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Wasserstoff gewinnt für die ­Elektronikbranche an Bedeutung

Elektromobilität Wasserstoff Elektronikbranche
© WFM

Die IAA von batterieelektrischen Autos geprägt, doch für industrielle Anwendungen und Nutzfahrzeuge wird an Wasserstoff-Technologien und Infrastruktur geforscht. Sowohl Halbleiterhersteller als auch Spezialisten für passive und elektromechanische Bauteile beschäftigen sich bereits mit dem Thema.

Auch wenn die IAA Mobility 2021 vor allem von batterieelektrischen Autos geprägt war, laufen die Entwicklungen von Wasserstoff- Technologie und -Infrastruktur weiter. Schwerpunkte sind u.a. industrielle Anwendungen und Nutzfahrzeuge. Doch Hersteller wie Toyota, Hyundai oder BMW setzen auch im PKW-Bereich auf den Einsatz von Wasserstoff. BMW etwa präsentierte auf der IAA die neue Wasserstoff-Studie iX 5 Hydrogen (siehe »Der BMW iX 5 Hydrogen auf der IAA: Quo Vadis Wasserstoff-Auto?«). All dies hat auch unmittelbare Auswirkungen auf die Elektronikbranche: 

»Wir rechnen damit, dass das Thema Wasserstoff in absehbarer Zeit eine ähnliche Bedeutung erlangen wird wie Solarapplikationen«, versichert Markus Hermwille, Head of Application Management and Application Marketing in der Industrial Power Control Division bei Infineon Technologies. »Was untersucht werden muss, ist die Frage, wie Elektronik dazu beitragen kann, Elektrolyseure in großer Stückzahl kostenoptimiert, effizient und langlebig zu konstruieren und herzustellen.« Forschungs- und Entwicklungsarbeit sei hier noch im Bereich Komponenten, Topologien und Wide-Bandgap-Technologien zu leisten.

Konkret wird man diesbezüglich bei STMicroelectronics. Für den Betrieb einer Brennstoffzelle im Auto, so die Experten dort, sind schnell schaltende Power-DC/DC-Wandler und hoch drehende Kompres­sionspumpen für den Sauerstoff notwendig, denn der Wasserstoff liegt mit etwa 180 bar an. Silizium-basierte Leistungshalbleiter, so ST, sind für diese Applikationen nicht geeignet. »Um das sinnvoll realisieren und betreiben zu können, ist nur der Einsatz von Wide-Bandgap-Komponenten zielführend. Wir sind für diese Anwendungen mit unserer Technologie gut gerüstet.«

Elektromobilität Wasserstoff Elektronikbranche
© TDK Coperation

Auch bei den Herstellern passiver Bauelemente wie etwa TDK ist das Thema in Kundengesprächen bereits präsent. »Wir gehen davon aus, dass Grüner-Wasserstoff-Technologien sowohl im Bereich Industrial als auch Automotive künftig ihren Platz haben werden«, gibt Josef Vissing, Deputy Head of Sales bei TDK Europe seine Einschätzung wider. »Bisher haben uns aber erst einige wenige, aber vielversprechende Spezialanwendungen in unseren Kundengesprächen erreicht.« Speziell im Automotive-Bereich spielen diese Überlegungen bei Konzepten eine Rolle, die auf der Brennstoffzelle basieren. Vissing weist aber auch darauf hin, »dass bei unseren Hauptkunden derzeit der Fokus noch auf batterieberiebenen E-Fahrzeugen liegt«. 

Elektromobilität Wasserstoff Elektronikbranche
© Arrow

Auch bei den Distributoren gewinnt das Thema Wasserstoff-Applikationen im Zusammenhang mit Kundenanwendungen an Bedeutung. »Es ist davon auszugehen, dass der Bedarf an Power Convertion deutlich steigen wird. Sowohl Halbleiterhersteller als auch Spezialisten für passive und mechanische Bauelemente bedienen diesen Markt und ermöglichen es uns zusammen mit unseren Kunden, die passenden Converter zu entwickeln«, berichtet Florian Freund, Director Engineering DACH bei Arrow Electronics. Die Gespräche zu Wasserstoff in Applikationen nehmen in Kundengesprächen zu; »bislang geht es dabei hauptsächlich um Elektronik für den Einsatz in Nutzfahrzeugen«, so Freund. Besondere technische Anforderungen betreffen dabei den Tank und die Mechanik, dort muss die Elektronik die hohen Anforderungen funktionaler Sicherheit nach ISO 26262 erfüllen. 

Quecke_Jean
© WEKA FACHMEDIEN

»Wir sehen inzwischen hauptsächlich aus dem Tier-Two-Automotive-Zulieferbereich erste Applikationen in den Bereichen elektrische Antriebssysteme sowie autonome wasserstoffbetriebene Ladestationen«, schildert Jean Quecke, Sales Director (IPE) Central Europe bei Future Electronics, seine bisherigen Erfahrungen. »Auch das Thema Elektronik zur Steuerung von wasserstoffbetriebenen „Verbrennungsmotoren“ im Bereich der Nutzfahrzeuge ist aktuell.« Wie schnell das Thema Wasserstoff am Markt an Bedeutung gewinnt, hängt für ihn sehr stark von der nächsten Bundesregierung ab, und wie stark sie die regenerative Energiegewinnung für grünen Wasserstoff fördert: »Wenn es schnell geht, ab 2025, realistisch ab Anfang der 2030er-Jahre in großen Stückzahlen.«

Wie lange das Thema Wasserstoff-Applikationen bereits in der Distributionsszene virulent ist, zeigt die Aussage von Tobias Herrmann, Global Business Development Manager bei Finepower: »Schon 2008 hat unsere Entwicklungsabteilung für einen großen bayrischen Automobilhersteller einen Leistungswandler zwischen Brennstoffzelle und Bordnetz eines elektrischen Testfahrzeugs entwickelt.« In den letzten Jahren dann, so Herrmann, »war unser Kontakt zum Wasserstoff eher durch die Applikation Heimspeicher geprägt, da es einige Unternehmen gibt, die am Thema energieautarkes Eigenheim arbeiten und dabei auf Saisonspeicher mit Wasserstoff setzen.« Wird der Ausbau erneuerbarer Energien weiter gestärkt, könnte nach seiner Einschätzung in drei bis fünf Jahren ein Marktdurchbruch beim Thema Wasserstoff stattfinden. 

Ladiges_Falco
© WDI

Aus Sicht von Falco Ladiges, Teamleader Pemco bei WDI, ist das Thema Wasserstoff »für uns noch etwas jungfräulich, weil erst jetzt, nach eineinhalb Jahren Coro­na, viele Kunden wieder anfangen, diverse Projekte voranzutreiben. Vor diesem Hintergrund gehen wir davon aus, dass wir von diversen Kunden wie etwa SMA oder Enercon zukünftig mehr mit dem Thema bei Applikationslösungen konfrontiert werden«. Wie schnell das Thema Wasserstoff wirklich zu einem Wirtschaftsfaktor wird, hängt für ihn vor allem mit der Förderung, den Ergebnissen der verschiedenen laufenden Bundesstudien und Projekte ab, und wie die attraktiv für die Industrie letztlich grüner Wasserstoff gegenüber Batterietechnik aussieht.


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