Die Untersuchung zeigt, dass Deutschland im internationalen Vergleich weiterhin zu den führenden Standorten für Forschung und Entwicklung von Brennstoffzellen zählt.

Brennstoffzellen gelten als Schlüsseltechnologie einer künftigen Wasserstoffwirtschaft. Ihre Fähigkeit, chemische Energie – meist aus Wasserstoff – effizient und emissionsfrei in Strom umzuwandeln, macht sie zu einem vielversprechenden Baustein für nachhaltige Mobilität und Energieversorgung.

In diesem Kontext hat das Fraunhofer ISI ein umfassendes Brennstoffzellen-Monitoring durchgeführt, das Forschungs- und Innovationsdaten, Förderprojekte, Patente und wissenschaftliche Veröffentlichungen gleichermaßen einbezieht.

Dafür wurden Datensätze aus deutschen und europäischen Förderportalen, internationalen Patentdatenbanken und bibliografischen Datenbanken strukturiert, klassifiziert und differenziert nach drei Technologie-Kategorien ausgewertet: Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen, die häufig bei mobilen Anwendungen eingesetzt werden, Hochtemperatur-Brennstoffzellen für stationäre Energieversorgung und Kraft-Wärme-Kopplung sowie alternative Brennstoffzellen, darunter alkalische und Direktalkohol-Varianten.

So lassen sich Trends und Schwerpunkte der vergangenen Jahrzehnte vergleichen und ein Gesamtbild der nationalen Brennstoffzellenaktivitäten im globalen Kontext zeichnen. Insbesondere die Polymerelektrolyt-Technologie ist dominierend und Gegenstand intensiver industrieller Skalierungsbemühungen.

Staatliche Förderung als Innovationstreiber

Die Untersuchung zeigt, dass es in Deutschland und Europa seit Jahrzehnten eine kontinuierliche Förderung der Erforschung und Entwicklung von Brennstoffzellen gibt. Zwischen 1969 und 2024 wurden in Deutschland knapp 800 einschlägige Projekte mit einem Fördervolumen in Milliardenhöhe unterstützt, aus EU-Mitteln wurden bis Mitte 2025 etwa 730 Projekte gefördert.

Nach Phasen schwächerer Förderung in den 1980er Jahren gab es in Deutschland ab dem Jahr 2000 eine deutliche Zunahme staatlicher Investitionen – mit Spitzenwerten von über 180 Millionen Euro pro Jahr.

Auch auf europäischer Ebene ist ab dem Jahr 2000 ein deutlicher Anstieg der jährlichen Fördersummen zu verzeichnen: von weniger als 5 Mio. Euro auf nahezu 200 Millionen Euro im Jahr 2024.

Deutschland, Frankreich und Italien zählen dabei zu den führenden Empfängerländern von EU-Fördermitteln. Projekte ohne direkte Technologiezuordnung – häufig Markthochlauf- oder Infrastrukturmaßnahmen – sind seit 2023 rückläufig, was auf eine fortschreitende Marktentwicklung, aber auch angepasste Prioritätensetzungen hinweist.

„Die Förderpolitik der letzten Dekaden hat entscheidend dazu beigetragen, dass Deutschland heute zu den führenden Innovationsstandorten im Bereich der Brennstoffzellen zählt“, erklärt Projektleiter Dr. Henning Döscher. „Unsere Analysen zeigen, dass sowohl Grundlagenforschung als auch industrielle Anwendungsentwicklung gezielt gefördert werden – und sich dadurch starke Netzwerke zwischen Wissenschaft und Wirtschaft herausgebildet haben.“

Forschung und Patente: Deutschland unter den Top 3

Die Auswertungen umfassen mehr als 150.000 wissenschaftliche Publikationen und 32.000 transnationale Patente zu Brennstoffzellen. Während China und die USA weltweit die höchsten Publikationszahlen verzeichnen, liegt Deutschland hier auf Rang 5.

Bei den Patentanmeldungen belegt Deutschland Rang 3 hinter Japan und den USA. Besonders stark sind deutsche Akteure im Bereich der Polymerelektrolyt- und Hochtemperatur-Brennstoffzellen vertreten.

Zu den aktivsten Patentanmeldern zählen neben internationalen Konzernen wie Toyota und Panasonic auch deutsche Unternehmen wie Bosch, Siemens und das Forschungszentrum Jülich.

Auffallend ist zudem die Rolle spezialisierter mittelständischer Anbieter, die sich mit hochfokussierten Patentportfolios im globalen Wettbewerb positionieren.

Das Monitoring umfasst darüber hinaus eine Meta-Studie, in der 45 internationale Marktstudien ausgewertet wurden und auf einen hohen Unsicherheitsfaktor bei den Prognosen für den globalen Brennstoffzellenmarkt hindeuten: Für 2030 reichen die Umsatzschätzungen von 2 bis 117 Milliarden US-Dollar.

Brennstoffzellen: Polymerelektrolyt mit 60 % Marktanteil

Trotz dieser großen Bandbreite zeichnen sich klare Trends ab. In der Meta-Studie dominieren Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen mit über 60 Prozent Marktanteil, Hochtemperatur-Brennstoffzellen erreichen rund 35 Prozent.

„Die große Streuung der Markteinschätzungen verdeutlicht, dass sich der Brennstoffzellenmarkt in einer frühen Entwicklungsphase befindet“, so Sven Altvater, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer ISI und Mitautor der Studie. „Öffentliche Fördermaßnahmen, industriepolitische Strategien und technologische Durchbrüche werden in den nächsten Jahren entscheidend bestimmen, wie schnell der Markt reifen und sich etablieren wird.“

Als Fazit lässt sich festhalten, dass Deutschland eine starke Position in Forschung, Entwicklung und Patentierung von Brennstoffzelltechnologien innehat.

Gleichzeitig bleiben große Unsicherheiten bezüglich der weiteren Marktentwicklung bestehen. Die internationale Wettbewerbsdynamik ist hoch. Insbesondere durch den rasanten Aufstieg Chinas und den technologischen Fortschritt in den USA, Japan und Südkorea.