladium, das für Elektroden, Elektronik und für Katalysatoren eingesetzt wird und heute zu 43 % aus Russland stammt, sowie für Platin und Iridium, die als Material für bestimmte Kathoden und Anoden nach aktuellem Wissensstand nicht zu ersetzen sind. Durch den Verzicht auf russisches Platin und Iridium würde man sich in eine starke Abhängigkeit vom Hauptförderland Südafrika begeben.
Temporäre Rohstoffengpässe möglich
Besonderes Augenmerk gilt dabei dem Iridium. Laut Acatech und Dechema könnten im Jahr 2030 etwa 40 bis 67 % der, Stand heute, jährlichen globalen Produktion benötigt werden, um die seitens der Europäischen Union anvisierte 40-GW-Elektrolyseleistung aufzubauen.
Dennoch kommen die beiden Organisationen zu einem teilweise zuversichtlichen Fazit: Bei keinem der kritischen Rohstoffe hat Russland eine dominierende Rolle. Für Platin könnte sich die Versorgungslage infolge des abnehmenden Bedarfs an Automobilkatalysatoren und des Aufbaus einer Kreislaufwirtschaft mittelfristig entspannen. Iridium ließe sich zudem auch in Kanada oder Skandinavien abbauen. Dennoch halten Acatech und Dechema bei einer schnell wachsenden Nachfrage nach Elektrolyseuren temporäre Rohstoffengpässe für möglich, zum einen, da das Erschließen neuer Rohstoffvorkommen Jahre dauert und andere Technologien, wie beispielsweise die Brennstoffzelle, um die gleichen Rohstoffe konkurrieren.