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Die 7 Leben des Wasserstoffs

Wasserstoff-Wirtschaft – eine unendliche Geschichte

Bei den Inves­to­ren etwas gesetz­te­ren Alters weckt der Name Ball­ard Power mög­li­cher­wei­se ungu­te Gefüh­le. Der kana­di­sche Her­stel­ler von Brenn­stoff­zel­len ist seit einer gefühl­ten Ewig­keit an der Bör­se kotiert. Die Aktie lock­te vor über 20 Jah­ren in Scha­ren Anle­ger an, wel­che bereits damals auf eine gros­se Zukunft der Was­ser­stoff-Tech­no­lo­gie setz­ten. Doch sie waren zwei Jahr­zehn­te zu früh, und vie­le ver­lo­ren mit Brenn­stoff­zel­len-Titeln wie Ball­ard viel Geld. Nach einem Zenit bei über CAD 150 implo­dier­te die Aktie im Gleich­takt mit der Tech-Bla­se und fris­te­te im neu­en Jahr­tau­send weit­ge­hend als Pen­ny-Stock das Dasein eines Qua­si-Non­val­eurs. Die Nach­fra­ge nach Brenn­stoff­zel­len blieb stark über­schau­bar, Ball­ard ver­brann­te an die 1 Mil­li­ar­de Dol­lar. Tat­säch­lich hat die Fir­ma seit 25 Jah­ren noch nie einen ope­ra­ti­ven Gewinn geschrie­ben. Aber Tot­ge­sag­te leben bekannt­lich län­ger. Heu­te bezahlt man für den Titel wie­der 22 kana­di­sche Dol­lar, zumal die Ana­lys­ten dem Unter­neh­men eine Ver­drei­fa­chung des Umsat­zes inner­halb der nächs­ten vier Jah­re zutrau­en. Wird nun also alles anders?

Wasserstoff als Energiespeicher schon lange Wunschkandidat

Die phy­si­ka­li­schen und tech­ni­schen Vor­tei­le von Was­ser­stoff (che­misch H2) als Ener­gie­trä­ger sind schon lan­ge bekannt. Das ultra­leich­te Ele­ment lässt sich mit­tels Elek­tro­ly­se aus Strom und Was­ser her­stel­len und anschlies­send in oben erwähn­ten Brenn­stoff­zel­len wie­der zu Strom, Was­ser und Wär­me umwan­deln. Ein idea­ler Roh­stoff also, um Elek­tri­zi­tät zu spei­chern. Sol­che Spei­cher­lö­sun­gen wer­den mit dem stei­gen­den Anteil von Wind- und Solar­ener­gie im Netz immer wich­ti­ger. Doch zahl­rei­che tech­ni­sche Hür­den wie Lage­rung und Trans­port, vor allem aber die hohen Her­stel­lungs­kos­ten waren lan­ge Zeit unüber­wind­ba­re Bar­rie­ren für eine brei­te­re Ver­wen­dung als Ener­gie­spei­cher, sowohl bei sta­tio­nä­ren Anwen­dun­gen als auch im auto­mo­bi­len Bereich. Bis­lang wer­den die ca. 100 Mil­lio­nen Ton­nen Was­ser­stoff, die jähr­lich her­ge­stellt wer­den, je hälf­tig in Erd­öl-Raf­fi­ne­rien und für die Her­stel­lung von Dün­ger ver­braucht. Dabei han­delt es sich um soge­nannt «grau­en» Was­ser­stoff. Die­sen gewinnt man aus Erd­gas und Was­ser­dampf mit­tels eines Dampf­re­for­mie­rung genann­ten Pro­zes­ses, bei dem somit viel CO2 frei­ge­setzt wird.

Elektromobile erzeugen Nachfrage

Im Zuge der expo­nen­ti­ell stei­gen­den welt­wei­ten Beliebt­heit von Elek­tro­au­tos erwach­te der Wunsch nach Elek­tro­f­lit­zern mit grös­se­rer Reich­wei­te und rasche­rer Betan­kung. In der Tat: Ein Tank­vor­gang für ca. 5 Kilo­gramm H2 dau­ert nicht ein­mal 5 Minu­ten, damit fährt ein Mit­tel­klas­se­wa­gen dann gut und ger­ne 500 km weit. Der Was­ser­stoff steht dabei unter hohem Druck (bis zu 1000 bar), wodurch der Tank 75 Liter fas­sen muss, also cir­ca dop­pelt so viel Volu­men wie bei einem Ben­zi­ner. Dabei wiegt der gesam­te Tank inklu­si­ve Brenn­stoff­zel­le nur ca. 100 Kilo­gramm, um ein Viel­fa­ches weni­ger als eine Bat­te­rie mit der glei­chen Reich­wei­te. Wirk­lich ins Gewicht – und dies wort­wört­lich – fällt die­ses Argu­ment dann erst recht bei elek­trisch betrie­be­nen LKWs, Loko­mo­ti­ven oder Schif­fen. Nach­dem in den letz­ten Jah­ren die Leis­tung von Brenn­stoff­zel­len und die Hand­ha­bung des Was­ser­stoffs deut­lich ver­bes­sert wur­den, sehen nun etli­che Staa­ten wie Japan, Korea, Nor­we­gen, Deutsch­land oder Aus­tra­li­en den Zeit­punkt gekom­men, um die Tech­no­lo­gie in der Brei­te zu för­dern.

Nur grüner Wasserstoff hilft das CO2-Problem zu lösen

Trei­ber hin­ter die­sen Inves­ti­tio­nen – die EU wird in ihrem «Green Deal» gros­se Sum­men in die Was­ser­stoff-Indus­trie inves­tie­ren – sind die Kli­ma­zie­le, zu wel­chen sich zahl­rei­che Staa­ten rund um den Glo­bus ver­pflich­tet haben. Das 2017 am Welt­wirt­schafts­fo­rum in Davos gegrün­de­te Hydro­gen-Coun­cil, ein Zusam­men­schluss von mitt­ler­wei­le 60 gros­sen Indus­trie­un­ter­neh­men, sieht bis 2030 ein Poten­zi­al für knapp 300 Mil­li­ar­den USD, um län­ger­fris­tig an die 18 % der glo­ba­len Ener­gie­nach­fra­ge mit Was­ser­stoff zu decken. In der Sum­me könn­te sich – Stand heu­te – die H2-Pro­duk­ti­ons­ka­pa­zi­tät bis zum Jahr 2050 fast ver­zehn­fa­chen. Aller­dings dürf­te nur gera­de ein knap­pes Drit­tel davon «grü­ner» Was­ser­stoff sein, also sol­cher, der mit erneu­er­ba­rem Strom pro­du­ziert wur­de und damit eine CO2-Bilanz von Null aus­weist. So will zum Bei­spiel Shell mit nie­der­län­di­schen Part­nern eine Wind­farm von 4 Giga­watt Leis­tung erstel­len, wel­che dann jähr­lich 800’000 Ton­nen grü­nen Was­ser­stoff pro­du­ziert. Zum Ver­gleich: 4 Giga­watt Leis­tung ent­spricht vier­mal der Leis­tung des Kern­kraft­werks in Gös­gen. Die EU ihrer­seits plant gan­ze 40 Giga­watt an Elek­tro­ly­se-Kapa­zi­tät und zusätz­li­che 120 Giga­watt an Wind­ener­gie. Der über­wie­gen­de Rest der Was­ser­stoff­pro­duk­ti­on wird vor­erst aber den­noch durch Erd­gas-Refor­mie­rung erfol­gen und damit «grau» sein, oder allen­falls (in Kom­bi­na­ti­on mit CO2-Bin­dung im Unter­grund) «blau».

Die Kosten müssen runter

Noch kos­tet das grü­ne H2 in der Her­stel­lung ca. 5 CHF pro Kilo­gramm und damit gut drei­mal mehr als das graue, aus Erd­gas erzeug­te. An der Zapf­säu­le bezahlt der Kon­su­ment sogar ca. 10 CHF, womit die Treib­stoff­kos­ten ähn­lich hoch sind wie beim Ben­zi­ner. Nur, dass die H2-Elek­tro­au­tos im Ankauf noch deut­lich höhe­re Preis­schil­der haben. Doch mit dem Kapa­zi­täts­aus­bau kom­men in den nächs­ten Jah­ren typi­sche Ska­len­ef­fek­te zum Tra­gen. Durch­schnitt­lich 50% müs­sen die Kos­ten run­ter, damit H2 auf brei­ter Front wett­be­werbs­fä­hig wird. Dies bedingt aber, dass alle Zulie­fe­rer in der Wert­schöp­fungs­ket­te effi­zi­en­ter wer­den. Da und dort wird es zu Mar­gen­druck und Preis­kämp­fen kom­men. Wel­che Unter­neh­men letzt­lich eine anstän­di­ge Ren­di­te auf ihren Inves­ti­tio­nen erzie­len, ist nicht ein­fach vor­her­zu­se­hen. Zunächst gilt es aber erst ein­mal, dem Huhn-Ei-Pro­blem der feh­len­den Was­ser­stoff-Tank­stel­len und ent­spre­chend gerin­gen Nach­fra­ge nach H2-Autos ent­ge­gen­zu­tre­ten. In ganz Deutsch­land kann der leich­te Kraft­stoff gera­de mal an 80 Orten getankt wer­den. Doch mit Air Liqui­de, Daim­ler, Lin­de, OMV, Shell und TOTAL haben sich jüngst sechs Unter­neh­men aus der Mine­ral­öl- und Auto­mo­bil­in­dus­trie unter dem Namen H2 Mobi­li­ty zusam­men­ge­schlos­sen, um eine flä­chen­de­cken­de Infra­struk­tur auf­zu­bau­en. Dem glei­chen Ziel ver­schrie­ben hat sich in der Schweiz der För­der­ver­ein H2 Mobi­li­tät, dem zahl­rei­che Tank­stel­len­be­trei­ber und Trans­port­un­ter­neh­men ange­schlos­sen sind.

Ist diesmal alles anders?

Zumin­dest, was die Adap­ti­on der Was­ser­stoff-Tech­no­lo­gie angeht, scheint es nach Jahr­zehn­ten der Hoff­nung und 23 Jah­re nach der Ver­ab­schie­dung des Kyo­to-Pro­to­kolls nun für ein­mal tat­säch­lich so zu sein. Und alle sind dabei. Nicht nur auf Staats­ebe­ne. Kei­ner will den Zug ver­pas­sen. Erd­öl­gi­gan­ten wie Shell, BP, Equi­nor und Total. Infra­struk­tur-Aus­rüs­ter wie Sie­mens, ABB, Tech­nip und Nel Hydro­gen. Roh­stoff­lie­fe­ran­ten wie Lin­de, Air Liqui­de, Anglo Ame­ri­can und Umi­core. Strom­ver­sor­ger und Indus­trie­fir­men wie Engie, Natio­nal Grid, Bosch oder 3M. Und selbst­ver­ständ­lich Mobi­li­täts­un­ter­neh­men wie Hyun­dai, BMW, Niko­la Motors und Stad­ler Rail. Wer als Inves­tor mit von der Par­tie sein will, dem bie­tet sich also die Qual der Wahl.

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