{"id":840139,"date":"2023-07-28T08:00:00","date_gmt":"2023-07-28T08:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/?p=840139"},"modified":"2026-01-22T07:50:28","modified_gmt":"2026-01-22T07:50:28","slug":"wasserstoff-transformation-sektoren-intelligenter-produktion-profitieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/insights\/blog\/wasserstoff-transformation-sektoren-intelligenter-produktion-profitieren\/","title":{"rendered":"Wasserstoff-Transformation Teil 1 \u2013 Welche Sektoren von intelligenter Produktion profitieren"},"content":{"rendered":"\n<header class=\"wp-block-cg-blocks-hero-blogs header-hero-blogs\"><div class=\"container\"><div class=\"hero-blogs\"><div class=\"hero-blogs-content-wrapper\"><div class=\"row\"><div class=\"col-12\"><div class=\"header-title\"><h1>Wasserstoff-Transformation Teil 1 \u2013 Welche Sektoren von intelligenter Produktion profitieren<\/h1><\/div><\/div><\/div><\/div><div class=\"hero-blogs-bottom\"><div class=\"header-author\"><div class=\"author-img\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Andreas_Koetter.jpg?w=200&amp;quality=10\" alt=\"\" loading=\"lazy\"\/><\/div><div class=\"author-name-date\"><h5 class=\"author-name\">Andreas K\u00f6tter<\/h5><h5 class=\"blog-date\">28. Jul. 2023<\/h5><\/div><\/div><div class=\"brand-image\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"\/wp-content\/themes\/capgemini2020\/assets\/images\/capgemini-engineering-white.svg\" alt=\"capgemini-engineering\"\/><\/div><\/div><\/div><\/div><\/header>\n\n\n\n<section class=\"wp-block-cg-blocks-intro-para undefined section section--intro\"><div class=\"intro-para\"><div class=\"container\"><div class=\"row\"><div class=\"col-12 col-md-1\"><nav class=\"article-social\"><ul class=\"social-nav\"><li class=\"ip-order-fb\"><a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/sharer\/sharer.php?u=https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/insights\/blog\/wasserstoff-transformation-sektoren-intelligenter-produktion-profitieren\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\" title=\"In neuem Fenster \u00f6ffnen\"><i aria-hidden=\"true\" class=\"icon-fb\"><\/i><span class=\"sr-only\">Facebook<\/span><\/a><\/li><li class=\"ip-order-li\"><a href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/sharing\/share-offsite\/?url=https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/insights\/blog\/wasserstoff-transformation-sektoren-intelligenter-produktion-profitieren\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\" title=\"In neuem Fenster \u00f6ffnen\"><i aria-hidden=\"true\" class=\"icon-li\"><\/i><span class=\"sr-only\">Linkedin<\/span><\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div><div class=\"col-12 col-md-11 col-lg-10\"><h2 class=\"intro-para-title\">Wasserstoff ist ein Schl\u00fcsselfaktor f\u00fcr die Dekarbonisierung der Wirtschaft und die Energiewende. F\u00fcr Brennstoffzellen, Elektrolyseure oder den Wasserstofftransport ben\u00f6tigen wir k\u00fcnftig intelligente L\u00f6sungen wie digitale Zwillinge. Im ersten Teil unserer Blogserie zeigen wir zun\u00e4chst, welche Sektoren von Wasserstoff profitieren.<\/h2><\/div><\/div><\/div><\/div><\/section>\n\n\n\n<section class=\"wp-block-cg-blocks-group undefined section section--article-content\"><div class=\"article-main-content\"><div class=\"container\"><div class=\"row\"><div class=\"col-12 col-md-11 col-lg-10 offset-md-1 offset-lg-1\"><div class=\"article-text article-quote-text\">\n<p>Wo Elektrifizierung nicht in Frage kommt, gilt Wasserstoff als alternativer Energietr\u00e4ger, der zudem Wachstum und Arbeitspl\u00e4tze verspricht. F\u00fcr die deutsche wie auch die globale Klimapolitik sind Investitionen hier alternativlos.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Nachfrage nach Wasserstoff ist dementsprechend in den vergangenen drei Jahren <strong><a href=\"https:\/\/www.capgemini.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/Final-Web-Version-Green-Hydrogen.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">um 10% gestiegen<\/a><\/strong>. Zahlreiche L\u00e4nder sowie auch die<strong> <a href=\"https:\/\/single-market-economy.ec.europa.eu\/industry\/strategy\/industrial-alliances\/european-clean-hydrogen-alliance_de\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">EU<\/a><\/strong> haben zum Teil milliardenschwere Wasserstoffstrategien ins Leben gerufen.<\/p>\n\n\n\n<p>Deutschland beispielsweise hat seine<strong> <a href=\"https:\/\/www.bmwk.de\/Redaktion\/DE\/Publikationen\/Energie\/die-nationale-wasserstoffstrategie.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">nationale Wasserstoffstrategie<\/a><\/strong> im Jahr 2020 verabschiedet. Das Ziel sind bis zu 5 GW an gr\u00fcner Wasserstoffproduktion bis 2030. Diese Zielvorgabe wurde k\u00fcrzlich in der aktualisierten <strong><a href=\"https:\/\/www.bmwk.de\/Redaktion\/DE\/Publikationen\/Energie\/die-nationale-wasserstoffstrategie.pdf?__blob=publicationFile\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Nationalen Wasserstoffstrategie 2023<\/a> <\/strong>auf 10 GW erh\u00f6ht. Der gesamte Wasserstoffbedarf im Jahr 2030 wird auf 95 \u2013 130 TWh gesch\u00e4tzt.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-stahlindustrie-co2-einsparpotenziale-durch-direktreduktion\"><strong>Stahlindustrie: CO2-Einsparpotenziale durch Direktreduktion<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Einer der Gro\u00dfverbraucher ist die Stahlindustrie. Sie hat sich als einer der ersten Sektoren durch ihren beschleunigten Transformationspfad hin zur Direktreduktion (DRI) auf Basis von Wasserstoff fr\u00fchzeitig positioniert.<\/p>\n\n\n\n<p>Im Jahr 2020 <a href=\"https:\/\/de.statista.com\/statistik\/daten\/studie\/476860\/umfrage\/treibhausgasemissionen-der-deutschen-stahlindustrie\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>emittierte<\/strong><\/a> die deutsche Stahlindustrie \u00fcber 48 Mio. t CO2e (s. dazu auch Abb. 1). Um diese einzusparen und die Produktion vollst\u00e4ndig auf Wasserstoff umzustellen, sind mindestens 2 Mio. t Wasserstoff pro Jahr bis 2050 <a href=\"https:\/\/www.stahl-online.de\/wp-content\/uploads\/WV-Stahl_Fakten-2020_rz_neu_Web1.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>n\u00f6tig<\/strong><\/a>. Dabei veranschlagen die deutschen Stahlhersteller mindestens 15 Mrd. EUR als Investitionskosten bis 2045, um die Produktionsanlagen daf\u00fcr aufzubauen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"938\" height=\"453\" src=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Treibhausgasemissionen-Deutschland.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-840142\" srcset=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Treibhausgasemissionen-Deutschland.png 938w, https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Treibhausgasemissionen-Deutschland.png?resize=300,145 300w, https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Treibhausgasemissionen-Deutschland.png?resize=768,371 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 938px) 100vw, 938px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abb. 1: Treibhausgasemissionen (THG) in Deutschland 2017 gesamt und nach Industrien. Quelle: Eigene Darstellung gem\u00e4\u00df Emissionsdaten des UBA, des Wuppertal Instituts sowie der Verb\u00e4nde VDZ und WV Stahl.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Die bisherige auf Kohlenstoff basierende Stahlproduktion in einem Hochofen wird abgel\u00f6st durch die Direktreduktion. Dabei werden Eisenerze von den Prozessgasen H2 und CO bei ca. 1000\u00b0C in einem Ofen durchstr\u00f6mt. Die im Eisenerz enthaltenen Eisenoxide (also Sauerstoffverbindungen) werden dadurch in Form von H2O und CO2 entfernt und es entsteht ein Eisenschwamm, welcher anschlie\u00dfend zu Stahl legiert wird.<\/p>\n\n\n\n<p>DRI-Anlagen k\u00f6nnen auch mit Erdgas betrieben werden. Das er\u00f6ffnet CO2-Einsparpotentiale von \u00fcber 50% gegen\u00fcber einem konventionellen Hochofen und erm\u00f6glicht je nach Verf\u00fcgbarkeit des gr\u00fcnen Wasserstoffs eine stufenweise Reduktion der CO2-Emissionen und Umstellung auf Wasserstoff. Allerdings zeigt eine <a href=\"https:\/\/www.capgemini.com\/insights\/research-library\/green-hydrogen\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>Studie des Capgemini Research Instituts<\/strong><\/a>, dass derzeit noch die Wasserstoffinfrastruktur fehlt, um den Verbrauch bei einem Umbau hin zur Direktreduktion zu decken. (Mehr dazu in Teil 3 dieser Blogserie).<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-wasserstofftransport-mit-ammoniak\"><strong>Wasserstofftransport mit Ammoniak<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Zus\u00e4tzlich haben neueste <a href=\"https:\/\/www.mpg.de\/20212313\/gruener-stahl-klimaneutral-ammoniak\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>Untersuchungen<\/strong><\/a> der Max-Planck-Gesellschaft gezeigt, dass auch Ammoniak zur Direktreduktion geeignet ist. Das k\u00f6nnte den Transformationspfad der Stahlindustrie enorm beschleunigen. Ammoniak gilt als vielversprechendste Transportform f\u00fcr Wasserstoff und ist um vieles einfacher handhabbar als fl\u00fcssiger Wasserstoff (mehr dazu im Blog <a href=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/insights\/blog\/wasserstoff-transformation-infrastrukturelle-voraussetzungen\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>Teil 2<\/strong><\/a>).<\/p>\n\n\n\n<p>Der Prozess hat auch noch weitere Vorteile, z. B. die Ausbildung einer Schutzschicht um das reine Eisen. Damit kann diese direkte Verbindung von Ammoniakproduktion und Stahlherstellung f\u00fcr einen disruptiven Technologiewandel sorgen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" height=\"576\" width=\"1024\" src=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Eisenherstellung-mit-Ammoniak.jpg?w=960\" alt=\"\" class=\"wp-image-840145\" srcset=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Eisenherstellung-mit-Ammoniak.jpg 2081w, https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Eisenherstellung-mit-Ammoniak.jpg?resize=300,169 300w, https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Eisenherstellung-mit-Ammoniak.jpg?resize=768,432 768w, https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Eisenherstellung-mit-Ammoniak.jpg?resize=1024,576 1024w, https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Eisenherstellung-mit-Ammoniak.jpg?resize=1536,864 1536w, https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/07\/Eisenherstellung-mit-Ammoniak.jpg?resize=2048,1152 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Abb. 2: Eisenherstellung mit gr\u00fcnem Ammoniak. Quelle: Max-Planck-Institut f\u00fcr Eisenforschung, Yan Ma et al., 2023<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-chemieindustrie-wasserstoff-als-rohstoff\"><strong>Chemieindustrie \u2013 Wasserstoff als Rohstoff<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Die <a href=\"https:\/\/www.vci.de\/themen\/energie-klima\/energiepolitik\/gemeinsame-strategie-von-ig-bce-und-vci-zu-einer-wasserstoffwirtschaft.jsp\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>Chemieindustrie<\/strong><\/a><strong> <\/strong>braucht ca. 1,1 Mio. t Wasserstoff pro Jahr, wobei der Gro\u00dfteil auf die Produktion der Grundchemikalien Ammoniak (ca. 460.000 t) und Methanol (ca. 200.000 t) entf\u00e4llt. Die derzeitigen Investitionskosten liegen f\u00fcr eine Tonne gr\u00fcnen Ammoniak mit 1800\u20ac pro Tonne um einen Faktor 2,7 h\u00f6her als mit einer konventionellen Anlage. \u00c4hnlich verh\u00e4lt es sich bei der Herstellung von gr\u00fcnem Methanol mit Investitionskosten von ca. 1700\u20ac\/t. Das liegt vor allem an den hohen Investitionskosten f\u00fcr Elektrolyseure. Mit einer Kostenparit\u00e4t verglichen mit konventionellen Anlagen ist voraussichtlich erst <a href=\"https:\/\/www.vci.de\/vci\/downloads-vci\/publikation\/2019-10-09-studie-roadmap-chemie-2050-treibhausgasneutralitaet.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>2040 zu rechnen<\/strong><\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-automobil-flug-und-bahnsektor-schifffahrt-sowie-gebaudesektor-der-energiewandler-der-zukunft-heisst-brennstoffzelle\"><strong>Automobil-, Flug- und Bahnsektor, Schifffahrt sowie Geb\u00e4udesektor: Der Energiewandler der Zukunft hei\u00dft Brennstoffzelle<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>Um Energie in Form von Strom aus Wasserstoff zu gewinnen, wird der Energiewandler Brennstoffzelle verwendet. Dabei wird formal der Prozess der Elektrolyse umgekehrt und aus Wasserstoff und Sauerstoff entsteht Wasser, Strom und W\u00e4rmeenergie. Der Wirkungsgrad liegt je nach Art der Brennstoffzelle zwischen 50-70%.<\/p>\n\n\n\n<p>Am weitesten verbreitet ist die sog. Protonenaustauschermembran-Brennstoffzelle (Proton-exchange membrane fuel cell, PEMFC). Aufgrund ihrer enormen Flexibilit\u00e4t, der niedrigen Betriebstemperatur zwischen 60-80\u00b0C und der M\u00f6glichkeit einer hohen Leistungsdynamik findet sie vor allem in Bereichen wie Mobilit\u00e4t und in der Notstromversorgung Anwendung.<\/p>\n\n\n\n<p>PEMFC finden beispielsweise bereits in einigen Fahrzeugen Anwendung (<a href=\"https:\/\/www.capgemini.com\/news\/events\/capgemini-at-iaa-mobility-2023\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>Besuchen Sie uns gerne auf der IAA<\/strong><\/a>). Weitere <a href=\"https:\/\/www.zsw-bw.de\/forschung\/brennstoffzellen\/themen\/stacktechnologie.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong>Einsatzm\u00f6glichkeiten von Brennstoffzellen-Stacks<\/strong><\/a> bieten sich u. a. im Flug- und Bahnsektor sowie in Kraftwerken, in der Schifffahrt oder im Geb\u00e4udesektor.<\/p>\n\n\n\n<p>Neben der Frage, welche Industrien die Wasserstoff-Transformation vollziehen m\u00fcssen, stellt sich nat\u00fcrlich die Frage, welche Kapazit\u00e4ten und Infrastruktur f\u00fcr Erzeugung sowie Transport von Wasserstoff notwendig sind. Darauf wird <a href=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/insights\/blog\/wasserstoff-transformation-infrastrukturelle-voraussetzungen\/\">Teil 2 dieser Blogserie<\/a> eingehen.<\/p>\n\n\n<section class=\"latest-insights layout-odd layout-one-card-only \"><div class=\"container\"><div class=\"insight-title\"><h2 class=\"latest-insight-title\">Studie<\/h2><\/div><div class=\"layout-single-card\">\n                      <div class=\"row align-items-center w-lg-100\">\n                        <div class=\"card-image-wrapper\">\n                                <div class=\"card-image\" data-image-url=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/insights\/research\/green-hydrogen\/\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<picture>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<source srcset=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2023\/04\/Green_hydrogen.jpg?w=2048&#038;quality=70 1x, 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href=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/insights\/research\/green-hydrogen\/\" aria-label=\"Klimafreundlicher Wasserstoff: der Weg in eine gr\u00fcnere Zukunft\" class=\"card-link-holder\">\n                            <div class=\"insight-card insight-card-start\">\n                                <div class=\"card-tag\">Report<\/div>\n                                <h3 class=\"card-title\">Klimafreundlicher Wasserstoff: der Weg in eine gr\u00fcnere Zukunft<\/h3>\n                                <div class=\"insight-card-footer\">\n                                    <img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/themes\/capgemini2025\/assets\/images\/capgemini-research-institute-white.svg\" alt=\"capgemini-research-institute\" class=\"light\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" 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Er verf\u00fcgt \u00fcber langj\u00e4hrige Expertise in den Bereichen Prototypen- und Demonstratorenentwicklung sowie Innovationsmanagement. Mit mehr als 12 Jahren Erfahrung in der Koordination verschiedener Forschungs- und Innovationsprojekte, die von der Europ\u00e4ischen Kommission und der deutschen Regierung finanziert wurden, leitet er heute das Capgemini Center of Excellence f\u00fcr Forschung und Innovation. <\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div><\/div><\/div><div class=\"slider-nav\"><button class=\"slider-prev inactive\" aria-label=\"Slider-previous\" tabindex=\"-1\"><\/button><ul class=\"slider-paginator\"><\/ul><button class=\"slider-next\" aria-label=\"Slider-next\"><\/button><\/div><\/div><\/section>\n\n\n<section class=\"section section--expert-perspectives\"><div class=\"container\"><div class=\"row\"><div class=\"content-title col-12 col-md-8\"><h2 class=\"expert-heading\">Weitere Blogposts<\/h2><\/div><\/div><div class=\"expert-prospective-container\"><div class=\"row\"><div class=\"col-12 col-md-4 row-space\"><div class=\"box\"><div class=\"box-img-wrapper\"><a href=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/insights\/blog\/wasserstoffspeicherung\/\" aria-label=\"Metall trifft Molek\u00fcl: Die smarte L\u00f6sung f\u00fcr Wasserstoffspeicherung\" tabindex=\"-1\"><img decoding=\"async\" class=\"box-img\" alt=\"\" src=\"https:\/\/www.capgemini.com\/de-de\/wp-content\/uploads\/sites\/8\/2025\/09\/GettyImages-1427121086.jpeg?w=600&#038;quality=70\" style=\"object-position: 50% 50%; 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