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03.11.2022

16:14

Kooperationen

Marktreife Energietechnik – Wie Deutschland vom Wasserstoff-Pionier Japan profitieren kann

Von: Martin Kölling

Bundespräsident Steinmeier ist auf Wasserstoffmission in Japan. Das Land hat die Energie-Technologie weit vorangetrieben und sucht nach internationalen Partnern.

Der japanische Frachter „Suiso Frontier L“ ist das weltweit erste Schiff, das spezialisiert ist auf den Transport von flüssigem Wasserstoff. Derzeit entwickelt das Land aber auch Schiffe, die mit Wasserstoff angetrieben werden. imago images/Kyodo News

Japanischer Wasserstoff-Frachter

Der japanische Frachter „Suiso Frontier L“ ist das weltweit erste Schiff, das spezialisiert ist auf den Transport von flüssigem Wasserstoff. Derzeit entwickelt das Land aber auch Schiffe, die mit Wasserstoff angetrieben werden.

Kioto Auf der Suche nach der Energie der Zukunft setzte Japan ein frühes Zeichen: Als erste Industrienation stellte das Land 2017 eine nationale Wasserstoffstrategie vor. Es war ein Schritt, der sich nun auszahlt. Grüne Fabriken, Brennstoffzellenautos, Wasserstoff-Ozeanfrachter, private Kleinstgeneratoren für das Eigenheim – fünf Jahre später sind viele Technologien marktreif.

Deutschland geht nun bei dem Pionier in die Lehre, wie Frank-Walter Steinmeier am Donnerstag signalisierte. Die fünftägige Reise des Bundespräsidenten durch Südkorea und Japan, daran lässt er keinen Zweifel, ist auch als „Wasserstoffmission“ zu verstehen. Durch Kooperationen mit japanischen Technologieführern soll die Energiewende beschleunigt werden. Experten sehen die radikale Abkehr von fossilen Brennstoffen als letzte Chance der Menschheit, die weitere Erderwärmung zu begrenzen.

An diesem Donnerstag besucht Steinmeier die weltweit erste Produktionsstätte, die mit Strom aus Wasserstoff versorgt wird. Der japanische Technikkonzern Panasonic hat seine Brennstoffzellenfabrik in Kioto mit einer leistungsstarken Solaranlage ausgerüstet. Kapazität: 570 Kilowatt (kW). Daneben steht ein Tank, gefüllt mit 78.000 Liter tiefgekühltem Wasserstoff, aus dem 99 konzerneigene Brennstoffzellen bis zu 495 kW Strom produzieren können. Eine Akku-Batterie als Zwischenspeicher für Sonnenstrom komplettiert das kleine Kraftwerk.

Die grüne Fabrik ist ein Beispiel für viele großtechnische Produkte, mit denen japanische Firmen auf den Weltmarkt drängen. „Im Moment gehen wir auf internationale Unternehmen zu“, sagt Panasonic-Manager Norihiko Kawamura. Mittelfristig setzt der Konzern seine Hoffnungen auf Europa: „In Zukunft wird Europa ein größerer Markt sein als Japan.“

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    Aber es geht in Japan nicht nur um die Energieversorgung großer Industrieanlagen. Toyota etwa verkauft sein Brennstoffzellenauto Mirai bereits in der zweiten Generation und liefert Busse mit derselben Technologie aus. Saubere Lastwagen, noch vor Jahren als Utopie abgetan, sind in der Entwicklung. Und Toyota Industries stellt Gabelstapler mit Brennstoffzellen her, während in Werften Frachtschiffe mit Wasserstoffantrieb entwickelt werden.

    Panasonic zählt zu den Technologieführern, was die grüne Energiewende betrifft. Bereits 2009 brachte das Unternehmen in Japan eine Brennstoffzelle für den Hausgebrauch auf den Markt. Die sogenannte Ene-Farm gewinnt Wasserstoff aus Stadtgas und produziert damit Strom und heißes Wasser für das Eigenheim. In Deutschland verkauft der Konzern seine Technik über den Boiler-Hersteller Viessmann, mit dem die Japaner eine Brennstoffzellenheizung für den deutschen Markt entwickelt haben.

    Frank-Walter Steinmeier (r.) und seine Frau Elke Büdenbender besuchen das Brennstoffzellenwerk von Panasonic. dpa

    Bundespräsident Steinmeier in Kioto

    Frank-Walter Steinmeier (r.) und seine Frau Elke Büdenbender besuchen das Brennstoffzellenwerk von Panasonic.

    Zudem hat Panasonic für industrielle Anwendungen eine Brennstoffzelle entwickelt, die mit reinem Wasserstoff arbeitet. Das jetzige Produkt hat eine Leistung von fünf kW und lässt sich beliebig skalieren, 20 Prozent des Strombedarfs deckt die Sonne.

    Unternehmerisch rechne sich die Anlage bei den hohen Wasserstoffpreisen zwar derzeit noch nicht, sagt Panasonic-Manager Kawamura. Trotzdem habe die Technologie große Marktchancen. Es gehe jetzt darum, die neuen Technologien zu installieren, um in den kommenden Jahren Erfahrungen damit zu sammeln. „Wenn man bis 2030 Fabriken haben will, die zu 100 Prozent mit erneuerbaren Energien versorgt werden, muss man jetzt mit der Praxisphase anfangen.“

    Wie Japan Wasserstoff in der Schifffahrt umsetzen will

    Ein anderes Unternehmen, das auf Wasserstoff setzt, ist der Schiffbauer Tsuneishi. Gemeinsam mit der belgischen Großreederei CMB hat die Werft die Wasserstofffähre HydroBingo entwickelt, die gerade in der Bucht von Tokio Schülergruppen befördert. Die Bugwelle spritzt, wenn der Kapitän den weißen Katamaran auf 23 Knoten beschleunigt, während im Fahrgastbereich ein Ingenieur die Technik erklärt.

    Es handelt sich um einen weiterentwickelten Dieselmotor, dem Wasserstoff als Treibstoff beigemischt werden kann. Im Extremfall wird fast nur Wasserstoff in den Zylinder gefüllt und dann kleine Mengen Diesel eingespritzt, um die Zündung zu beschleunigen. Der Bordcomputer kalkuliert die Zusammensetzung des Brennstoffgemischs.

    Der japanische Autohersteller bringt bereits die zweite Generation des Brennstoffzellenfahrzeugs auf den Markt. Bloomberg via Getty Images

    Produktion des Toyota-Mirai

    Der japanische Autohersteller bringt bereits die zweite Generation des Brennstoffzellenfahrzeugs auf den Markt.

    Dabei handelt es sich um eine Übergangstechnik zur schwierigen Dekarbonisierung der Schifffahrt. Zwar gebe es jetzt schon reine Elektroschiffe, erklärt Yu Aonuma, Japan-Chef der Reederei CMB und Chef von JapanHydro, der Betreibergesellschaft der Fähre. Die erreichten allerdings lediglich ein Tempo von fünf bis acht Knoten. Damit seien sie nicht für Seegebiete mit starken Strömungen oder den Fährverkehr geeignet, meint er. „Wenn Ihr Taxi nur 20 km/h fahren würde, wären sie ja auch frustriert.“

    Und so fanden sich beide Unternehmen zusammen, um die Wasserstofftechnik der Reederei CMB und Tsuneishis Erfahrung bei elektrischen Antrieben und im Schiffbau zu kombinieren. Wasserstoff konkurriert dabei mit Ammoniak für den Antrieb größerer Schiffe. Ammoniak kann anstelle von Diesel verbrannt werden und benötigt kleinere Tanks als Wasserstoff.

    Jun Kambara, Chef der Werfttochter Tsuneishi Facilities & Craft, erklärt, welche Antriebstechnik für welchen Zweck am besten geeignet ist: „Wasserstoff eignet sich für den Nahverkehr, Ammoniak hingegen ist zu giftig, um es im Personenverkehr einsetzen zu können.“ Die Chemikalie gilt daher als Favorit für die Seefracht mit Ozeanriesen.

    Wettbewerb mit Südkorea und China

    Tsuneishi entwickelt sowohl Wasserstoff- als auch Ammoniakschiffe, um mit den Werften in Südkorea und China konkurrieren zu können. Diese hatten Japans Schiffbauer in den vergangenen Jahrzehnten aus der Weltmarktführerschaft gedrängt. „Von nun an müssen wir auf Hightech setzen, um wieder aufzuschließen“, sagt Kambara.

    Doch noch sind Fragen ungeklärt: So ist es schwierig genug, genügend Wasserstoff für die kleine Fähre HydroBingo aufzutreiben. 100 Kilogramm des flüchtigen Gases verbraucht sie pro Tag, mehr als 20-mal so viel wie ein Brennstoffzellenauto. Doch schon sind bei JapanHydro größere Schiffe in Planung. „Es ist unser nächstes Ziel, bis 2026 ein achtmal größeres Modell zu entwickeln“, meint Firmenchef Aonuma. Und er verrät: Das Unternehmen verfügt schon jetzt über den Prototyp eines Schiffsmotors, der allein mit Wasserstoff betrieben wird.

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