Wasserstoffmobilitätsmarkt: Einführung

Trotz zahlreicher Herausforderungen Wasserstoff als kohlenstoffarme alternative Kraftstoffoption für den Mobilitätssektor auf, vor allem weil es für den Fernverkehr kaum Alternativen gibt. Die Verwendung von Wasserstoff im Mobilitätssektor lässt sich weiter in vier Kategorien unterteilen: Straßenverkehr, Seeverkehr, Luftverkehr und Schienenverkehr, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Anwendungsbereich von Wasserstoff im Mobilitätssektor
Quelle: PTR Inc.

Globale Marktlandschaft für Wasserstoffmobilität

Die Nutzung von Wasserstoff für die Dekarbonisierung des Mobilitätssektors birgt ein enormes Potenzial, weshalb der globale Markt für Wasserstoffmobilität rasant wächst. Dies lässt sich anhand einiger wichtiger Statistiken belegen, wie in Abbildung 2 unten dargestellt.

Abbildung 2: Globale Marktlandschaft für Wasserstoffmobilität
Quelle: PTR Inc.

Regionale Analyse des Wasserstoffmobilitätsmarktes

APAC führt den Markt für Wasserstoffmobilität an

1. Nationale Wasserstoffstrategien und Zielsektoren für Mobilität

In der Region Asien-Pazifik sind Japan, Südkorea, Australien und Indien die einzigen Länder, die ihre nationalen Wasserstoffstrategien veröffentlicht haben. Bei einer Analyse der Visionen und Zielbereiche dieser Länder zeigt sich eine starke Fokussierung auf den Einsatz von FCEVs, wobei China, Japan und Südkorea den Schwerpunkt auf Brennstoffzellen-Pkw, -Busse und -Taxis legen, während Australien den Schwerpunkt auf den Bereich der Brennstoffzellen-Schwerlasttransporte setzt. Einige Forschungs- und Entwicklungsinitiativen sind auch im Schienen- und Seeverkehrssektor in China, Australien und Japan zu beobachten. Hier einige Beispiele:

• Hydrobingo-Projekt: Es handelt sich um die weltweit^{erste wasserstoffbetriebene}Fähre, die in Japan in Betrieb genommen wurde.
• Projekt „Three Gorges Hydrogen Boat No. 1“: Es handelt sich um Chinas^erstes mit^{Wasserstoff-Brennstoffzellen} angetriebenes Boot.
• China hat außerdem^{den ersten}Wasserstoffzug Asiens und den^zweitenweltweit in Betrieb genommen.

2. Unterstützende Richtlinien, Vorschriften und Anreize:

Bei der Betrachtung der in dieser Region angebotenen unterstützenden Maßnahmen, Vorschriften und Anreize wird deutlich, dass es in der APAC-Region an geeigneten Vorschriften und Gesetzen zur Förderung des Wasserstoffmobilitätsmarktes mangelt. Allerdings bietet diese Region eine Vielzahl von Subventionen und Anreizen für den Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen. Diese sind wie folgt:

• Südkorea gewährt eine nationale Subvention für den Kauf von FCEVs, während in Busan und Incheon auch Subventionen auf Landesebene angeboten werden.
• China gewährte bis 2022 Steuererleichterungen und direkte Subventionen für FCEVs. Ab 2023 wird die öffentliche finanzielle Unterstützung in Form von Steuerbefreiungen und Anreizen gewährt.
• Japan gewährt auf nationaler und lokaler Ebene Subventionen für den Kauf von FCEVs.
• In Australien werden mehrere staatliche Subventionen angeboten. Das Australian Capital Territory bietet bis Juni 2024 eine zweijährige kostenlose Zulassung für FCEVs an. Südaustralien bietet Subventionen und eine dreijährige Zulassungsbefreiung für FCEVs. In New South Wales werden Rabatte beim Kauf von FCEVs gewährt. Im Bundesstaat Victoria werden Subventionen für die^ersten20.⁰⁰⁰FCEVs gewährt, die zu einem bestimmten Preis verkauft werden. Der Bundesstaat Westaustralien bietet den^ersten10.000 Westaustraliern, die ein FCEV kaufen, den größten Rabatt Australiens.

Nordamerika legt einen Gang zu

1. Nationale Wasserstoffstrategien und Zielsektoren für Mobilität

In Nordamerika haben nur die USA und Kanada ihre nationalen Wasserstoffstrategien veröffentlicht. Bei der Analyse der Vision und der Zielsektoren dieser Strategien fällt erneut auf, dass der Schwerpunkt stark auf dem Einsatz von FCEVs liegt. Der US-Bundesstaat Kalifornien ist mit der höchsten Anzahl an FC-Pkw und Wasserstofftankstellen (HRS) führend im Bereich der Wasserstoffmobilität in der Region. Auf Bundesebene zielen die USA auf alle Arten von FCEVs ab, sogar einschließlich Flurförderzeugen. Die kanadischen Provinzen Alberta und British Columbia konzentrieren sich auf FC-Lkw und -Busse, während Quebec und Ontario ebenfalls den Schwerpunkt auf die Nutzung von Wasserstoff im Mobilitätssektor legen. Einige Initiativen sind auch in den Bereichen Luftfahrt, Seeverkehr und Schienenverkehr zu beobachten. Hier einige Beispiele:

• Sea Change Vessel Project: Dies ist eine Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fähre für 75 Passagiere, die in San Francisco in Betrieb genommen wurde.
• Lighting McClean Project, Washington: Es ist mit der größten Wasserstoff-Brennstoffzelle ausgestattet, die jemals ein Flugzeug angetrieben hat.
• Coradia iLint-Projekt: Es handelt sich um Nordamerikas^{ersten wasserstoffbetriebenen}Zug, der dieses Jahr in Kanada eingeführt werden soll.

2. Unterstützende Richtlinien, Vorschriften und Anreize:

Prüfung der unterstützenden politischen Maßnahmen, Vorschriften und Anreize , die in dieser Region angeboten werden, wird deutlich, dass diese Region über einen recht fortschrittlichen Rechtsrahmen zur Unterstützung des Wasserstoffmobilitätssektors verfügt. Die wichtigsten Vorschriften zur Unterstützung von Wasserstoff im Mobilitätssektor sind wie folgt:

• Im vergangenen Jahr wurde in den USA das Inflation Reduction Act (IRA) eingeführt. Es bietet
  • Bis zu 3 USD/kg für die Produktion von kohlenstoffarmem Wasserstoff
  • Bis zu 100.000 USD für den Bau von Wasserstofftankstellen (HRS)
  • Bis zu 7.500 USD Gutschrift für den Kauf neuer umweltfreundlicher Fahrzeuge
  • Bis zu 4.000 USD für den Kauf gebrauchter sauberer Fahrzeuge
  • Bis zu 40.000 USD für FC-Lkw und -Busse, die in den USA getestet und eingesetzt werden.
• Das ebenfalls in den USA umgesetzte Gesetz „Hydrogen for Trucks Act“ bietet Anreize für Wasserstoff-Brennstoffzellen-Lkw und den Bau der entsprechenden Wasserstofftankstellen.
• Das kanadische „Zero-Emission Vehicles Act” (Gesetz über emissionsfreie Fahrzeuge) verpflichtet Automobilhersteller dazu, einen jährlich steigenden Prozentsatz an Verkäufen und Leasingverträgen für neue leichte ZEV zu erreichen. Die Ziele lauten wie folgt:
  • 10 % der Verkäufe von Leichtfahrzeugen bis 2025
  • 30 % der Verkäufe von Leichtfahrzeugen bis 2030
  • 100 % der Verkäufe von Leichtfahrzeugen bis 2040
• Eine Untersuchung der in der Region angebotenen Förderprogramme und Anreize zeigt, dass in den USA die Bundesstaaten Kalifornien und Connecticut Rabatte auf den Kauf und das Leasing von FCEVs gewähren. In Kanada hingegen erhalten Verbraucher einen staatlichen Anreiz für den Kauf von FCEVs. Darüber hinaus werden auch in den Provinzen Quebec, British Columbia und Yukon Anreize geboten.

Europa auf dem Weg zur Wasserstoffmobilität

1. Nationale Wasserstoffstrategien und Zielsektoren für Mobilität

In der Region Europa sind dies Österreich, Belgien, die Tschechische Republik, Dänemark, Frankreich, Finnland, Deutschland, Ungarn, Italien, Litauen, die Niederlande, Norwegen, Polen, Portugal, Spanien, Slowakei, Schweden und das Vereinigte Königreich ihre nationalen Wasserstoffstrategien veröffentlicht. Bei einer Analyse der Visionen und Zielsektoren dieser Strategien zeigt sich, dass Spanien, Norwegen und die Niederlande auf leichte und schwere FCEVs abzielen, während Deutschland, Italien und die Schweiz sich auf schwere FC-Fahrzeuge wie Lkw und Militärfahrzeuge konzentrieren. Polen konzentriert sich ausschließlich auf FC-Busse, während Frankreich sowohl leichte Nutzfahrzeuge (LCVs) als auch schwere Nutzfahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb ins Visier nimmt. Wasserstoffinitiativen gibt es auch in den Bereichen Luftfahrt, Seeverkehr und Schienenverkehr. Hier einige Beispiele:

• ZeroAvia: Es handelt sich um das weltweit größte Flugzeug, das mit einem Wasserstoff-Elektromotor angetrieben wird.
• Hy4-Projekt: Es hält den Weltrekord für die höchste Flughöhe eines Wasserstoffflugzeugs.
• Coradia iLint-Projekt: Es handelt sich um den weltweit^erstenPersonenzug, der mit Wasserstoff-Brennstoffzellen angetrieben wird.
• HydroFLEX-Projekt: Es handelt sich um den ersten^{wasserstoffbetriebenen}Zug Großbritanniens.
• Topeka: Basis zu Basis Projekt: Es handelt sich um das weltweit^ersteKonzept für ein emissionsfreies Kreuzfahrtschiff^{mit Wasserstoffantrieb}.

2. Unterstützende Richtlinien, Vorschriften und Anreize:

Trotz eines umfangreichen Investitionsplans, mehrerer veröffentlichter Strategien und sehr ehrgeizigen Zielenhinaus, hinkt Europa bei der Einführung von Wasserstoff im Mobilitätssektor hinter anderen Regionen hinterher. Dies liegt daran, dass die tatsächliche Umsetzung der wasserstoffbetriebenen Mobilität aufgrund fehlender Infrastruktur und geringer öffentlicher Akzeptanz mit Herausforderungen konfrontiert ist.

• Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wurde jedoch die Verordnung über die Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR) eingeführt, die die EU-Mitgliedstaaten zum Bau folgender Anlagen verpflichtet:
  • 1 HRS nach jeweils 100 km und mindestens eine 700-bar-Zapfsäule an jeder HRS
  • 1 Flüssigwasserstoff-Zapfsäule nach jeweils 400 km
  • Mindestens eine HRS pro städtischem Knotenpunkt bis 2027
  • Wasserstoff- und Ammoniak-Tankstellen in den Kernhäfen des TEN-V bis 2025
  • Arbeiten an der Einführung der Infrastruktur für wasserstoffbetriebene Flugzeuge an Flughäfen
• Bei der Untersuchung der in der Region angebotenen Förderprogramme und Anreize zeigt sich, dass Dänemark Wasserstoffautos von der Erstzulassungssteuer befreit, während Deutschland Umwelt- oder Innovationsprämien für den Kauf von FCEVs gewährt. Die Schweiz befreit FCEVs von leistungsabhängigen Schwerverkehrsabgaben und Mineralölsteuern, während auch in Österreich, Spanien, Italien, Frankreich und Schweden Subventionen und Anreize angeboten werden.    

Schlussfolgerung

Das gestiegene Interesse an der Einführung von Wasserstoff im Mobilitätssektor wird zum Teil durch die weltweiten Bemühungen zur Bekämpfung des Klimawandels vorangetrieben. Wasserstoff kann als emissionsfreie Technologie eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung des Mobilitätssektors spielen. Nationale Wasserstoffstrategien, Vorschriften, Förderprogramme und Anreize, die in mehreren Ländern weltweit angeboten werden, treiben das Wachstum des Wasserstoffmobilitätsmarktes erheblich voran. Dieser unterstützende politische Rahmen kann dazu beitragen, dass Wasserstoff einen wichtigen Beitrag zu den globalen Bemühungen zur Reduzierung der Emissionen im Mobilitätssektor leistet.

 

Jannat Wasif arbeitet als leitende Analystin für Wasserstoff bei PTR GmbHSie führt eingehende Forschungen und Analysen entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Wasserstoff durch und hat PTR bei externen Vorträgen vertreten. Sie unterhält eine umfassende Datenbank mit installierten und geplanten Wasserstoffprojekten weltweit sowie einen umfassenden Bericht über den Wasserstoffmarkt. Jannat hat einen technischen Hintergrund mit einem MS- und BS-Abschluss in Elektrotechnik von der NUST bzw. der CUI und war zuvor als wissenschaftliche Mitarbeiterin am U.S. Pakistan Centre for Advanced Studies in Energy der NUST tätig. Sie hat eine Fachzeitschriftenveröffentlichung zum Thema Virtuelle Kraftwerke und ist stolz darauf, für ihre herausragenden akademischen Leistungen an der CUI mit der Campus-Silbermedaille ausgezeichnet worden zu sein.