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Grüner Wasserstoff: grauer und blauer Wasserstoff wird abgelöst

Wasserstoff als Materie ist nicht neu, er wird bereits seit Längerem genutzt. Der heute erhältliche Wasserstoff wird häufig mit Prozessen hergestellt, die CO₂-Emissionen verursachen. Expert:innen sprechen in diesem Zusammenhang von grauem Wasserstoff.

Ebenso kennen wir den blauen Wasserstoff, der mit Erdgas hergestellt wird. Diese Produktion verursacht zwar auch CO₂, aber bei Weitem nicht so viel wie grauer Wasserstoff. Sowohl der graue als auch der blaue Wasserstoff werden in den nächsten Jahren durch den grünen Wasserstoff ersetzt. Dieser grüne Wasserstoff – in der Elektrolyse hergestellt – produziert kein CO₂ und spielt in der Zukunft die Hauptrolle.

Zusammensetzung von Wasserstoff

Einige von uns werden sich an die chemische Formel H₂O erinnern: die Zusammensetzung von Wasser. Unter gewissen Bedingungen entsteht aus dem Wasser (H₂O) Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂). 

So wird grüner Wasserstoff hergestellt

Brennstoffzellen produzieren aus Wasserstoff und Sauerstoff Energie, Abwärme und Wasserdampf. Diese Energie kann für den Betrieb von Maschinen genutzt werden.

So funktioniert eine Brennstoffzelle

Wasserstoff als Energieträger der Zukunft

Diese zwei Grafiken verdeutlichen, dass Wasserstoff keine Energiequelle ist, sondern ein Energieträger, den wir herstellen müssen. Wasserstoff ermöglicht, dass Energie über eine lange Zeit aufbewahrt werden kann.

Als Laie kann man sich Wasserstoff als Pumpspeicherwerk vorstellen: Wasser wird von tieferen Lagen in einen Stausee gepumpt. Zu einem späteren Zeitpunkt kann mit diesem Wasser Strom erzeugt werden. Genauso funktioniert der auf Wasserstoff basierende Energiekreislauf.

Es kann zum Beispiel vorkommen, dass der Windstrom keine:n Abnehmer:in findet, weil er zum Beispiel mitten in der Nacht, am Wochenende oder an einem Feiertag produziert wird. Diese Windenergie kann zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden, wenn sie als grüner Wasserstoff «zwischengelagert» wird.

Die Energiewende erfordert sowohl eine signifikante Ausweitung erneuerbarer Energien als auch die Bewältigung von Schwankungen in der Energieproduktion. Hier kommt Wasserstoff ins Spiel, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Wir erachten Wasserstoff (H₂) deshalb als einen entscheidenden Faktor für die Energiewende.

Grüner Wasserstoff: Effizienter Energieträger ohne CO₂-Rückstände

Die Produktion und Energiegewinnung von Wasserstoff sind chemische Prozesse, die keine CO₂-Rückstände hinterlassen – vorausgesetzt, der benötigte Strom stammt aus erneuerbaren Quellen. Für uns ist die Frage ausschlaggebend, ob Wasserstoff als Energieträger effizient eingesetzt werden kann.

Die Produktionskosten von Wasserstoff haben sich in den vergangenen Jahren dank des technologischen Fortschritts signifikant reduziert. Zudem verbessern die steigenden Energiepreise die Perspektiven der Wasserstofftechnologie. Wir sind der festen Überzeugung, dass der Zeitpunkt für den Durchbruch von grünem Wasserstoff gekommen ist.

Grüner Wasserstoff in der Schwerindustrie und im Schwertransport: Erfolgversprechende Perspektiven

Bis zum Jahr 2050 sollten wir weltweit das Net-Zero-Ziel realisieren. Gemäss der Internationalen Energieagentur (IEA) wird der verstärkte Einsatz von erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarstrom 35 % zu diesem Ziel beitragen. Der Einsatz von Wasserstoff als Energieträger soll weitere 6 % ermöglichen.

Kumulierte Emissionsreduktion im Netto-Null-Szenario

Obwohl diese 6 % auf den ersten Blick etwas enttäuschend wirken mögen, erweist sich Wasserstoff dort als besonders erfolgversprechend, wo die Elektrifizierung mit herkömmlichen Technologien schwierig ist: in der Schwerindustrie und im Schwertransport.

Vom grünen Wasserstoff als Energieträger erhoffen wir uns daher einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Netto-Null-Ziele. Die IEA prognostiziert bis 2050 eine Verfünffachung der Nachfrage nach Wasserstoff, was einer jährlichen Wachstumsrate von knapp 25 % entspricht.

In den kommenden Jahrzehnten dürften grauer und blauer Wasserstoff vom grünen Wasserstoff abgelöst werden.

Verfünffachung der Nachfrage nach grünem H₂

Schwerindustrie mit grosser Nachfrage nach grünem Wasserstoff

Besonders die Schwerindustrie zeigt eine hohe Nachfrage nach grünem Wasserstoff. Diese Branche verbraucht 38 % der weltweiten Energie und produziert 26 % der CO₂-Emissionen. Insbesondere in der energieintensiven Stahlproduktion und Ammoniakherstellung wird ein intensiverer Einsatz von Wasserstoff erwartet.

Wichtigste H₂-Applikationen in der Industrie

Auch im Transportsektor wird der Bedarf an Wasserstoff stetig wachsen. Der Transport verbraucht 25 % der weltweiten Energie und ist für 20 % der CO₂-Emissionen verantwortlich. Vor allem im Schwerverkehr (Lastkraftwagen, Züge, Flugzeuge) gestaltet sich die Dekarbonisierung mit herkömmlichen Technologien schwierig.

Hier kann der Einsatz von Wasserstoff als Energieträger einen bedeutenden Beitrag leisten. Ursprünglich wollten beispielsweise Daimler und Volvo ab 2025 die Produktion von H₂-Lkws lancieren. Asiatische Anbieter:innen haben bereits H₂-Lkws auf dem Markt.

In der Schweiz betreibt Hyundai zusammen mit dem Unternehmen H₂ Energy ein Joint Venture, das Schweizer Kund:innen Wasserstoff-Lkws im Pay-per-Use-Modell zur Verfügung stellen soll. Bis 2025 sollen 1600 solcher Fahrzeuge diese Dienstleistung anbieten.

Derzeit wird darüber spekuliert, dass das Projekt in der Schweiz nicht zustande kommen soll. Hingegen soll das Projekt in Deutschland realisiert werden, wo der Staat entsprechende Projekte fördert.

H₂-Technologie für die Dekarbonisierung des Zugverkehrs in Europa

Im noch nicht elektrifizierten Zugverkehr kann der Einsatz von Wasserstoff eine Möglichkeit sein, CO₂-Emissionen zu reduzieren. Während die Schweizer Zugstrecken grösstenteils elektrifiziert sind, sind nur 55 % des europäischen Schienennetzes elektrifiziert. Hier sind H₂-Züge interessante Alternativen.

In Deutschland (Elektrifizierungsgrad 61 %) wurde ein H₂-Zug erfolgreich im täglichen Einsatz über eine Strecke von 100 Kilometern getestet. Ab Dezember 2022 wurden im Taunusgebiet sogar 27 H₂-Züge eingesetzt.

Auch in Österreich (Elektrifizierungsgrad 72 %), den Niederlanden (76 %) und in Grossbritannien wurden bereits Tests durchgeführt. In den Niederlanden und in Grossbritannien wurden bereits erste mit Wasserstoff betriebene Züge bestellt.

Schiffs- und Flugzeugverkehr könnten mit H₂-Antrieb folgen

Im Schiffsverkehr wird Wasserstoff bereits auf Kurzstrecken eingesetzt, während weiterhin nach Möglichkeiten gesucht wird, die Reichweite von H₂-Schiffen zu erhöhen. Kurzstrecken wie Fährverbindungen bieten bereits ein beträchtliches Marktpotenzial für Wasserstoff als Energieträger.

Der Einsatz von Wasserstoff im Flugzeugbau steckt noch in den Anfängen. So beabsichtigt die Airbus S.A.S. in ihrer Langfristplanung, ab 2035 ein H₂-Flugzeug herzustellen. Gerade in Kombination mit synthetischen Kraftstoffen könnte Wasserstoff im Flugverkehr vermehrt eingesetzt werden.

H₂-Pkws sind sicher eine der spannendsten Anwendungen

Toyota und Hyundai bieten bereits H₂-Pkws an, während BMW und andere Unternehmen noch in der Testphase sind. In den letzten Jahren ist die Zulassung von Wasserstoff-PKW in Europa in die Höhe auf rund 1'000 geschnellt, absolut gesehen ist die Anzahl der Wasserstoff-Autos aber übersichtlich.

Pkw-Zulassungen mit Wasserstoffzellen im Aufwind

Die Effizienz von H₂-Autos ist derzeit aufgrund des Energieaufwands bei der Wasserstoffherstellung und -umwandlung noch begrenzt, doch mit zunehmender Technologieverbesserung wird sich dies voraussichtlich ändern. Auch das Tankstellennetz muss sich entwickeln. Eine entsprechende Einschätzung wirst du in unserem wiLLBe-Blog lesen können.

Grüner Wasserstoff als ein nachhaltiger Energieträger

Für uns ist Wasserstoff einer der nachhaltigsten Energieträger, den es gibt, sofern er mit erneuerbarer Energie hergestellt wurde. Wasserstoff als Energieträger erzeugt beim Einsatz in der Brennstoffzelle keine schädlichen Treibhausgas-Emissionen.

Das ist wohl auch der Grund, weshalb Wasserstoff in den meisten Ländern in der Dekarbonisierungsstrategie eine wichtige Rolle spielt. So hat der US-Gesetzgeber am 7. August 2022 entschieden, diesen Energieträger attraktiv zu besteuern, damit er in Zukunft eine noch wichtigere Rolle spielt.

Genau wie die USA unterstützen auch viele andere Länder aufgrund der geringen Treibhausgas-Emissionen diesen Energieträger.

Das oberste Gebot von wiLLBe

Bei wiLLBe nehmen wir an, dass unsere Gesellschaft nicht nur genügend Energie benötigt, sondern auch bezahlbare Energie.

Hohe Energiekosten lösen Rezessionen aus und würden das Umweltbewusstsein und die derzeit beobachtete Bereitschaft vieler Länder, die Energiewende herbeizuführen, beenden. Hohe Energiepreise hemmen die Bereitschaft der Bevölkerung, sich auf die notwendigen Transformationsprozesse einzulassen. Das müssen wir vermeiden.

Erfolgreich in Wasserstoff-Aktien investieren mit wiLLBe

Anleger:innen können von den aufkommenden Wasserstofftrends profitieren, indem sie in die Hersteller:innen von Elektrolysatoren, Brennstoffzellen oder ausgewählte Fahrzeugbauer:innen investieren. Die meisten Fahrzeuge werden derzeit immer noch mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren gebaut und kommen deshalb für wiLLBe nicht infrage.

Der Impact von ITM Power

Angesichts der starken Kurskorrekturen haben wir uns entschieden, in den Elektrolysatoren-Hersteller ITM Power zu investieren. Obwohl das Unternehmen wie andere Wettbewerber Kursverluste hinnehmen musste, überzeugte uns ITM Power durch seine Technologieführerschaft.

Linde hat eine Beteiligung von 16 % am Unternehmen erworben. Zudem hat sich das Unternehmen im Herbst 2021 erfolgreich neu refinanziert. Mit den vorhandenen Mitteln kann ITM Power die Ausbaupläne bis 2024 aus eigener Kraft finanzieren.

Da es sich um ein junges Unternehmen handelt, empfehlen wir eine entsprechend diversifizierte Positionierung. Unser wiLLBe-Optimierer ist dabei sehr hilfreich . ITM Power arbeitet mit einem ehrgeizigen Klimaziel von 2,65 °C, das deutlich über unserem Schwellenwert liegt.

Als Unternehmen im Bereich der grünen Energieerzeugung leistet ITM Power einen signifikanten Beitrag zu den weltweiten Netto-Null-Zielen, weshalb wir hier gerne eine Ausnahme machen. Im Vergleich zu herkömmlichen Energieerzeugern arbeitet ITM Power wesentlich effizienter, was sich sowohl in niedrigeren CO₂-Emissionen als auch in einer reduzierten Verschwendung von Primärenergie (z. B. ungenutzter Wärme) widerspiegelt.

Insbesondere in den USA gehen etwa 60 % der Primärenergie verloren. Hinsichtlich der CO₂-Emissionen arbeitet ITM Power wesentlich effizienter als der MSCI World.

Unter den 7 wiLLBe-Anlagethemen haben drei einen Bezug zu grünem Wasserstoff:

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