Wie das PtX Lab Lausitz den Luft- und Seeverkehr sowie die Chemieindustrie transformieren will

In einer nachhaltigen Energiezukunft spielen Wasserstoff und seine Derivate (Ammoniak, Kerosin, Methanol sowie andere Kraft- und Grundstoffe) eine zentrale Rolle. Fossile Energieträger können ersetzt, Kohlenstoffdioxid-Emissionen gesenkt und industrielle Prozesse transformiert werden.

Insbesondere grüner Wasserstoff, erzeugt durch Elektrolyse mit erneuerbarer elektrischer Energie, wird hierbei zum Schlüsselelement der Energiewende. Er wird zum Baustein für die Sektorenkopplung und kommt vor allem in den Bereichen zum Tragen, wo eine Vollelektrifizierung mittelfristig nicht umsetzbar oder unwirtschaftlich wäre – vor allem in den schwer zu dekarbonisierenden Sektoren Luft- und Seeverkehr sowie Teilen der Industrie.

Die „Woche des Wasserstoffs“ findet vom 21. bis 29. Juni 2025 statt und beleuchtet die Anwendungsmöglichkeiten von Wasserstoff in den Bereichen Mobilität, Erzeugung, Speicherung und Infrastruktur. Das PtX Lab Lausitz zeigt auf, was nötig ist, um den umweltverträglichen und nachhaltigen Markthochlauf von Power-to-X (PtX)-Technologien in diesen Sektoren gezielt zu unterstützen.

Steigender Wasserstoffbedarf und wachsende Herausforderungen

Es ist davon auszugehen, dass der Wasserstoffbedarf zukünftig stark steigen wird. Laut der 2024 von der Bundesregierung beschlossenen „Importstrategie für Wasserstoff und Wasserstoffderivate“ hat allein Deutschland in den kommenden fünf Jahren einen Bedarf von bis zu 130 Terawattstunden an grünem Wasserstoff.

Da es bisher nur geringe Erzeugungskapazitäten gibt und sich die Produktion nicht auf Deutschland und Europa beschränken wird, sind ein starkes Marktwachstum und die Entwicklung globaler Handelsrouten nötig. 

Konkrete Schritte zur Realisierung einer klimaneutralen Zukunft

Für die Transformation der Luftfahrt, des Seeverkehrs und der chemischen Industrie empfiehlt das PtX Lab Lausitz folgende konkrete Handlungsschritte:

1. Nachhaltigen und schnellen Markthochlauf von Wasserstoffderivaten fördern
   Eine auf PtX-Technologien ausgerichtete Entwicklung zentraler Wirtschaftssektoren stärkt die Unabhängigkeit von fossilen Energieimporten, fördert sowohl nationale als auch internationale Wertschöpfung und verhindert langfristige Lock-in-Effekte. Sie legt die Grundlage für resiliente, diversifizierte und geopolitisch weniger verwundbare Lieferketten, ein entscheidender Faktor für eine zukunfts- und wettbewerbsfähige Wirtschaft.
   
   Beim Hochlauf von Wasserstoff sollte der Fokus klar auf fossilfreien, strombasierten und klimafreundlichen Derivaten liegen. Zur Deckung des wachsenden Bedarfs sind sowohl nationale als auch internationale Produktionskapazitäten erforderlich. Deutschland plant hierfür den gezielten Ausbau von Energiepartnerschaften und Importinfrastrukturen. Um in diesem Kontext internationale Akzeptanz zu sichern, müssen Umwelt- und Sozialstandards in den Erzeugerländern verbindlich berücksichtigt werden (siehe PtX Lab Briefing „Grüne Wasserstoffderivate“).
   
   Der Markthochlauf sollte an verbindliche Nachhaltigkeitskriterien gekoppelt und durch ein transparentes, verlässliches Zertifizierungssystem begleitet werden. Übergangsweise können kohlenstoffarme, strombasierte Derivate (low carbon fuels) eingesetzt werden, vorausgesetzt, sie erreichen signifikante Treibhausgasminderungen von mindestens 70 Prozent gegenüber fossilen Alternativen.
   
   Eine erfolgreiche, sektorübergreifende Transformation, die zur Zukunftsfähigkeit und Resilienz des Industriestandorts Deutschland beiträgt, setzt einen nachhaltigen Markthochlauf von PtX-Technologien voraus.
    
2. Markthochlauf von PtX-Chemikalien stärken und Kohlenstoff als wertvolle Ressource etablieren
   Zur Transformation der chemischen Industrie empfehlen wir insgesamt acht Leitprinzipien (siehe PtX Lab Study „Fossilfreie Chemie von morgen“). Sie zeigen, wie Instrumente für einen nachhaltigen Hochlauf von PtX-Chemikalien ausgestaltet werden sollten.
   
   Zentrale Strategien zur Reduktion der Chemikaliennachfrage sind eine verbesserte Materialeffizienz, längere Produktlebensdauer, die Vermeidung von Lebensmittelabfällen sowie eine stärkere Kreislaufwirtschaft. Der Umstieg auf erneuerbare Rohstoffe wie Recyclingmaterialien, Biomasse und PtX trägt ebenfalls zur Defossilisierung der chemischen Industrie bei. Außerdem benötigt eine fossilfreie Chemie nachhaltigen Kohlenstoff zur stofflichen Nutzung, der langfristig nicht allein durch Biomasse gedeckt werden kann. PtX-Chemikalien sind die Schlüsseltechnologie zur Schließung dieser Kohlenstoffbedarfslücke.
   
   Ihr Markthochlauf sollte aktiv gefördert und politisch gestaltet werden.  Hierzu sind Rahmenbedingungen erforderlich, die einen funktionierenden Markt für fossilfreien Kohlenstoff ermöglichen sowie Angebot und Nachfrage stimulieren. Eine solche Kohlenstoffwirtschaft fördert innovative Verfahren wie Carbon Capture and Utilisation (CCU), schließt die Kohlenstoffbedarfslücke und eröffnet neue Wertschöpfungspotenziale für eine klimaneutrale chemische Industrie.
    
3. Stärkung von eSAF als zukunftsträchtige Technologie am Luftfahrstandort Deutschland
   Derzeit ist Deutschland führend bei Projektankündigungen zur Produktion strombasierter nachhaltiger Flugkraftstoffe (englisch: Sustainable Aviation Fuel, eSAF). Diese Vorreiterrolle sollte durch gezielte Förderung und langfristige Ansiedlung von eSAF-Kapazitäten gesichert werden. Biogenes SAF ist auch langfristig konfrontiert damit, dass Biomasse global nur begrenzt verfügbar ist.
   
   Perspektivisch ist eSAF die einzige nachhaltige Alternative zur Erreichung der Treibhausgasneutralität bis 2045. Gleichzeitig stärkt die Herstellung den zukunftsfähigen Luftfahrtstandort Deutschland (siehe PtX Lab Briefing „Fit for Zero“).
    
4. Nachhaltige maritime Transformation in Deutschland und Europa strategisch verankern
   Wir begrüßen die neuen europäischen maritimen Bestrebungen, die nationale Ansätze zur Sicherung der Technologiekompetenz und den Hochlauf alternativer Kraftstoffe einbeziehen. Hierzu zählen die Weiterentwicklung neuer Motorentechnologien sowie die Unterstützung des Einstiegs deutscher Werften in die Produktion von Offshore-Konverter-Plattformen durch Bürgschaften.
   
   Die im April 2025 von der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO) vorläufig gefassten Beschlüsse markieren einen Meilenstein in der Klimastrategie des internationalen Seeverkehrs. Das vorgesehene Maßnahmenpaket wird aber voraussichtlich nicht ausreichen, um die angestrebten Klimaziele tatsächlich zu erreichen. Durch indirekte Landnutzungsänderungen bestimmter Biokraftstoffe und fehlende Quantifizierung in den LCA-Guidelines werden die Vorkettenemissionen unzureichend berücksichtigt. Diese systematische Unterbewertung der tatsächlichen Well-to-Wake-Emissionen könnte zu einer Verzerrung zugunsten von Biokraftstoffen führen.
   
   Werden die vorgegebenen Emissionsminderungsziele rein rechnerisch durch kostengünstigere Biokraftstoffe erfüllt, droht der dringend notwendige Markthochlauf tatsächlich klimaneutraler, strombasierter Kraftstoffe mangels Nachfrage und technischer Entwicklung ausgebremst zu werden. Eine solche Entwicklung gefährdet nicht nur langfristig die Defossilisierung des Seeverkehrs, sondern auch den Hochlauf einer PtX-Wirtschaft mit Auswirkung auf andere Sektoren.