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Japan setzt voll auf Wasserstoff

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Fuel cell bus in Tokyo, Japan (Source: Ned Snowman / Shutterstock.com)

Japan setzt vermehrt auf neue Energietechnologien wie die Verwendung von Wasserstoff, der bei der Verbrennung als Kraftstoff kein Kohlendioxid (CO2) erzeugt. Das hochindustrialisierte Land investiert stark in seinen wachsenden Wasserstoffmarkt, um seinen Energiemix neu zu gestalten und seine Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Derzeit ist Japan bei der Deckung seines Energiebedarfs in hohem Maße von der Einfuhr fossiler Brennstoffe abhängig.

Um seine Wasserstoffambitionen zu demonstrieren, bezeichnete Japan die diesjährigen Olympischen Spiele 2020 in Tokio auch als «Wasserstoff-Olympia». Während ihr demonstrierte Japan seine erste umfassende Wasserstoffinfrastruktur: eine Flotte von wasserstoffbetriebenen Bussen und Autos, Dutzende von Wasserstofftankstellen und wasserstoffbasierte Elektrizität im Athletendorf. Und nicht nur das, auch das olympische Feuer in Tokio wurde mit Wasserstoff befeuert.

Japan – die erste Wasserstoffnation?

Japan ist eines der ersten Länder weltweit, das sich zum Wachstum des Wasserstoffmarktes verpflichtet hat. Als ersten Schritt in Richtung Dekarbonisierung hat Japan 2017 die «grundlegende Wasserstoffstrategie» veröffentlicht und ist damit das erste Land weltweit, das ein nationalen Wasserstoffrahmenprogramm verabschiedet hat.

Die Wasserstofftechnologie steht auch im Mittelpunkt des ehrgeizigen Ziels Japans, bis 2050 keine Treibhausgasemissionen mehr zu verursachen, das im Oktober 2020 angekündigt wurde. Im Juni 2021 hat die japanische Regierung mit einer Aktualisierung der «Strategie für grünes Wachstum» das Thema Wasserstoff noch einmal aufgegriffen. Für das Haushaltsjahr 2021 plant Japan Investitionen in Höhe von 802 Mio. USD in die Wasserstoffenergie.

Zudem kündigte Japans Premierminister Fumio Kishida auf der UN-Klimakonferenz in Glasgow im November an, dass das Land 100 Mio. USD in die Umwandlung von fossil befeuerten Kraftwerken in solche auf der Basis von Ammoniak und Wasserstoff investieren wolle.

Um das Ziel der Kohlenstoffneutralität in der Mitte des Jahrhunderts zu erreichen, wird Japan seinen mit 20 Mrd. USD dotierten «Green Innovation Fund» für die Entwicklung von Batterien und Motoren der nächsten Generation, Wasserstoff- und synthetischen Kraftstoffen einsetzen.

Japans Wasserstoffziele

Japan geht davon aus, dass der landesweite Wasserstoffmarkt bis zum Jahr 2030 um das 56-fache auf 3,5 Mrd. USD ansteigen wird. Die japanische Regierung strebt außerdem an, bis 2030 bis zu 3 Millionen Tonnen Wasserstoff als Energiequelle zu nutzen, wovon 420.000 Tonnen auf grünen Wasserstoff entfallen sollen. Die Regierung will die Kosten für Wasserstoff bis 2030 auf 330 Yen senken, der auf dem japanischen Markt etwa 1.100 Yen pro Kilogramm kostet.

Die japanische Regierung setzt zudem auf Wasserstofffahrzeuge, um Kohlenstoffneutralität zu erreichen, und hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2025 200.000 Brennstoffzellenfahrzeuge (FCV, „Fuel Cell Vehicles») auf die Straße zu bringen.

Außerdem will Japan bis zum Jahr 2030 800.000 FCVs und mehr als 5 Millionen Brennstoffzellen in Privathaushalten einsetzen. Ende Oktober waren in Japan lediglich 4.000 Wasserstoffautos auf den Straßen unterwegs.

Darüber hinaus plant die japanische Regierung den Bau von kleinen Wasserstofftankstellen, um eine breite Akzeptanz zu erreichen. Japan verfügt derzeit über die größte Flotte von Wasserstofftankstellen der Welt. Im November 2021 verfügt Japan über 169 Wasserstofftankstellen, die sich auf die drei größten Städte des Landes konzentrieren. Die Regierung strebt an, diese Zahl bis 2025 auf 320 und bis 2030 auf 900 zu erhöhen. Japan erwägt ein neues Subventionsprogramm für kleine Wasserstofftankstellen, plant aber auch, Subventionen für die Verbesserung bestehender Wasserstofftankstellen bereitzustellen.

Japans Autoindustrie treibt Wasserstofftechnik voran

Obwohl der Wasserstoffmarkt noch nicht wirtschaftlich ausgereift ist, hat die drittgrößte Volkswirtschaft der Welt der Entwicklung ihres Wasserstoffmarktes, insbesondere im Automobilsektor, Priorität eingeräumt. Die Regierung hat die öffentlichen Ausgaben, die technologische Innovation und die Zusammenarbeit mit der Industrie erhöht, um Anbieter von Wasserstoff-, Brennstoffzellen- und Batteriespeichertechnologien zu gewinnen.

Das Land hat sich auf dem Markt für Brennstoffzellen bereits einen Namen gemacht und strebt an, ein weltweit führender Exporteur zu werden. Außerdem hat Japan Anreize für Brennstoffzellenfahrzeuge geschaffen, mehr als jedes andere Land. Und nicht nur das: Die Regierung setzt sich offensiv für eine gesamtgesellschaftliche Umstellung ein und fördert den Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen.

Japan war der Pionier bei der Entwicklung von Wasserstoffmodellen für den kommerziellen Personenverkehr, wobei Toyota bei der weltweiten Ausweitung des FCV-Marktes eine Vorreiterrolle spielte. Jetzt schlägt Toyota eine direktere Lösung vor und treibt die Entwicklung von Wasserstoffverbrennungsmotoren für die Massenproduktion voran. Bis 2025 möchte das Unternehmen 15 EV-Modelle auf den Markt bringen und über einen Zeitraum von zehn Jahren 13,5 Mrd. USD in den Ausbau der Batterieproduktion investieren.

Andere japanische Autokonzerne wie Subaru, Mazda, Honda Motor und Yamaha haben ebenfalls Pläne angekündigt, um den Einsatz von Wasserstoffverbrennungsmotoren zu vergrößern.

Wasserstoff nicht nur für den Automobilsektor

Um seinen technologischen Vorsprung auf dem Wasserstoffmarkt auszubauen, fördert Japan auch die Wasserstoff-Wertschöpfungskette über den Automobilsektor hinaus. Das Land treibt ebenfalls Innovationen in den Bereichen Wasserstoffproduktion, -transport und -speicherung voran. Es besteht eine enge Zusammenarbeit zwischen dem öffentlichen und dem privaten Sektor Japans, die an Projekten im Zusammenhang mit der Wasserstofflieferkette mit Ländern auf der ganzen Welt beteiligt sind. Laut S&P Global Platts kann Japans Position als weltgrößter LNG-Importeur genutzt werden, um das Wasserstoffversorgungsnetz auszubauen.

Im Rahmen der Bemühungen um eine groß angelegte internationale Wasserstoffversorgungskette hat Japan in diesem Jahr den weltweit ersten Transport von verflüssigtem Wasserstoff mit Australien angekündigt.

Das japanische Unternehmen Kawasaki Heavy Industries hat den weltweit ersten Tanker für Flüssigwasserstoff entwickelt und erwartet im nächsten Jahr die erste Ladung Flüssigwasserstoff aus Australien. Kawasaki gehört zu den wenigen Unternehmen in der Welt, die über Kerntechnologien für jede Phase der Wasserstoffversorgungskette verfügen. Der Hersteller von Industrieanlagen plant den Bau von 80 Tankschiffen für den Transport von 9 Millionen Tonnen Flüssigwasserstoff.

Japan blickt auch genau auf die Erzeugung von grünem Wasserstoff und plant die Gewinnung von grünem Wasserstoff aus Solar-, Wind-, Kernkraft- und anderen Quellen, die frei von Kohlendioxidemissionen sind.

Shigeru Aoyagi, Chief Portfoliomanager bei Nikko Asset Management, erklärte in einem kürzlich veröffentlichten Bericht, dass Japans Schritt zur Entwicklung von Wasserstoff im Rahmen der ehrgeizigen Dekarbonisierung des Landes die Tür für Unternehmen geöffnet hat, die über das Wissen und die Technologie verfügen, um soziale Probleme anzugehen und zu lösen.

«Das bedeutet, dass es viele Unternehmen mit Technologien und Ideen gibt, die vom Markt erst noch entdeckt werden müssen», fügte er hinzu.