DEV Community

Cover image for Wasserstoff-Forschung in Deutschland: Exzellenz trifft Ernüchterung
Dirk Röthig
Dirk Röthig

Posted on • Edited on

Wasserstoff-Forschung in Deutschland: Exzellenz trifft Ernüchterung

#wasserstoff #grundlagenforschung #energiewende #hydrogen

Wasserstoff-Forschung in Deutschland: Exzellenz trifft Ernüchterung

Von Dirk Röthig | CEO, VERDANTIS Impact Capital | 20. März 2026

Deutschland verfügt über eine der leistungsfähigsten Wasserstoff-Forschungslandschaften weltweit. Von der Katalyse-Grundlagenforschung am CatLab in Berlin über die SOEC-Durchbrüche bei Sunfire in Dresden bis zu den BMBF-Leitprojekten H2Giga und H2Mare — die wissenschaftliche Basis für die Wasserstoff-Wirtschaft steht. Doch der Bundesrechnungshof schlägt Alarm: Der Markthochlauf stockt massiv. Eine Analyse des deutschen Wasserstoff-Paradoxes.

Tags: Wasserstoff, Grundlagenforschung, Energiewende, Hydrogen, GreenTech

Die Nationale Wasserstoffstrategie: Ambition und Realität

Im Juli 2023 hat die Bundesregierung die Nationale Wasserstoffstrategie (NWS) fortgeschrieben und dabei das Ziel für die inländische Elektrolysekapazität von 5 GW auf mindestens 10 GW bis 2030 verdoppelt (BMWK, 2023). Der prognostizierte Wasserstoffbedarf für 2030 liegt bei 95 bis 130 TWh, wobei Deutschland 50 bis 70 Prozent seines Bedarfs wird importieren müssen.

Doch die Realität sieht ernüchternd aus: Bis 2025 betrug die installierte Elektrolysekapazität in Deutschland gerade einmal 181 MW — ein Bruchteil des 10-GW-Ziels (EWI, 2025). Weitere 1,3 GW befinden sich in der finalen Investitionsentscheidung oder im Bau. Nur rund 30 Prozent der für 2025 geplanten Projekte wurden termingerecht fertiggestellt. Das Bundeswirtschaftsministerium hat inzwischen angekündigt, das 10-GW-Ziel „flexibler" zu gestalten — was faktisch einer Aufweichung gleichkommt (Clean Energy Wire, 2025).

Weltklasse-Grundlagenforschung: Wo Deutschland führt

CatLab: Die Zukunft der Katalyse

Was Deutschland von anderen Wasserstoff-Nationen unterscheidet, ist die Tiefe seiner Grundlagenforschung. Ein Paradebeispiel ist CatLab, das gemeinsame Katalyse-Forschungszentrum des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB) und zweier Max-Planck-Institute — dem Fritz-Haber-Institut und dem MPI für Chemische Energiekonversion. Mit rund 51 Millionen Euro vom BMBF finanziert, entwickelt CatLab Katalysatoren der nächsten Generation für die PEM-Wasserelektrolyse (HZB, 2025). Besonders innovativ: Der Einsatz von maschinellem Lernen in der „digitalen Katalyse" beschleunigt das rationale Materialdesign erheblich und könnte die Entwicklungszyklen für neue Elektrodenmaterialien um Jahre verkürzen.

Fraunhofer ISE: PFAS-frei und iridiumarm

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg treibt als Partner des EU-geförderten SUPREME-Projekts die Entwicklung PFAS-freier Elektrolysesysteme voran. Diese reduzieren den Einsatz des seltenen Edelmetalls Iridium um bis zu 75 Prozent und ermöglichen eine Rückgewinnung von rund 90 Prozent des eingesetzten Iridiums durch Recycling (Fraunhofer ISE, 2026). Damit adressiert das Projekt zwei zentrale Engpässe der PEM-Elektrolyse gleichzeitig: die Umweltbelastung durch PFAS-haltige Membranen — sogenannte „Ewigkeitschemikalien" — und die kritische Abhängigkeit von seltenen Rohstoffen.

Dirk Röthig, der sich als Unternehmer intensiv mit der Skalierung nachhaltiger Technologien beschäftigt, sieht in solchen Durchbrüchen das Fundament für die gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette: „Ohne Grundlagenforschung, die Materialengpässe löst und Produktionskosten senkt, bleibt die Wasserstoff-Wirtschaft dauerhaft auf Subventionen angewiesen."

Forschungszentrum Jülich: SOEC und das DERIEL-Projekt

Am Forschungszentrum Jülich wurde eine hochmoderne Testanlage für industrielle Elektrolyseur-Stacks im Rahmen des DERIEL-Projekts eingeweiht — koordiniert von Siemens Energy und eingebettet in das BMBF-Leitprojekt H2Giga (FZ Jülich, 2024). Die Anlage ist einzigartig in ihrer Fähigkeit, reale Industrie-Stacks mit fortschrittlicher Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung zu prüfen.

Besonders vielversprechend ist die Forschung an SOEC-Zellen (Solid Oxide Electrolysis Cells), die elektrische Wirkungsgrade von bis zu 84 Prozent bezogen auf den unteren Heizwert erreichen — deutlich mehr als Niedertemperatur-Verfahren wie PEM oder alkalische Elektrolyse (FZ Jülich, 2025). Im ersten Quartal 2026 startete zudem ein Power-to-X-Pilotprojekt mit dem niederländischen Unternehmen Skytree am Standort Jülich, das die direkte Umwandlung von Wasserstoff und CO2 in synthetische Kraftstoffe erprobt (Skytree, 2026).

Sunfire: Vom Dresdner Labor zum Weltrekord

Die Dresdner Firma Sunfire hat im Oktober 2025 einen industriellen Meilenstein gesetzt: die Inbetriebnahme des weltweit größten Hochtemperatur-Elektrolyseurs (SOEC) mit 2,6 MW Leistung und 12 Modulen an Nestes Raffinerie in Rotterdam. Das System produziert über 60 Kilogramm erneuerbaren Wasserstoff pro Stunde bei einem Wirkungsgrad von bis zu 84 Prozent (Sunfire, 2025). In Deutschland lieferte Sunfire die ersten Elektrolyseur-Stacks für den Energiepark Bad Lauchstädt — ein 30-MW-System, das als einer der ersten großtechnischen Wasserstoff-Kavernenspeicher dienen soll.

Die SOEC-Technologie, die bei Temperaturen von rund 850 Grad Celsius arbeitet, benötigt signifikant weniger Strom als Niedertemperatur-Alternativen, da sie industrielle Abwärme thermodynamisch nutzen kann. Für energieintensive Industriestandorte — Raffinerien, Stahlwerke, Chemieparks — ist dies ein entscheidender Kostenvorteil.

BMBF-Leitprojekte: 700 Millionen Euro für die Skalierung

Das BMBF hat über 700 Millionen Euro in drei strategische Wasserstoff-Leitprojekte investiert, die den Transfer von Grundlagenforschung in industrielle Anwendung beschleunigen sollen (BMBF, 2021):

  • H2Giga: Serienproduktion von Elektrolyseuren im Gigawatt-Maßstab — vom Prototyp zur automatisierten Fertigung
  • H2Mare: Offshore-Wasserstoffproduktion direkt an Windturbinen auf See, ohne Netzanbindung
  • TransHyDE: Wasserstoff-Transporttechnologien einschließlich Ammoniak-Cracking, Flüssigwasserstoff-Logistik und Pipeline-Umwidmung

Über 240 Partner aus Wissenschaft und Industrie arbeiten projektübergreifend zusammen. TransHyDE soll bis August 2026 abgeschlossen werden. Diese Leitprojekte bilden die Brücke zwischen Laborerfolg und industrieller Massenproduktion — ein Bereich, in dem Deutschland traditionell Schwierigkeiten hat, das sogenannte „Tal des Todes" zu überbrücken.

Das Wasserstoff-Kernnetz: 9.040 Kilometer für den Hochlauf

Am 22. Oktober 2024 hat die Bundesnetzagentur das deutsche Wasserstoff-Kernnetz genehmigt: 9.040 Kilometer Pipeline, davon 56 Prozent umgewidmete Erdgasleitungen und 44 Prozent Neubau, mit einer jährlichen Transportkapazität von 279 TWh (Bundesnetzagentur, 2024). Das Netz verbindet 495 strategische Knotenpunkte und bildet das physische Rückgrat der künftigen Wasserstoff-Infrastruktur.

Die ersten 172 Millionen Euro wurden bereits an die Netzbetreiber ausgezahlt (KfW, 2024). Kapazitätsreservierungen für die Wasserstoff-Einspeisung wurden Anfang 2026 eröffnet. Ein integrierter Gas-und-Wasserstoff-Netzentwicklungsplan wird bis Juni 2026 erwartet (Strategic Energy Europe, 2025). Damit entsteht erstmals eine kohärente Infrastrukturplanung, die Erzeugung, Transport und Verbrauch von Wasserstoff auf nationaler Ebene verknüpft.

Der Realitätscheck des Bundesrechnungshofs

Im Oktober 2025 hat der Bundesrechnungshof (BRH) einen scharf formulierten Bericht zur Umsetzung der Wasserstoffstrategie vorgelegt. Die zentralen Befunde: Über 7 Milliarden Euro an Subventionen wurden 2024 und 2025 bewilligt, doch Angebot und Nachfrage nach grünem Wasserstoff blieben „deutlich hinter den Erwartungen zurück" (Bundesrechnungshof, 2025).

Die Prüfer forderten einen „Realitätscheck" und die Entwicklung eines „Plan B" für die Erreichung der Klimaneutralität bis 2045 — ohne dauerhaft subventionierten Wasserstoff. Der BRH warnte explizit vor „erheblichen Risiken für die Energiewende, den Industriestandort Deutschland und die Bundesfinanzen." Eine Warnung, die angesichts von 181 MW installierter Kapazität bei einem 10-GW-Ziel nicht leichtfertig ignoriert werden sollte.

Die Kostenfrage: Faktor drei bis vier über dem Ziel

Grüner Wasserstoff kostet in Deutschland derzeit etwa 7,50 bis 8,50 Euro pro Kilogramm in der Produktion, bei Lieferkosten von 8 bis 11 Euro pro Kilogramm (Öko-Institut, 2025). Das mittelfristige Ziel liegt bei 3 bis 4 Euro, langfristig bei 2,50 bis 4 Euro pro Kilogramm. RWE argumentiert, dass regulatorische Änderungen auf EU- und nationaler Ebene — insbesondere bei der Umsetzung von RED III — die Kosten um 0,50 bis 0,70 Euro pro Kilogramm senken könnten (Hydrogen Insight, 2025).

Deutschland bleibt damit strukturell gegenüber sonnen- und windreichen Regionen benachteiligt, in denen Produktionskosten unter 2 Euro pro Kilogramm als erreichbar gelten. Die Nationale Wasserstoffstrategie setzt deshalb auf eine Kombination aus heimischer Produktion und Importpartnerschaften — etwa mit Namibia (BMBF-Förderung: 40 Mio. Euro), Australien (HyGate-Projekt: 50 Mio. Euro) und Chile (Haru-Oni-Projekt: 8,23 Mio. Euro) (Clean Energy Wire, 2024; Fuel Cells Works, 2025).

Wasserstoff in der Luftfahrt: DLR als Wegbereiter

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erschließt mit dem BALIS-2.0-Projekt gemeinsam mit H2FLY ein neues Anwendungsfeld: ein 350-kW-Brennstoffzellensystem für Verkehrsflugzeuge, gefördert mit 9,3 Millionen Euro vom BMDV (DLR, 2024). Das 328H2-FC-Projekt zielt auf die Umrüstung einer Dornier 328 für wasserstoffelektrische Passagierflüge — die erste derartige Demonstration in der EASA-Großflugzeugklasse CS25. Damit positioniert sich Deutschland an der Spitze einer Technologie, die den Luftverkehr langfristig dekarbonisieren könnte.

Fazit: Das deutsche Wasserstoff-Paradox

Deutschland steht vor einem Paradox: Seine Grundlagenforschung im Bereich Wasserstoff ist weltweit führend. Von der Katalyse-Innovation am CatLab über die PFAS-freien Membranen des Fraunhofer ISE bis zu Sunfires SOEC-Weltrekord — die wissenschaftlichen Durchbrüche sind real und beeindruckend. Doch der Transfer in den Markt stockt dramatisch. Nur 181 MW von 10.000 MW Ziel sind installiert. Die Kosten liegen drei- bis vierfach über den Zielwerten. Der Bundesrechnungshof fordert einen Plan B.

Die entscheidende Frage ist nicht, ob Deutschland die Technologie beherrscht — das tut es zweifellos. Die Frage ist, ob es gelingt, das berüchtigte „Tal des Todes" zwischen Laborerfolg und industrieller Skalierung schnell genug zu überbrücken. Die BMBF-Leitprojekte, das Wasserstoff-Kernnetz und die internationalen Partnerschaften sind die richtigen Instrumente. Aber ohne beschleunigte Genehmigungsverfahren, stabilere regulatorische Rahmenbedingungen und eine ehrliche Kostenanalyse droht Deutschland, eine Technologie zu perfektionieren, die andere Länder schneller und günstiger in die Anwendung bringen.

Weitere Artikel von Dirk Röthig

Quellenverzeichnis

  1. BMWK (2023): Fortschreibung der Nationalen Wasserstoffstrategie. Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz.
  2. EWI (2025): Elektrolyse-Hochlauf in Deutschland verläuft schleppend. Energiewirtschaftliches Institut, Universität zu Köln.
  3. Clean Energy Wire (2025): Ramp-up of Germany's green hydrogen electrolyser capacity continues to lag behind.
  4. Helmholtz-Zentrum Berlin (2025): CatLab — Joint Catalysis Research Centre. HZB.
  5. Fraunhofer ISE (2026): SUPREME-Projekt: PFAS-freie Elektrolyse und Iridium-Reduktion.
  6. Forschungszentrum Jülich (2024): Two Enablers for Green Hydrogen Come from Jülich.
  7. Skytree (2026): Power-to-X Pilot Project at Forschungszentrum Jülich.
  8. Sunfire (2025): World's Largest SOEC Electrolyzer Starts Up at Neste's Rotterdam Refinery.
  9. BMBF (2021): Wasserstoff-Leitprojekte H2Giga, H2Mare, TransHyDE.
  10. Bundesnetzagentur (2024): Genehmigung des Wasserstoff-Kernnetzes.
  11. KfW (2024): Wasserstoff-Kernnetz — Erste 172 Millionen Euro ausgezahlt.
  12. Strategic Energy Europe (2025): 172 Million Germany Hydrogen Network.
  13. Bundesrechnungshof (2025): Bericht nach § 99 BHO: Umsetzung der Wasserstoffstrategie des Bundes.
  14. Clean Energy Wire (2024): Namibia launches 10-billion-dollar hydrogen project with German participation.
  15. Fuel Cells Works (2025): Australia and Germany Launch International Hydrogen Research Partnership.
  16. Öko-Institut (2025): Hydrogen Production Costs.
  17. Hydrogen Insight (2025): Green hydrogen costs could be almost halved in Germany through regulatory changes — RWE.
  18. DLR (2024): BALIS 2.0 — Brennstoffzellensystem für Verkehrsflugzeuge.

Über den Autor: Dirk Röthig ist CEO von VERDANTIS Impact Capital mit Sitz in Zug, Schweiz. Als Unternehmer und Investor konzentriert er sich auf nachhaltige Technologien, Carbon Credits und Impact Investing. Mit VERDANTIS Impact Capital verbindet er wirtschaftliche Rendite mit messbarem ökologischem Impact — von Agroforst-Systemen über Nature-Based Solutions bis hin zu grünen Wasserstoff-Technologien. Kontakt und weitere Artikel: www.verdantiscapital.com | LinkedIn

Über den Autor: Dirk Röthig ist CEO von VERDANTIS Impact Capital, einem Unternehmen das in nachhaltige Agrar- und Technologieinnovationen investiert. Mehr Artikel auf dirkroethig.com.

Top comments (0)