Energiewende im Tank

Japan baut seine Vorreiterrolle in der Wasserstofftechnik aus. Das Land führt bei Brennstoffzellen und Wasserstofffahrzeugen. Der Strom für die Herstellung per Elektrolyse soll künftig aus Wind- und Sonnenkraftwerken kommen.

August 2020
Autor: Jürgen Maurer

Montage eines Toyota Mirai: Das Modell war das weltweit erste marktreife Brennstoffzellenauto. © picture alliance/AP Images

Wasserstoff gilt vielen Indus­trienationen als emissionsfreier Energieträger der Zukunft – in Japan ist diese Zukunft schon zu besichtigen. Mit dem Mirai hat Toyota als einer der ersten Hersteller weltweit ein marktreifes Brennstoffzellenauto auf die Straße gebracht. In der ersten Modellgeneration war der ­Mirai – was auf Japanisch passender­weise Zukunft heißt – zwar eher Einzelstück als industrielles Massenprodukt, doch die Botschaft kam auch so rüber: Japan will in der Wasserstoffwirtschaft das Tempo vorgeben.

Für die zweite Generation des Mirai, die Toyota auf der Tokyo Motor Show 2019 vorgestellt hat und die 2021 in den Verkauf geht, wirbt der Autobauer mit dem Slogan „Fahrspaß ohne schlechtes Gewissen“. Denn Wasserstoff ist für Toyota die ultimative ­Zero-Emission Technology: nicht nur für den Individualverkehr, sondern genauso für Busse und Lkw. Außer Toyota entwickeln auch andere Unternehmen in Japan Wasserstoffantriebe für Straßenfahrzeuge, Züge und Schiffe, etwa Honda, Nissan und Toshiba.

Schnellcheck
Auf dem Weg zur Hydrogen Society

In ihrer Hydrogen Strategy hat die japanische Regierung den Fahrplan für die Umstellung von fossilen Brennstoffen auf sauberen Wasserstoff festgelegt.

Japan will unabhängiger von Energieimporten werden und herkömmliche fossile Transport- und Energiesysteme ersetzen. Dazu plant das Land eine inländische Wertschöpfungskette für die Wasserstoffwirtschaft, will Wasserstoff perspektivisch sogar exportieren, die Erzeugungskosten senken sowie neue Absatzfelder und Nischen für Unternehmen schaffen. Bis zum Jahr 2040 will Japan Wasserstoff ganz ohne CO2-Emissionen erzeugen und bereitstellen können.

Eigentlich hätten die Olympischen Spiele 2020 als Marketingplattform dienen sollen, um die Errungenschaften Japans rund um das Thema Wasserstoff vorzustellen. Die ­japanischen Gastgeber wollten Athleten und Funktionäre mit Brennstoffzellenbussen und -autos zu den Austragungsorten fahren und einem weltweiten Publikum die zukunftsweisende Technologie auf diese Weise näherbringen. Die Show muss nun warten, denn die Olympiade ist wegen der Covid-19-Pandemie um ein Jahr auf 2021 verschoben.

Andererseits muss die Show weitergehen. Auch ohne dieses Schaulaufen wollen ­Investoren ihre Pilotprojekte möglichst bald in tragfähige Geschäftsmodelle umsetzen. Noch ist Wasserstoff als Energieträger nicht wettbewerbsfähig – es ist zu teuer, ihn herzustellen. Gewinne sind daher bei den meisten Anwendungen vorläufig Zukunftsmusik.

Regierung fördert die Branche

Die ­japanische Regierung greift der Wasserstoffwirtschaft finanziell bereits unter die Arme, indem sie sich direkt oder indirekt an Pilotprojekten beteiligt. Zudem erleichtert sie die Zulassung von Wasserstoffanlagen, damit beispielsweise der Aufbau von Wasserstofftankstellen in Wohn- und Geschäftsgebieten möglich wird. Nicht zuletzt gewährt sie hohe Kaufprämien und Steuervorteile für Brennstoffzellenautos.

Bereits seit 2014 hat die Regierung in Absprache mit Unternehmen eine detaillierte Hydrogen Strategy festgelegt. Ziel ist es, Japan in eine Wasserstoffgesellschaft zu wandeln. Die Regierung will das Land auf diese Weise unabhängiger von Energieimporten machen, seine ehrgeizigen Klimaziele leichter erreichen und nicht zuletzt eine neue Wachstumsindustrie schaffen.

„Der Ausbau der Wasserstofftechnologie hat hier hohen politischen Stellenwert, der auf die Industrie ausstrahlt“, weiß ­Nikolaus Boltze, CEO & Country Representative der japanischen Landesgesellschaft des deutschen Technologiekonzerns Thyssenkrupp. „Man geht hier pragmatisch an die Herausforderungen dieser neuen Technologie heran“, sagt Boltze. „Und man ist auch gewillt, bei nicht ganz ausgereiften Konzepten schon einmal erste Felderfahrungen zu sammeln.“ Um seine ambitionierten Ziele umzusetzen, braucht Japan derweil ausländische Technologien und internationale Kooperationen. Eine Wasserstoffwirtschaft ist aus Expertensicht nur sinnvoll, wenn die Energie, um Wasser per Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten, aus erneuerbaren Quellen stammt – Sonne und Wind zum Beispiel. Doch da gibt es in Sachen Technologie und Infrastruktur noch einiges zu tun.

Thyssenkrupp nutzt die Erfahrungen seiner Tochtergesellschaft Uhde mit der Elektrolysetechnologie und stellt sie japanischen Partnern schon seit mehreren Jahren für Pilotanlagen zu Verfügung, erklärt Boltze als Japanchef von Thyssenkrupp. „Sie bieten nicht nur für Thyssenkrupp, sondern auch für andere deutsche Anbieter hier die Möglichkeit zur gemeinsamen Projektentwicklung mit japanischen Partnern auf technischer Augenhöhe.“

Ein anderes deutsches Unternehmen will sich in Japan mit Energieversorgungslösungen hervortun. SFC Energy aus Brunntal bei München verkauft seine stationären Brennstoffzellen für Verkehrstechnik und Windprofilmesssysteme seit zehn Jahren auch in Japan. „Perspektivisch sehen wir bei der Energieversorgung für kritische Infrastrukturen einen guten Wachstumsmarkt“, erklärt Björn Ledergerber, Senior Vice President, Clean Energy & Mobility bei SFC Energy. Im Auge hat er Telekommunikation, Gasversorgung oder Bahntechnik.

In diesem Segment sei der Wettbewerb in Japan gegenwärtig noch überschaubar, sagt Ledergerber. SFC Energy sieht gute Chancen für einen Ausbau des Geschäfts, zumal das Unternehmen seit etwa fünf Jahren mit dem Handelshaus Toyota Tsusho einen potenten, gut vernetzten Vertriebspartner in Japan hat. Überhaupt ist Japan offen für ausländische Ausrüstung oder Lösungen.

Japan führt bei Brennstoffzellen

Spezialisten für Wasserstofftechnik aller Art finden im Land Ansatzpunkte für ihr Geschäft. Zum Beispiel bei Brennstoffzellen, die Privathaushalte mit Wärme und Strom versorgen. Hier ist Japan weltweit führend. Bis Ende 2018 waren bereits rund 260.000 dieser sogenannten Ene-Farms im Einsatz. 2030 sollen es 5,3 Millionen Einheiten sein. Wie auch in anderen Bereichen will Japan dafür nicht nur einzelne Anwendungen von Wasserstofftechnik vorantreiben, sondern komplette Wertschöpfungsketten aufbauen.

Für die Erzeugung, die Speicherung und den Transport von Wasserstoff laufen bereits eine Reihe von Pilotprojekten. Damit sich Brennstoffzellenautos verkaufen, braucht es genügend Wasserstofftankstellen. Ohne Brennstoffzellenautos aber lohnt es sich nicht, solche Tankstellen zu betreiben. Um das Henne-oder-Ei-Problem zu lösen, geht ein privates Unternehmenskonsortium nun in Vorleistung und baut ein Netz von Wasserstofftankstellen. Bis 2030 soll die Zahl der emissionsfreien Fahrzeuge so von heute 40.000 Einheiten auf 800.000 Einheiten steigen.

Der Bedarf an Wasserstoff in Japan dürfte laut der staatlichen Hydrogen Strategy im gleichen Zeitraum von 4.000 Tonnen auf 300.000 Tonnen pro Jahr steigen. Damit das klappt, müssen Produktion, Transport und Speicher billiger werden – oder der Ausbau wird nur mit enormen Subventionen gelingen. Klar ist: Um Japan zur Hydrogen Society zu machen, wird es viel öffentliche Unterstützung brauchen. Wie viel, das kann niemand genau abschätzen.

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