Autor: Jaikishan Verma, Senior Research Analyst
20. Februar 2025
Laut einem neuen Bericht von UnivDatos wird erwartet, dass der Markt für Wasserstoff-Verbrennungsmotoren bis 2032 ein Volumen von USD Milliarden erreichen wird, mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von ~10 %.
Der Markt für Wasserstoff-Verbrennungsmotoren (Internal Combustion Engine, ICE) tritt allmählich in eine vielversprechende Phase ein, um die Kohlenstoffemissionen in Branchen zu senken, die stark auf fossile Brennstoffe angewiesen sind. Der Begriff Wasserstoff-ICE steht für Verbrennungsmotor und bezeichnet die Verbrennung von Wasserstoff anstelle von Benzin oder Diesel, da dies den Weg für saubere Energiequellen ebnen kann, insbesondere in Branchen, die nicht elektrifiziert werden können. Obwohl die Wasserstoff-Brennstoffzelle den größten Teil der Aufmerksamkeit im Zusammenhang mit wasserstoffbetriebenen Kraftfahrzeugen auf sich gezogen hat, bieten Wasserstoff-ICE-Fahrzeuge einen neuen Ansatz, der gängige Motorsysteme und -anlagen nutzt. Angesichts der erneuten Aufmerksamkeit von Regierungen und Industrien in Industrie- und Entwicklungsländern wird der Markt für Wasserstoff-ICE auch in Zukunft Fortschritte machen und einen Mehrwert schaffen.
Es ist bemerkenswert, dass die Wasserstoff-ICE-Technologie in direktem Zusammenhang mit Regierungsprogrammen zur Bekämpfung des Klimawandels und zur Reduzierung von Kohlenstoffemissionen steht. Die Emissionsbehörden in der Europäischen Union, Nordamerika und im asiatisch-pazifischen Raum legen hohe Emissionsstandards fest, um die Auswirkungen auf Verkehr und Industrie zu reduzieren. Um die Emissionen bis Mitte des Jahrhunderts und darüber hinaus auf nahezu Null zu reduzieren, wurde Wasserstoff als wichtiger Bestandteil des Energiesystems erkannt.
Die Regierungen gewähren nicht nur Anreize durch Subventionen usw., um die Nutzung der Wasserstofftechnologie zu fördern, sondern beteiligen sich auch direkt an der infrastrukturellen Entwicklung der Wasserstofftechnologie. Die EU hat Ziele für die Durchdringung von Wasserstoff in verschiedenen Sektoren festgelegt, und es werden Subventionen für die Entwicklung von Infrastrukturen zur Erzeugung, Speicherung und zum Transport von Wasserstoff gewährt. In ähnlicher Weise haben Nationen wie Japan und Südkorea bedeutende Teile ihrer nationalen Haushalte für Wasserstoffwirtschaften bereitgestellt und gute Mittel für Forschung, Entwicklung und Pilotprojekte bereitgestellt. Diese staatliche Unterstützung treibt den Bedarf an Wasserstoff-ICEs vor allem in Sektoren an, die schwer zu elektrifizieren sind, wie z. B. die Schwerindustrie und der Verkehr. Mit der Wasserstoffoption wollen die Regierungen einen diversifizierten Energiemix aus zugehörigen Brennstoffen und spezifischer Energie erreichen, der erneuerbar ist, da ICE-Anwendungen in der Transport- und Energieerzeugungsindustrie dies erfordern.
Wasserstoff-ICE-Technologiesysteme finden immer mehr Verwendung, insbesondere im Transportwesen und in der industriellen Energieversorgung.
Transportwesen: Zu den potenziellen Wasserstoff-ICE-Kunden gehören Schwerlastfahrzeugsegmente wie Lkw, Busse und Geländemaschinen. In diesen Segmenten, in denen hohe Leistung und kurze Betankungszeiten von größter Bedeutung sind, sind Wasserstoff-ICEs erneut ein ernstzunehmender Konkurrent für batterieelektrische Fahrzeuge, die oft durch ihre Reichweite und Ladezeiten behindert werden. Darüber hinaus ermöglichen Wasserstoff-ICEs die Ausgestaltung von Standard-Motorarchitekturen, was die Umstellung auf die Verbrennung von Wasserstoff noch bequemer und billiger macht.
Industrielle Energieerzeugung: Darüber hinaus werden Wasserstoff-ICEs auch für industrielle Energieerzeugungsanwendungen in autarken Energiesystemen in Betracht gezogen. Die genannten Technologien sind in vielen Branchen notwendig, beispielsweise im Bergbau und im Baugewerbe, wo es oft wenig oder keinen Zugang zu Stromnetzen gibt. Obwohl die ICEs, die mit Wasserstoff betrieben werden, in Bezug auf die Umwandlung von Kraftstoff in Elektrizität weniger effizient sind als Dieselgeneratoren, können sie ein Mittel zur Stromerzeugung mit geringeren Emissionen darstellen, was sie für viele Industrien attraktiv macht, die ihre emissionsintensiven Energieeinheiten modernisieren wollen, ohne die situative Vielseitigkeit wesentlich zu beeinträchtigen.
Schifffahrt- und Luftfahrtsektor: Zu den anderen Branchen, die ihren Fokus ebenfalls auf die Wasserstoff-ICE-Technologie verlagert haben, gehören die Schifffahrt und die Luftfahrt, obwohl sie sich noch in der Anfangsphase befinden. So können beispielsweise Schiffe und Flugzeuge, die normalerweise schwere fossile Brennstoffe benötigen, mit Wasserstoff-ICEs betrieben werden. Dies könnte die Emissionen erheblich senken, insbesondere im Kurzstrecken- und Küstenverkehr.
Die Wasserstoff-ICE-Technologie wird in verschiedenen Branchen eingesetzt, was sie zu einer guten Übergangstechnologie zur grünen Energielösung macht. Insgesamt sollte sich mit den Verbesserungen bei der Wasserstoffspeicherung und -lieferung sowie der Entwicklung von ICEs auch die Bandbreite der Anwendungen für Wasserstoff-ICEs erweitern.
Das größte Problem bei Wasserstoff-ICEs sind die Kosten für die Herstellung, Speicherung und Verteilung dieses Brennstoffs, die eine großtechnische Nutzung der Technologie behindern. Heute ist die Herstellung von Wasserstoff teurer als die von anderen fossilen Brennstoffen, vor allem, weil über 95 % des Wasserstoffs durch die Dampfmethanreformierung gewonnen werden, die ressourcen- und energieaufwendig ist und Nachteile für die Umwelt hat. Die Elektrolyse unter Verwendung erneuerbarer Energiequellen zur Herstellung von so genanntem "grünem Wasserstoff" ist sauberer, aber wiederum teurer.
Nichtsdestotrotz behält der Wasserstoff-ICE auch seine Wettbewerbsfähigkeit in Bezug auf die Kosten im Vergleich zu anderen wasserstoffbasierten Technologien wie z. B. Wasserstoff-Brennstoffzellen. Wasserstoff-ICEs können mit den aktuellen ICE-Fertigungstechnologien gebaut werden, wobei einige Änderungen an den bestehenden Fertigungsanlagen vorgenommen werden müssen. Dies senkt die Entwicklungskosten und ermöglicht es den Automobilherstellern, Wasserstoff-ICE-Fahrzeuge viel schneller und billiger auf den Markt zu bringen.
Die Herstellung von Wasserstoff-ICEs weist viele technische Gemeinsamkeiten mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren auf, was den Automobilherstellern zugute kommt. Dies liegt daran, dass die Automobilhersteller neben der Verwendung verschiedener ähnlicher Technologien und Infrastrukturen in verschiedenen Stufen der Wasserstoff-ICE-Herstellung und -Verteilung, die es bereits für die traditionellen ICEs gab, einige einzigartige Designmerkmale übernehmen können, die am besten für wasserstoffbetriebene ICEs geeignet sind. Bei der Anwendung sind keine neuen Produktionslinien erforderlich, um die Herstellung von Wasserstoff-ICEs zu erreichen, die mit nur geringfügigen Änderungen an bestehenden Standardlinien hergestellt werden können; dies ermöglicht weniger Zeit und Kosten im Vergleich zur Entwicklung völlig neuer Technologien wie Wasserstoff-Brennstoffzellen und Elektromotoren.
Es gibt jedoch mehrere technische Änderungen, um ICEs für Wasserstoff zu verbessern. Da Wasserstoff eine geringere Energiedichte als Benzin oder Diesel hat, kann es notwendig sein, das Motorteil zu modifizieren, um das gleiche Leistungsniveau wie bei Benzin- oder Dieselmotoren zu erreichen. Dies erfordert auch eine Modifizierung des Kraftstoffeinspritzsystems, des Ein- und Auslasses und des Kühlsystems, um die Eigenschaften von Wasserstoff wie z. B. ein hohes Maß an Entflammbarkeit und eine geringe Zündenergie zu berücksichtigen.
Die Hersteller entwickeln auch Zwischenlösungen, bei denen eine Kombination aus Wasserstoff-ICEs und Batteriesystemen zum Einsatz kommt, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. Diese Art von System kann dazu beitragen, die Energiedichte von Wasserstoff zu verringern und gleichzeitig ein regeneratives Bremsen und eine elektrisch unterstützte Leistung in Automobilen zu ermöglichen. Auch die Entwicklung einer strategischen Allianz mit Zulieferern und Erbauern von Wasserstoffbrennstoffen ist aufgrund von Größenproblemen auf dem Vormarsch, wobei Unternehmen Partnerschaften für die gleichzeitige Erschließung der Nachfrage nach Fahrzeugen und Betankungsinfrastruktur anbieten.
Der Markt für Wasserstoff-Verbrennungsmotoren (ICE) wird als eine moderne Lösung für diejenigen Branchen dargestellt, die eifrig auf Wasserstoff umsteigen wollen, aber noch nicht in der Lage sind, die ICE-Konzeption aufzugeben. Die direkte Regulierung durch die Regierungen zur Senkung der Emissionswerte und zur Förderung der Wasserstoffinfrastruktur spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung, wobei die Bereiche Transport und industrielle Energieversorgung von größter Bedeutung sind. Während die grundlegende Bausteinstruktur von Wasserstoff-ICEs für schwere Nutzfahrzeuge geeignet ist, kann sie flexibel auf andere Anwendungen wie die stationäre Stromerzeugung und den Schifffahrtsmarkt ausgeweitet werden.
Die Kosten sind zwar weiterhin ein Problem, aber weitere Investitionen in die Wasserstoffproduktion und -infrastruktur garantieren, dass sie allmählich weniger kostspielig werden als die Hauptlösung für die Wasserstoff-ICE-Technologie. Insbesondere können Wasserstoff-ICEs mit bestehenden Produktionslinien hergestellt werden, was sie skalierbar macht, insbesondere für Automobilhersteller, die auf Wasserstoff umsteigen wollen, ohne völlig neue Fahrzeugarchitekturen entwickeln zu müssen.
Da sich die Industrie weiterhin auf zuverlässige, erschwingliche und saubere Energietechnologien konzentriert, sind Wasserstoff-ICEs der Schlüssel. Aufgrund der doppelten Anforderungen an Leistung und Effizienz, ganz zu schweigen von minimierten Emissionen, wird die Wasserstoff-ICE-Technologie wahrscheinlich entscheidend für die Festlegung der Prinzipien der Massennutzung von Wasserstoff als sauberer Energiequelle sein. Es ist nun möglich, zu dem Schluss zu kommen, dass die Zukunft des Wasserstoff-ICE-Marktes hauptsächlich von den weiteren Fortschritten dieser Tendenzen und der Unterstützung durch angemessene politische Maßnahmen und Investitionen in die Wasserstoffinfrastruktur abhängt.
Marktgröße, Trends & Prognose nach Umsatz | 2024−2032.
Marktdynamik – Führende Trends, Wachstumstreiber, Hemmnisse und Investitionsmöglichkeiten
Marktsegmentierung – Eine detaillierte Analyse nach Bundesland, Anwendung und Nennleistung.
Wettbewerbslandschaft – Top-Schlüsselanbieter und andere prominente Anbieter
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