Produzenten von EC und FC (Ende 2024)

Elektrolyseure und Brennstoffzellen - sie werden schon in Serie gebaut

Die Energiewende erfordert eine grundlegende Umstellung unserer Energieversorgung von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Quellen wie Sonne und Wind. Bekanntermaßen ist eine der zentralen Herausforderungen dabei ist die Volatilität dieser Energiequellen – sie liefern nicht immer Strom, wenn er benötigt wird.

Elektrolyseure spielen hier eine entscheidende Rolle: Sie sind das Herzstück für die Herstellung von grünem Wasserstoff. Durch die Nutzung von Strom, idealerweise natürlich aus erneuerbaren Quellen, zerlegen sie Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Dieser „grüne Wasserstoff“ ist (ähnlich wie sein fossiles Pendent „grauer Wasserstroff“) ein vielseitiger Energieträger, der erneuerbare Energie speicherbar macht, über lange Distanzen transportiert werden kann und in Sektoren wie der Chemischen Industrie oder dem Schwerlastverkehr (Strasse, Schiene, Schifffahrt) zur Dekarbonisierung beiträgt. Insbesondere bei großen Lasten ist die Nutzung von Wasserstroff und Brennstoffzellen gegenüber dem Einsatz von Batterietechnik im Vorteil (Gewicht). Auch Blockheizkraftwerke (BHKW) zur Quartierversorgung sind mit regenerativ gewonnenem Wasserstoff vorteilhaft, liefern sie doch gleichermaßen Wärme und Strom. Große Mengen an Wasserstoff werden auch in der Chemischen Industrie zur Herstellung von z.B. Dünger verwendet. Nicht zuletzt kann langfristig gesehen zwischengespeicherter grüner Wasserstoff auch wieder rückverstromt werden und damit einen Beitrag im Stromverteilnetz leisten, zum Beispiel in Dunkelflauten-Zeiten. Elektrolyseure und Brennstoffzellen sind Schlüsseltechnologien, um das Gelingen der Energiewende maßgeblich voranzutreiben.

Mehrere europäische Unternehmen haben bereits die Serienproduktion von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren aufgenommen und erweitern kontinuierlich ihre Kapazitäten, um die wachsende Nachfrage im Wasserstoffsektor zu bedienen. Die genauen Stückzahlen der produzierten Einheiten sind dabei in den meisten Fällen nicht öffentlich in Detailberichten aufgeschlüsselt, sondern die Unternehmen geben Auskunft über ihre jährlichen Produktionskapazitäten in Megawatt (MW) oder Gigawatt (GW), was einen Hinweis auf den Umfang der Serienfertigung gibt.

Unternehmen in Europa mit Serienproduktion von Brennstoffzellen oder Elektrolyseuren

Brennstoffzellen:

Bosch (Deutschland): Bosch hat in Deutschland die Volumenproduktion von Brennstoffzellen-Leistungsmodulen für Nutzfahrzeuge gestartet. Genaue jährliche Stückzahlen werden nicht genannt, aber die Aufnahme der Volumenproduktion signalisiert eine Fertigung im industriellen Maßstab. Bosch plant, bis 2030 einen erheblichen Umsatz mit Wasserstofftechnologien zu erzielen, was auf eine signifikante Produktionsmenge hindeutet.
Cummins (Deutschland): Cummins betreibt in Herten, Deutschland, ein Werk für Brennstoffzellensysteme mit einer anfänglichen Produktionskapazität von 10 MW pro Jahr. Die Produktion konzentriert sich zunächst auf PEM-Brennstoffzellensysteme für Alstoms Coradia iLint Züge. Auch hier werden keine genauen Stückzahlen einzelner Brennstoffzellen genannt, sondern die Kapazität des Gesamtsystems.
PowerCell Sweden (Schweden): PowerCell Sweden entwickelt und produziert Brennstoffzellen-Stacks und -Systeme. Während sie skalierbare Lösungen anbieten und an verschiedenen Projekten beteiligt sind, liegen keine spezifischen öffentlichen Angaben über jährliche Serienproduktionsstückzahlen vor. Ihre Kapazitäten sind eher in den Leistungsbereichen ihrer Produkte (kW) angegeben.
SFC (Deutschland): Die SFC Energy AG ist ein deutscher Hersteller und führender Anbieter von Brennstoffzellen und Stromversorgungslösungen. Das Unternehmen ist besonders bekannt für seine Direktmethanol-Brennstoffzellen (DMFC), die vor allem für netzferne und mobile Anwendungen eingesetzt werden. Ziel ist die Produktion von bis zu 30.000 Brennstoffzellenstack an ihrem Produktionsstandorts in Cluj, Rumänien. In Swindon, England, existiert eine Produktionsstätte für MEA`s.

Elektrolyseure:

ITM Power (Großbritannien): ITM Power verfügt in Sheffield über eine Gigafactory mit einer Produktionskapazität von 1 GW pro Jahr für PEM-Elektrolyseure. Das Unternehmen hat Pläne zur weiteren Skalierung der Kapazität geäußert.
McPhy (Frankreich/Italien): McPhy hat die Kapazität seines Werks in Italien auf 300 MW pro Jahr hochgefahren und baut derzeit eine Gigafactory in Belfort, Frankreich. Mit der Gigafactory soll die Produktionskapazität erheblich gesteigert werden, um den wachsenden Bedarf zu decken.
thyssenkrupp nucera (Deutschland): ThyssenKrupp schaut auf eine über 60jährige Tradition bei der Chlor-Alkali-Elektrolyse zurück, die vorrangig für die Chlor-Herstellung gedacht ist. Die 2020 gegründeten thyssenkrupp nucera verfügt über eine etablierte Lieferkette für die Herstellung von Elektrolyseuren auf Basis der AWE-Technologie (alkalische Wasserelektrolyse) und bietet auch großskalige Wasserelektrolyseure an. Sie haben eine jährliche Lieferkettenkapazität von 1 GW für Elektrolysezellen etabliert und arbeiten an einer Ausweitung auf 5 GW.
Nel ASA (Norwegen): Nel hat seine Produktionskapazität für alkalische Elektrolyseure in Herøya, Norwegen, auf 1 GW pro Jahr verdoppelt. Dies macht die Anlage zu einer der weltweit größten automatisierten Fertigungsstätten für Elektrolyseure.
Sunfire (Deutschland): Sunfire hat die Serienproduktion von Elektrolyseuren (sowohl alkalische als auch SOEC-Technologie) aufgenommen und steigert seine Produktionskapazität für alkalische Elektrolyseure auf 500 MW pro Jahr, mit Planungen für eine Erweiterung auf über 1 GW pro Jahr.
Siemens Energy (Deutschland): In einem Joint Venture mit Air Liquide hat Siemens Energy in Berlin eine Gigafactory für PEM-Elektrolyseure eröffnet. Ziel ist es, die Produktionskapazität bis 2025 auf 3 GW pro Jahr zu steigern.

(Diese Liste repräsentiert nicht die gesamte Spannweite der Unternehmen, die sich mit diesen Themen beschäftigen oder selbst eine Produktion für Brennstoffzellen oder Elektrolyseure und Redox-Flow Batterien unterhalten. Eine gute Darstellung des derzeitigen Technologiestandes gibt die Broschüre "Hydrogen Technologies Monitor 2024" des PEM in Aachen: https://www.pem.rwth-aachen.de/global/show_document.asp?id=aaaaaaaacqrsuaf )

Ähnlich wie bei den Angabe der Fertigungskapazitäten bei den Gigafactories für die Batterieherstellung sind die genannten Kapazitäten die potenzielle maximale jährliche Produktion unter optimalen Bedingungen. Der Batterieatlas des PEM in Aachen aus dem Jahre 2020 und fünf Jahre später zeigt deutlich, dass ein erheblicher Unterschied zwischen gesteckten und dann erreichten Zielen liegen kann. Die tatsächlich produzierten Stückzahlen können also je nach Auftragslage und Marktentwicklung zum Teil stark variieren. Die Branche befindet sich jedoch ganz allgemein in einem starken Hochlauf und die Produktionskapazitäten werden voraussichtlich in den kommenden Jahren weiter ausgebaut. Die Geschwindigkeit dieses Ausbaus ist allerdings auch stark davon abhängig, wie sich das politische Umfeld entwickelt und welche Schwerpunkte bei der immer wieder genannten "Technologieoffenheit" gesetzt werden.