Neues Technologie-Monitoring analysiert Innovations- und Marktdynamiken bei Brennstoffzellen
Zum Abschluss des Projekts H2GO hat das Fraunhofer ISI ein umfassendes
Update seines kontinuierlichen Monitorings zur technologischen Entwicklung
von Brennstoffzellen vorgelegt. Die Ergebnisse wurden jetzt veröffentlicht
und geben umfassende Einblicke in technologische Trends,
Förderaktivitäten, Publikations- und Patentaufkommen sowie die globale
Marktentwicklung. 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-Brennstoffzelle
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-Brennstoffzelle
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.
Dynamischer Weltmarkt mit großen Unsicherheiten
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. Trotz dieser großen Bandbreite
zeichnen sich klare Trends ab: In der Meta-Studie dominieren
Polymerelektrolyt-Brennstoffze
Hochtemperatur-Brennstoffzelle
»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 und die internationale Wettbewerbsdynamik hoch –
insbesondere durch den rasanten Aufstieg Chinas und den technologischen
Fortschritt in den USA, Japan und Südkorea.
