H2-Elektrolyse: 2021 startet mit einem riesigen Schub für die PEM-Technik

Dass die so genannte PEM-Brennstoffzelle in Fahrzeugen das Rennen machen wird, zeichnet sich schon länger ab. Diese Technik zeichnet sich durch Kompaktheit, Robustheit, Flexibilität und gute Leistungswerte aus. Bei der Elektrolyse zur Wasserstoff-Herstellung muss sich PEM hingegen dem harten Wettbewerb mit Alkali und Festoxid stellen. Was sich davon in der Großserie durchsetzt, wird große Auswirkungen darauf haben, welche Hersteller letztlich den Markt dominieren werden.

Jüngste Meldungen etwa von NEL asa (WKN: A0B733), ITM Power (WKN: A0B57L), Siemens Energy (WKN: SGAP07) und H-TEC Systems deuten darauf hin, dass PEM die Oberhand gewinnen wird. Für Anleger könnte es sich lohnen, darüber nachzudenken.

Darum ist die Frage der Technik so wichtig

Im Moment gilt, dass Alkali dank seiner langjährigen Wurzeln in der wichtigen Chloralkali-Industrie in einfachen Einsatzszenarien (viel Platz, konstante Stromversorgung) deutliche Kostenvorteile hat, während PEM bei komplexeren Anforderungen die erste Wahl ist — wobei die bei sehr hohen Temperaturen arbeitenden Festoxid-Stacks im Vorteil sind, wenn im industriellen Umfeld verfügbare Prozesswärme eingespeist werden kann.

Das alles gilt, solange Elektrolyseure höchstens in Kleinserien gefertigt werden. Wie wir jedoch bereits bei der Solarindustrie beobachten konnten, konvergiert die gesamte Wertschöpfungskette in Richtung der aussichtsreichsten Technologie, sobald die Massenfertigung einsetzt.

Dank der Größenvorteile sinken die Preise immer weiter, während die Anwendungsfelder immer größer werden, wodurch letztlich selbst die angestammten Nischen der konkurrierenden Technologien unter Druck kommen. Fast niemand redet heute noch von Konzentrator-Photovoltaik, trotz ihrer beeindruckenden Leistungswerte.

Doch zurück zur Elektrolyse: Noch ist nichts endgültig entschieden. In den jüngsten 700 Mio. Euro schweren Förderprojekten der Bundesregierung sollen Alakali, PEM und Festoxid gleichermaßen in Richtung Fließbandfertigung geführt werden. Zudem sollen die Potenziale der Elektrolyse mit anionenleitender Membran (AEM) weiter erforscht werden.

PEM positioniert sich als Favorit

In den ersten Tagen des neuen Jahres gab es eine ganze Reihe von auffälligen Entwicklungen:

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Der Diesel-Gigant MAN Energy Solutions hat H-TEC Systems übernommen, einen Spezialisten für PEM-Stacks und entsprechende Elektrolyseure. Nun sollen die Standorte Braak und Augsburg kräftig ausgebaut werden, um „die Entwicklung von PEM-Elektrolyseuren auch im Multimegawatt-Bereich voranzutreiben“. Auf diese Weise will das Management von H-TEC seine Technologie für Großprojekte wettbewerbsfähig machen.

NEL hatte bereits im November mit einem Deal in Spanien auf sich aufmerksam gemacht. Zusammen mit dem mächtigen Energieversorger Iberdrola (WKN: A0M46B) soll in Spanien die Wertschöpfungskette zur PEM-Elektrolyse aufgebaut werden. Für ein erstes Düngemittelprojekt aus diesem Joint Venture kommt ein 20 Megawatt starkes PEM-System zum Einsatz. Nun wurden am 19. Januar zwei neue Produkte vorgestellt, beides in Container verpackte Elektrolyseure mit einer neuen Generation von PEM-Stacks.

Diese sollen bessere Leistungswerte und ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis bieten. Außerdem sorgt die modulare Bauweise dafür, dass mehrere 2,5-Megawatt-Systeme problemlos zu größeren Anlagen kombiniert werden können. Divisions-Chef Filip Smeets sagt, dass es zuletzt viele Anfragen für solche Systeme gegeben habe, was umgekehrt bedeutet, dass die bisher favorisierte Alkali-Technik für viele Kunden nicht optimal ist.

Am 13. Januar meldete ITM Power, dass Joint-Venture-Partner Linde (WKN: A2DSYC) im zweiten Halbjahr 2022 in Leuna eine 24-Megawatt-Anlage installieren will. Das wird voraussichtlich die bis dahin weltgrößte PEM-Elektrolyseanlage sein. ITM Power arbeitet seit Kurzem auch mit Siemens Energy im Projekt OYSTER zusammen, wo es darum geht, Offshore-Windkraft direkt zur Herstellung von grünem Wasserstoff zu nutzen.

Siemens Energy meldet fast gleichzeitig am 18. Januar eine Partnerschaft mit Mubadala zur Installation einer Wasserstoff-Demonstrationsanlage in Masdar City. Das Ziel lautet, „die Entwicklung von grünem Wasserstoff in Abu Dhabi voranzutreiben“. Schon einige Tage zuvor wurden Pläne vorgestellt, eine integrierte Lösung mit 14-MW-Windturbine, PEM-Elektrolyse und lokalen Speichern zu entwickeln. CEO Christian Bruch sieht darin einen „Gamechanger“, weil bei Anlagen weit draußen auf dem Meer teure Stromübertragungsinfrastruktur entfallen kann.

Was Anleger daraus machen sollten

Spezialisten, die ausschließlich auf Alkali setzen, dürften es auf lange Sicht schwer haben. Schneller als bisher erwartet, könnte die PEM-Technik auch preislich vorbeiziehen, wenn jetzt die Massenfertigung vorbereitet wird. Zu Bedenken ist auch, dass die derzeit hohen Bewertungen nur Sinn machen, wenn das jeweilige Unternehmen in 15 oder 20 Jahren Milliardenumsätze schreibt, bei guter Profitabilität.

Im laufenden Jahrzehnt wird wohl keiner der Wettbewerber mit Elektrolyseanlagen große Gewinne generieren können, egal, welche Technologie. Es kommt also auf die 30er-Jahre an. Und dort werden — wie sich die Situation für mich darstellt — Alkali und Festoxid damit zu tun haben, ihre Nischen zu verteidigen. Das profitable Massengeschäft wird hingegen mit PEM gemacht.