Schroders: Warum ist Wasserstoff derzeit im Gespräch?

Worum geht es?

Erneuerbare Energien können und werden die Stromerzeugung dekarbonisieren. Erneuerbare Energien und Batterien können und werden den Automobilsektor dekarbonisieren. Für die Luftfahrt, Schifffahrt, Nutzfahrzeuge, Stahlproduktion oder Düngemittelherstellung werden diese Technologien jedoch weniger rentabel sein. Es sieht danach aus, als ob Wasserstoff für die Dekarbonisierung dieser wichtigen Branchen grundlegend oder zumindest eine der wirtschaftlich sinnvollsten Lösungen sein wird.

Wasserstoff kann in einem Verbrennungsmotor oder Kessel für den Transport bzw. zum Heizen verbrannt werden. Er kann eine Brennstoffzelle für den Transport oder zum Heizen antreiben oder als Reduktionsmittel für Eisen bei der Stahlherstellung eingesetzt werden. Ausserdem kann Wasserstoff für die Energiespeicherung genutzt werden: Die im Sommer überschüssige Solarenergie kann zur Produktion von Wasserstoff eingesetzt werden, der dann gespeichert und im Winter in Strom umgewandelt werden kann. Diese Prozesse weisen viel weniger Emissionen als gegenwärtige Alternativen auf oder sind sogar ganz emissionsfrei.

Wie viel Wasserstoff brauchen wir?

Wasserstoff wird bereits bei einigen grossen Industrieprozessen eingesetzt, wie die Ölraffination und die Herstellung von Ammoniak und Stickstoffdüngern. Wenn Wasserstoff jedoch sein Potenzial für diese neuen Endmärkte für Beheizung, Industrie, Transport und Energiespeicherung erfüllen soll, muss das Produktions- und Verbrauchsvolumen gegenüber dem aktuellen Niveau um das Sieben- bis Zehnfache steigen. Die nachstehende Abbildung stammt vom Hydrogen Council, einem Konsortium aus Industrie- und Energiekonzernen. Sie zeigt das potenzielle Marktwachstum, wenn alle genannten Anwendungsfälle für Wasserstoff Realität werden.

Entstehen bei der Wasserstoffproduktion nicht auch Emissionen?

Ja, das stimmt. 95 % der bestehenden Wasserstoffproduktion weist extrem hohe Emissionen auf, weil dabei Erdgas (10 kg CO2 pro 1 kg produzierter Wasserstoff) oder Kohlevergasung eingesetzt wird (20 kg CO2 pro 1 kg produzierter Wasserstoff). Wasserstoff lässt sich jedoch auch ohne CO2 durch Wasserelektrolyse erzeugen. Wenn erneuerbare Energie zur Stromerzeugung eingesetzt wird, kann Wasserstoff im Grunde ohne CO2 hergestellt werden.

Wie hoch sind die Kosten dieser verschiedenen Produktionsmethoden?

Bislang ist erneuerbarer Wasserstoff wesentlich teurer als Wasserstoff, der mit fossilen Brennstoffen erzeugt wird. Das dürfte sich jedoch ändern. Bis 2030 sollte erneuerbarer Wasserstoff die kostengünstigste Produktionsmethode sein, sodass andere Produktionsmethoden obsolet werden. Dies erinnert an die Situation bei Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien vor fünf bis zehn Jahren.

Die nachstehende Abbildung vergleicht die Kosten von blauem Wasserstoff (der mit Erdgas produziert wird) zu unterschiedlichen Gaspreisen mit erneuerbarem Wasserstoff. Bei sehr niedrigen Preisen und Kohlenstoffabscheidung und -speicherung könnte blauer Wasserstoff 2030 noch etwas kostengünstiger sein als mit Solarenergie produzierter Wasserstoff. Der Unterschied dürfte jedoch gering sein. Anderen Prognosen zufolge werden die Kosten von erneuerbarem Wasserstoff schneller fallen.

Wie gross könnte der Markt für grünen Wasserstoff sein?

Das hängt davon ab, ob die Erdgasindustrie politische Entscheidungsträger davon überzeugen kann, dass der Ansatz der Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff eine sinnvolle Lösung ist. Theoretisch könnte die Herstellung von Wasserstoff mit Erdgas und der unterirdischen Speicherung von CO2 im Vergleich zu mit erneuerbaren Energien produziertem Wasserstoff kostengünstig bleiben. Derzeit geschieht dies jedoch nicht in grossem Ausmass, und die unterirdische Speicherung von zig Milliarden Tonnen von CO2 geht mit vielen rechtlichen und ökologischen Problemen einher.

Die Kosten von erneuerbarem Wasserstoff werden, wie oben gezeigt, aufgrund von Skaleneffekten dramatisch fallen. Das macht es unseres Erachtens recht wahrscheinlich, dass grüner Wasserstoff der mit fossilen Brennstoffen hergestellten Alternative in zehn Jahren den Rang ablaufen wird. Da grüner Wasserstoff derzeit nur 1 % des Wasserstoffmarkts ausmacht, ist das Potenzial enorm. Im Idealfall würde ein 100%-iger Anteil eines um das Achtfache grösseren Markts bedeuten, dass die Produktion von grünem Wasserstoff 2050 um das 800-Fache grösser wäre als heute!

Welche regulatorischen Anreize gibt es für diesen Übergang?

Die Europäische Union (EU) hat bei der Planung des Übergangs zu einer kohlenstofffreien Wirtschaft die grössten Fortschritte erzielt. Sie hat die Notwendigkeit einer robusten Wasserstoffindustrie für die Dekarbonisierung in Industrie, Transport und Beheizung erkannt. Die EU gab im Juli ihre Wasserstoffstrategie bekannt. Bis 2030 sind eine Elektrolyseurkapazität von 40 GW und die Produktion von 10 Mio. Tonnen an erneuerbarem Wasserstoff geplant. Bis dahin rechnet die EU mit erforderlichen Investitionsausgaben von 24 bis 42 Mrd. Euro für die Elektrolyseurkapazitäten.

Was sind die Konsequenzen dieses Übergangs für Kapitalanlagen?

Natürlich werden die Folgen für Kapitalanlagen zahlreich sein. Energiekonzernen und Industrietechnikunternehmen werden sich Chancen beim Bau und Betrieb der neuen grünen Wasserstoffanlagen eröffnen. Ferner werden neue Kapazitäten von Hunderten von GW an erneuerbaren Energien erforderlich sein, um die Elektrolyseure mit Strom zu versorgen. Das ist in den Marktprognosen für Zulieferer der Wind- und Solarindustrie bislang noch nicht eingepreist.

Die einfachste Geschäfts- und Anlagechance wird wohl jedoch das Wachstum von Unternehmen sein, die den Markt zur Herstellung der vielen neuen Elektrolyseure erobern können. Der Umsatz aus Ausrüstung für Elektrolyseure betrug 2020 lediglich rund 250 Mio. US-Dollar.

Für eine Dekarbonisierung all dieser Industriezweige weltweit ist in den Spitzenjahren der Nachfrage ein Markt von 25 Mrd. US-Dollar zu erwarten. In diesem Zusammenhang macht die Tatsache, dass es derzeit nur wenige führende Elektrolyseurunternehmen gibt, diese Branche sehr interessant. Es könnte zwar einige Neueinsteiger geben, die Technologie ist jedoch nicht einfach und die etablierten Unternehmen schliessen schnell Allianzen und Kundenbeziehungen mit Entwicklern und Energiekonzernen. Dadurch profitieren sie von Skaleneffekten und können die Kosten senken.

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