Der Nationale Wasserstoffrat (NWR) sieht F&E (Forschungs- und Entwicklungs-)lücken bei zentralen Wasserstofftechnologien. Das im Juli veröffentlichte Grundlagenpapier klassifiziert die technologischen Reifegrade (TRL) entlang der gesamten Wertschöpfungskette und identifiziert darin kritische Entwicklungsbedarfe.

Elektrolyse-Technologien noch nicht industriereif

Besonders bei der PEM-Elektrolyse sieht der NWR erhebliche Defizite. Obwohl die Technologie im kleinen MW-Maßstab etabliert ist, fehlen laut dem Papier Langzeiterfahrungen mit großtechnischen Anlagen. Als prioritäre Entwicklungsfelder nennt der Rat die Reduktion der Platingruppen-Beladung und die Sammlung von Betriebserfahrungen im flexiblen Dauerbetrieb.

Bei der Hochtemperatur-Elektrolyse liege die größte Herausforderung in der Langzeitstabilität der Stacks im industriellen Umfeld. Die Alkalische-Membran-Elektrolyse hat laut NWR noch eine „geringe Marktreife“ – trotz der Vorteile wie dem Verzicht auf Edelmetalle.

Transport-Technologien benötigen Skalierung

Beim Flüssigwasserstoff-Transport identifiziert der Rat mehrere kritische Entwicklungsbedarfe: die Weiterentwicklung und Vergrößerung von Kompressoren für Verflüssigungsanlagen sowie die Entwicklung von Lagertanks für große Volumina an Land. Als kurzfristiges Ziel nennt das Papier die Reduzierung des Boil-offs bei Speicher- und Transporttanks.

Bei LOHC-Technologien fehlen nach Angaben des NWR insbesondere industrielle Dehydrierungsanlagen. Entwicklungsbedarf bestehe bei der Langzeitstabilität und Kostenreduktion der Trägermaterialien sowie der Skalierung der Dehydrierung.

DAC-Technologie bis 2030 nicht marktrelevant

Direct Air Capture-Anlagen werden laut NWR bis 2030 „voraussichtlich keinen signifikanten Beitrag für Wasserstoffderivate leisten können“. Die technische Entwicklung stehe „noch am Anfang“ – aktuell existierten lediglich erste Demonstrationsanlagen mit großen technischen Herausforderungen.

Als kurzfristige Entwicklungsziele nennt der Rat die Skalierung der Sorptionsverfahren, die Verbesserung der Energieeffizienz und die Erhöhung der Langzeitstabilität gegen Korrosion und Alterung.

Wasserstoffsicherheit als Querschnittsthema

Ein Querschnittsthema sieht der NWR in der Wasserstoffsicherheit. Besonders die Materialverträglichkeit und die Sicherheit in großtechnischen Anwendungen erfordern weitere Forschung. Als kurzfristige Prioritäten nennt das Papier die Entwicklung einer Systematik zur Bestimmung der Wasserstoffresistenz verschiedener Werkstoffe sowie die Erstellung verbindlicher Prüf- und Zertifizierungsregelwerke.

Das 147-seitige Grundlagenpapier steht auf der Website des Nationalen Wasserstoffrats zum Download bereit und soll als Basis für Förderentscheidungen und die strategische Ausrichtung der Wasserstoffforschung dienen.