Wasserstoff als nationales Vorhaben

Südkorea will Krisen als Chance nutzen
Krisen als Chance zu sehen und nutzen zu wollen ist eine in Südkorea weit verbreitete Sichtweise. Durch massive Investitionen in die Wasserstofftechnologie und -wirtschaft will das Land dem Bedarf einer klimaneutralen Industrie und Energiewirtschaft nachkommen. Analog zur Entwicklung in der Halbleiterindustrie will Südkorea an seine Erfolgsgeschichte der Adaption und Entwicklung disruptiver Technologien anknüpfen. Hierbei geht der asiatische Staat sehr pragmatisch vor: Vor das Endziel der zu erreichenden Klimaneutralität wird die Schaffung einer positiven Marktdynamik gestellt.

Dieser Pragmatismus ist neben der strukturellen Pfadabhängigkeit der kleinste gemeinsame Nenner, auf den man sich für eine langfristige Strategie parteiübergreifend einigen konnte. Auch wenn die Grundzüge der Energiepolitik feststehen, bleibt abzuwarten, wie die jüngst neugewählte konservative Regierung den politischen Rahmen ausfüllen wird.

BBE

Ähnlich wie in Europa ist hier die Taxonomie des sauberen Wasserstoffes ein großes Thema. Wie in vielen europäischen Ländern zeichnen technische, aber auch politische Pfadabhängigkeiten hier den Weg der zukünftigen Farblehre des als sauber geltenden Wasserstoffes vor. Aktuelle politische Geschehnisse, wie jüngst die Wahl der konservativen Regierung, beeinflussen die Entwicklung im Detail.

„Korea New Deal“ schafft Rahmenbedingungen

Der Ausbruch der Corona-Pandemie bremste das weltweite Wirtschaftsgeschehen so stark, dass stellenweise ein deutlicher Rückgang der Umweltbelastungen gemessen wurde. Allerdings war der wirtschaftliche Einfluss der Pandemie für viele Menschen noch deutlicher spürbar, was vor allem für die USA zutrifft. Um kurzfristig der wirtschaftlichen und sozialen, aber langfristig auch der ökologischen Krise zu begegnen, initiierten die USA 2019 einen auf die langfristige Dekarbonisierung der Wirtschaft abzielenden „Green New Deal“. Die Idee, die wirtschaftliche und ökologische Krise als Chance für eine nachhaltigere Entwicklung zu sehen, war unverkennbar.

Diese Idee traf auch in Südkorea auf fruchtbaren Boden, wo man ohne Lockdown, ohne hohe Übersterblichkeit und mit nur minimalem Wirtschaftseinbruch vergleichsweise gut durch die Pandemie kam. Der damalige liberale Präsident Moon präsentierte am 14. Juli 2020 den „Korea New Deal“, welcher bis 2025 ein Gesamtinvestitionsvolumen von umgerechnet insgesamt 117 Mrd. Euro vorsieht, wovon allein 84 Mrd. aus der Staatskasse und der Rest aus der Wirtschaft kommen sollen.

Von der Gesamtsumme sind mehr als 53 Mrd. Euro für eine klimagerechte Umstrukturierung der Industrie, der Energieerzeugung und der Wohninfrastruktur eingeplant. Der Rest entfällt im weitesten Sinne auf Digitalisierung und Bildung. Der „Korea New Deal“, in dessen Plan explizit auch Wasserstoff als Energieträger und H2-Technologie als Werkzeug mehrfach Erwähnung finden, ist der politische Rahmen, in dem sich das staatlich induzierte Projekt des Aufbauens einer H2-Wirtschaft bewegt.

Roadmap zur koreanischen H2-Wirtschaft

Die im Mai dieses Jahres abgewählte liberale Regierung hatte bereits im Januar 2019 ihre Roadmap zur Aktivierung der Wasserstoffwirtschaft vorgestellt. Mit Bezug auf die McKinsey-Studie zum Marktpotential der Wasserstoffwirtschaft bis 2050 wird der Aufbau einer H2-Wirtschaft mit eigener Technologie als riesige Chance beschrieben. Neben dem erhofften Wirtschaftswachstum durch Markpartizipation werden vor allem die Schaffung von Arbeitsplätzen im Mittelstand, eine mögliche Technologieführerschaft, die damit verbundene Chance auf weitere Direktinvestitionen aus dem Ausland sowie ein schrittweiser Abbau der riesigen Abhängigkeit von fossilen Energieimporten erwartet.

Darüber hinaus besteht die Hoffnung auf massive Einsparungen bei Treibhausgas- sowie Feinstaubemissionen. Zwar kann Südkorea auf keine lange Tradition in der Wasserstofftechnologie zurückblicken, dafür jedoch ist man mit der schnellen Adaption und Entwicklung von disruptiven Technologien vertraut und dementsprechend motiviert. Konkret werden für 2040 folgende Ziele genannt:

Bereich

zu erreichen bis 2040

 

 

Mobilität

 

weltweit
(Export- und Binnenmarkt)

 

Binnenmarkt

Wasserstofffahrzeuge insg.

6,2 Mio.

2,9 Mio.

davon Pkw

5,9 Mio.

2,75 Mio.

davon Taxis

1,2 Mio.

0,8 Mio.

davon Lkw

1,2 Mio.

0,3 Mio.

davon Busse

0,6 Mio.

0,4 Mio.

Wasserstofftankstellen

keine Angabe

mehr als 1,200

Energieerzeugung
(Brennstoffzellenkapazität)

industrielle Erzeugung

15 GW

8 GW

private Erzeugung

keine Angabe

2,1 GW

 

 

Wasserstoffversorgung

Wasserstofferzeugung insg. (Bedarf)

keine Angabe

5,26 Mio. tpa

Partielle Oxidation (H2 als Nebenprodukt)

 

keine Angabe

 

zusammen ca. 70 % Anteil

Reduktion aus CH4

keine Angabe

Elektrolyse

keine Angabe

Import CO2-neutraler Wasserstoff (Australien, Norwegen, Saudi-Arabien)

ca. 30% Anteil

keine Angabe

H2-Zielpreis (umgerechnet)

keine Angabe

2,20 €/kg

Wasserstoff ist Gesetz(t)

In den Augen westlicher Beobachter mag es sich zweifelsfrei um sehr ambitionierte oder gar unrealistische Ziele handeln, für die abzuwarten gilt, ob sie wirklich erreicht werden können. Allerdings muss bei der Bewertung bedacht werden, dass die südkoreanische H2-Industrie in einen ganz anderen gesetzlichen und politischen Rahmen eingebettet ist als die europäische. So regelt das im Februar 2020 verabschiedete Wasserstoffgesetz als weltweit erstes Gesetz dieser Art in aktuell acht Kapiteln und 62 Artikeln wichtige Eckpunkte zur systematischen Entwicklung der H2-Wirtschaft. Zudem setzte die damalige Regierung mit dem nationalen Hydrogen Council auch eine Expertenkommission zur Steuerung und Kontrolle der politischen Inhalte und Prozesse rund um das Thema H2-Technologie und -wirtschaft ein.

Als erster wichtiger Eckpunkt des Wasserstoffgesetzes kann der gesetzliche Rahmen der staatlich geförderten „Wasserstoff-Spezialunternehmen“ genannt werden. Diese werden als KMU definiert, welche je nach Gesamtumsatz zwischen 10 und 50 Prozent ihres Umsatzes durch H2-Technologie generieren und 3 bis 15 Prozent in H2-Technik-relevante F&E-Tätigkeiten investieren (vgl. Kapitel 1, Artikel 2, Absatz 3). Um Unternehmen für die neu geschaffene Zertifizierung wie auch für das nationale Projekt der H2-Industrie zu gewinnen, sieht das Gesetz diverse Anreize vor. Hierzu zählt beispielsweise eine finanzielle Unterstützung von mehr als 100.000 Euro pro Unternehmen, welche in Form von technischer Unterstützung (Entwicklung, Zertifizierung, Patentanmeldung etc.) oder kaufmännischer Unterstützung (Werbung, Messe-Teilnahme, Marktforschung, Designentwicklung, Markenentwicklung etc.) geleistet werden kann (vgl. Kapitel 3, Artikel 9).

Darüber hinaus werden zertifizierte Unternehmen von der H2Korea, einer von Staat und Wirtschaft finanzierten Beratungsorganisation zur Förderung der Wasserstoffwirtschaft, welche im H2-Gesetz ebenfalls Erwähnung findet (Kapitel 5, Artikel 33), beraten und unterstützt. Des Weiteren wurde festgelegt, dass der Gesetzgeber die meist staatlichen Energieversorger zum Ausbau von H2-Fertigungs- und -Nutzungskapazitäten anhalten kann (vgl. Kapitel 4. Artikel 19-21).

Um den Ausbau und die Entwicklung einer Infrastruktur samt Test- und Entwicklungseinrichtung anzukurbeln, setzt der Gesetzgeber zudem auf die Ausweisung von „Wasserstoffsonderzonen“ (Kapitel 4, Artikel 22). Hier geht es vor allem um die Schaffung von Industrieclustern, in denen sich sowohl Unternehmen als auch Forschungs- und Bildungseinrichtungen ansiedeln können, um Synergien und Übertragungseffekte zwischen den Akteuren zu generieren. Das Gesetz schafft hier einen Rahmen, um entscheiden zu können, wo eine Kennzeichnung als Sonderzone stattfindet und in welchem Umfang finanziert wird. „Wasserstoffsonderzonen“ sind aktuell vor allem in der nordöstlichen Kangwon-Provinz, der südöstlichen Kyeongsang-Provinz, der südwestlichen Jeolla-Provinz und der nordwestlichen Industriestadt Incheon geplant.

Im gleichen Kontext wird der Ausbau von H2-Demonstrationsprojekten gesetzlich festgeschrieben (Kapitel 4, Artikel 24). Um auf der Versorgungsseite für Preisstabilität zu sorgen, verpflichtet der Gesetzgeber die Gasversorger dazu, Erdgas, welches zur Reformierung eingesetzt wird, zu einem gedeckelten Preis zu handeln (Kapitel 4, Absatz 25). Konkrete Quoten wurden allerdings noch nicht festgelegt. Als weitere Eckpunkte können beispielsweise noch die Ausbildung von Fachkräften (Kapitel 5, Absatz 26), die Schaffung von gültigen Industriestandards (Kapitel 5, Absatz 27) sowie die Schaffung von Akzeptanz in der Bevölkerung (Kapitel 5, Absatz 31) genannt werden. Primär geht es um die Schaffung von Regeln rund ums Sicherheitsmanagement der neuen Technologie.

Korea H2 Business Summit

Dass das nationale Projekt Wasserstoff nicht bloß von der Regierung verordnet wird, sondern auch von der Wirtschaft getragen wird, zeigt der Korea H2 Business Summit, welcher erstmals im September 2021 in Südkorea abgehalten wurde. Bei den 17 Gründungsmitgliedern dieses Zusammenschlusses handelt es sich um führende nationale Konzerne und Firmen, welche im Bereich der H2-Technologie Kooperationen eingehen wollen. Viele dieser Konzerne haben bereits Gelder in Milliardenhöhe zugesagt. Laut Medienberichten soll sich die Investitionssumme bis zum Jahre 2030 auf umgerechnet mehr als 31 Milliarden Euro belaufen.

Konzerne investieren Milliarden

Hierbei sticht besonders der Mischkonzern SK Group hervor, welcher in den nächsten Dekaden zu einem der relevanten H2-Produzenten aufsteigen will. Umgerechnet mehr als 13,5 Mrd. Euro sollen bis 2030 in den Aufbau von Produktionskapazitäten von mehr als 250.000 Tonnen pro Jahr fließen. So soll an der mit einem LNG-Terminal ausgestatteten Westküstenstadt Boryeong beispielsweise die weltgrößte H2-Fabrik entstehen. SK setzt zum jetzigen Zeitpunkt vorwiegend auf die Herstellung von kostengünstigem blauem Wasserstoff, die den Ausbau der gesamten Wertschöpfungskette von Mobilität bis Energiegewinnung beschleunigen soll. Folgerichtig investiert SK auch in den Ausbau von Tankstellen und Brennstoffzellenkapazitäten. Das Unternehmen hat zudem bereits signalisiert, auch in Produktionskapazitäten für grünen Wasserstoff investieren zu wollen.

Auch der Automobilhersteller Hyundai bekennt sich mit einem Gesamtinvestment von umgerechnet mehr als 8 Mrd. Euro bis 2030 nochmals deutlich zur H2-Mobilität. Trotz des andauernden Verkaufserfolges seines wasserstoffbetriebenen Nexo-Modells gab der Konzern vor Kurzem überraschenderweise bekannt, die Entwicklung des Folgemodells Genesis auf Eis zu legen, was die Aktienkurse zahlreicher Zulieferfirmen in Mitleidenschaft zog. Hyundai klärte jedoch auf, dass sich lediglich Verzögerungen durch eine interne Umstrukturierung der Entwicklung ergeben hätten und dass man am H2-Kurs festhalte.

Aktuell arbeitet der Automobilhersteller an einer kompakten 100-kW-Brennstoffzelle, welche gegenüber der im Nexo verbauten 200-kW-Brennstoffzelle gut 30 Prozent Raumeinsparung und etwa 50 Prozent Preiseinsparung einbringen könnte. Dadurch ließe sich nicht nur der Anwendungsbereich in der Mobilität deutlich erweitern, sondern auch der potenzielle Kundenkreis. Neben der Weiterentwicklung des H2-Mobilitätsportfolios arbeitet Hyundai vor allem auch am wichtigen Ausbau der Tankstelleninfrastruktur mit.

Als weiteres namhaftes Mitglied des Korea H2 Business Summit plant Stahlriese POSCO bis 2030 umgerechnet mehr als 7 Mrd. Euro Investitionen in Wasserstoff. POSCO baut einerseits Industrieanlagen für die Gewinnung von grauem und blauem Wasserstoff, will aber längerfristig auch Kapazitäten für grünen Wasserstoff schaffen. Zudem will der Konzern seine Kernkompetenz der Stahlherstellung dekarbonisieren und setzt hierbei auf den Ausbau der H2-Direktreduktion, die bereits seit 2003 unter dem Markennamen Finex vorangetrieben wird. Bis 2050 will das Unternehmen seine Produktion komplett auf H2-Direktreduktion umgestellt haben.

Eines der Großunternehmen, das weitaus stärker auf grünen Wasserstoff setzt, ist die Hanhwa Group. Diese hatte sich mit der Übernahme des deutschen Photovoltaikunternehmens Q Cells im Jahre 2012 bereits im Bereich der erneuerbaren Energien positioniert und hier die Marktführerschaft erlangt. Rund um das PV-Portfolio will Hanhwa nun auch in Elektrolysetechnologie investieren und setzt hier auf neuartige Anionen-Austausch-Membran-Elektrolyseure (AEM).

Als weiteren Schritt in der Wertschöpfungskette arbeitet die Chemiesparte des Konzerns aktuell an der Entwicklung einer Gasturbine zur Verstromung eines LNG-LH2-Gemisches. Um diese Entwicklung voranzutreiben, übernahm Hanhwa erst im vergangenen Jahr den US-amerikanischen Turbinenhersteller Power Systems Mfg. sowie die niederländische Energietechnikfirma Thomassen Energy. Bis 2023 will Hanhwa die ersten Turbinen an koreanische Netzbetreiberfirmen ausliefern, welche dann mit einem H2-Anteil von mehr als 50 Prozent im Gasgemisch die Treibhausgasemissionen deutlich senken sollen. Mit einem Investitionsvolumen von umgerechnet knapp einer Milliarde Euro bis 2030 will Hanhwa zu einem relevanten Player der H2-Wirtschaft avancieren. Hier gibt es bereits erste Erfolgsanzeichen: Nach Medienberichten soll Hanhwa erst kürzlich einen Auftrag vom deutschen Versorger Uniper erhalten haben.

Auch die Hyosung Group, welche durch ihre Kooperation mit Linde ebenfalls Schlagzeilen machte, setzt weiter auf Wasserstoff. Mehr als umgerechnet 800 Mio. Euro will der Konzern bis 2030 investieren. Bereits im Jahre 2008 baute Hyosung die erste H2-Tankstelle in Südkorea. Mit insgesamt mehr als 20 Tankstellen ist das Unternehmen heute Marktführer im Land. Doch Hyosung will mehr: Mit der Partnerschaft mit Linde will der Konzern im großen Stil in die LH2-Produktion einsteigen. Bis Mitte 2023 soll die Fabrik mit einer jährlichen Produktionsleistung von 13.000 Tonnen anlaufen. Die Kooperation deckt auch die Entwicklung der Kryopumpen-Technologie ab, welche für das Tanken des flüssigen Wasserstoffes unerlässlich ist.

Darüber hinaus will der Konzern als Hersteller von Karbonfaser-Gewebe auch indirekt am Markt für Wasserstofftanks, welche in der Regel aus Faserverbundstoff bestehen, partizipieren. Die Einsparung von Treibhausgasemissionen, etwa durch die Herstellung von grünem Wasserstoff im Elektrolyseverfahren oder durch die Speicherung und Verarbeitung von CO2, ist ein längerfristiges Ziel von Hyosung.

Firma

Industriebereich

Investitions-
summe
(in Mrd. € / bis 2030)

Investitionsbereich

Ziel

SK Group

Mischkonzern (Energie, Chemie, IT etc.)

13,5

  • Wasserstofffabrik (erst „blau“, später „grün“)
  • Wasserstoff-Verflüssigungsanlage
  • Ausbau von Brennstoffzellenkapazitäten
  • Ausbau von Tankstelleninfrastruktur
  • H2-Produktion von 250.000 tpa (bis 2025)
  • Aufstieg zum größten H2-Produzenten
  • Bau von mehr als 100 H2-Tankstellen (bis 2025)
  • Schaffung von mehr als 400 MW Brennstoffzellenkapazität

Hyundai Motor Company

Automobilhersteller

8,2

  • H2-Fahrzeuge
  • H2-Mobilitätsinfrastruktur
  • Umstellung auf H2-Mobilität bis 2040
  • weltweit Platz 1 im Bereich Wasserstoff-Mobilität

POSCO (Pohang Iron and Steel Company)

Stahlhersteller

7,3

  • CH4-Reformierung (blauer Wasserstoff)
  • Herstellung von grünem Wasserstoff im Ausland
  • Stahlherstellung durch H2-Direktreduktion (FINEX-Produkt)
  • Umstellung auf H2-Direktreduktion bis 2050
  • Graue H2-Produktion von 700.000 tpa (bis 2025)
  • Blaue H2-Produktion von 5.000.000 tpa (bis 2030)
  • Grüne H2-Produktion von 50.000.000 tpa (bis 2050)

Hanhwa Group

Mischkonzern (Chemie, Rüstung, IT, Schwerindustrie etc.)

0,96

  • Neuartige Elektrolyseure
  • Gasturbinen zur Verstromung von Mischgas
  • Aufbau einer vollständigen H2-Wertschöpfungskette (Solarzellen, Elektrolyseure, H2-Tanks, Tankstellen, Brennstoffzellen)

Hyosung Group

Mischkonzern (Chemie, Maschinenbau, IT etc.)

0,88

  • LH2-Wasserstofffabrik
  • kyrogene Pumpentechnologie für H2
  • Karbonfasergewebe für Faserverbundstofftanks
  • H2-Produktion von 130.000 tpa (bis 2023)

Was bisher erreicht wurde

Trotz der Abwahl der liberalen Regierung, welche das nationale Projekt Wasserstoff erst angeschoben hatte, scheint man sich in Südkorea auf das Thema Wasserstoff parteiübergreifend verständigt zu haben, auch wenn es keine Einigung über die Farbe des sauberen Wasserstoffes gibt. Die Einigkeit in der Sache H2-Technologie ist schon ein großer Erfolg.

Der Bereich, in dem Erfolge am deutlichsten sichtbar sind, ist die Mobilität. Mehr als 30 Prozent der weltweit verkauften H2-Fahrzeuge sind auf koreanischen Straßen unterwegs, von denen die allermeisten mit einem Hyundai-Logo versehen sind. Auch der Ausbau der Infrastruktur geht in Südkorea aktuell am schnellsten voran: Mehr als 130 H2-Tankstellen kann man in Korea ansteuern.

Der H2-Technologiesektor kann sich sehen lassen: Bis Mai dieses Jahres konnte H2Korea insgesamt 44 Unternehmen als Wasserstoff-Spezialunternehmen zertifizieren. Man kann davon ausgehen, dass mittlerweile mehr als 90 Prozent aller Schlüsselkomponenten des H2-Sektors von der heimischen Industrie geliefert werden können.

Abb. 2: Diesen Sommer wurden die insgesamt 27 Hyundai XCIENT Fuel Cell per Schiff direkt aus dem Hyundai-Werk in Südkorea nach Deutschland geliefert.

Quelle: Hyundai

Woran es in Südkorea allerdings noch mangelt, ist saubere Energie. Aktuell werden noch mehr als 60 Prozent der Energie aus Kohle und Gas gewonnen, ca. 30 Prozent entfallen auf Kernenergie, und nur rund fünf Prozent werden aus regenerativen Quellen wie Wind-, Solar- oder Wasserkraft gewonnen. Die südkoreanische H2-Produktion von jährlich rund 200.000 Tonnen beschränkt sich dementsprechend fast ausschließlich auf die Reformierung und Abspaltung von Kohlenwasserstoffen. Es handelt sich also um größtenteils blauen, aber auch grauen Wasserstoff.

Man kann also konstatieren, dass man in Südkorea mit einer langfristigen politischen Entscheidung und massiven Investitions- und Förderungsmaßnahmen ein solides Fundament für den Aufbau einer durch Importe ergänzten grünen H2-Wirtschaft geschaffen hat. Die zu errichtende grüne Wasserstoffwirtschaft gleicht, metaphorisch gesprochen, aktuell jedoch noch einer großen Baustelle, auf der dichte Staubwolken den Ausblick auf die Farbe und die Konturen des neuen Bauwerks verdecken. Erst wenn sich der Staub legt, wird man sehen, wie sich Farbe und Konturen wirklich darstellen.

Ausblick: Was macht die neue Regierung?

Vieles von dem, was heute umgesetzt wird, geht auf die Regierungszeit der liberalen Moon-Regierung zurück, welche zwischen Mai 2017 und Mai dieses Jahres in der Regierungsverantwortung war. Unter anderem hat diese noch eine Reform des Wasserstoffgesetzes, welches just zum Regierungswechsel verabschiedet wurde, auf den Weg gebracht. Im Kern ging es hierbei – analog zu Europa – um die Festlegung einer gesetzlich verbindlichen Taxonomie zum Begriff des sauberen Wasserstoffes, also Wasserstoff „ohne“ oder „mit wenig“ Treibhausgasemissionen. Ähnlich wie in Europa handelt es sich also um nicht rein grünen Wasserstoff.

Des Weiteren hat man sich darauf geeinigt, den Preis für Gas, welches für die Produktion von Wasserstoff bestimmt ist, per Gesetz preislich zu deckeln. Am allerwichtigsten ist allerdings die sogenannte „Clean Hydrogen Portfolio Standards“-Regelung (CHPS-Regelung), in deren Rahmen Versorger sowie andere Marktteilnehmer mit Quoten zur Herstellung, Verstromung und Abnahme von Wasserstoff verpflichtet werden. Die Stimmung an der Börse und in der Branche war dementsprechend gut.

Allerdings hat die jüngst gewählte konservative Regierung um Präsident Yoon nun wieder den Ausbau der Atomenergie ins Spiel gebracht, was in der Branche gemischte Reaktionen auslöst. Zwar bekennt sich die neue Regierung in ihrem Strategiepapier zur Weiterführung des Ausbaues der Wasserstoffwirtschaft, allerdings stellt sich die Frage, ob der Pragmatismus die Klimawende wirklich beschleunigt oder ob das Gegenteil der Fall sein wird.

Autor:
Moritz Haarstick
Seoul National University, KOTRA (Korea Trade-Investment Promotion Agency), Hamburg
moritz.haarstick@kotra.de

Abb. 1: Eui-sun Chung (Hyundai Motor Group), Tae-won Chey (SK Group), Jeong-woo Choi (POSCO) und Hyun-joon Cho (Hyosung Group) vorm Hyundai H2-Truck [SG1] 

[SG1]Hyundai Motor Group Chairman Eui-sun Chung, SK Group Chairman Tae-won Chey, POSCO CEO Jeong-woo Choi, and Hyosung Group Chairman Hyun-joon Cho are taking photos in front of Hyundai Motor’s hydrogen fuel cell truck

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