Wasserstoffmobilität: Was jetzt über Erfolg entscheidet
Wasserstoffmobilität wirkt seriennah, doch wirtschaftlich bleibt sie fragil. Zwischen Förderung, TCO und Infrastruktur entscheidet ein Bündel aus fünf Faktoren über Skalierung – und ausgerechnet der wichtigste ist aktuell noch der teuerste.
Wasserstoffmobilität steht zwischen politischer Förderkulisse und harter Marktlogik. Ob die Brennstoffzelle skaliert, entscheiden Infrastruktur, H₂-Preis und die Serienreife von Systemen aus E/E, Software und Safety.Yingyaipumi – Adobe Stock
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Wasserstoff gilt als strategischer Hoffnungsträger – insbesondere dort, wo Batterien an physikalische und ökonomische Grenzen stoßen. Der Markt befindet sich im Aufbau und eröffnet Chancen für mittelständische Unternehmen und spezialisierte Zulieferer.
Investition oder Umweg: Wo die Brennstoffzelle Vorteile hat
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Wasserstoff ist ein strategischer Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit ganzer Branchen. Während Batterie-Elektrofahrzeuge den urbanen Markt erobern, eröffnet die Brennstoffzelle Spielräume dort, wo Reichweite, Ladezeiten und Gewichte über den Erfolg von Geschäftsmodellen entscheiden. Es stellt sich deshalb die Frage: Ist Wasserstoff die nächste logische Investition oder ein riskanter Umweg?
Die Antworten liegen nicht nur in technischen Datenblättern, sondern im Zusammenspiel aus Politik, Forschung und Industrie. Neue Förderprogramme, internationale Partnerschaften und disruptive Geschäftsmodelle formen gerade einen Markt, der nicht auf den ersten Blick erkennbar ist. Wer jetzt die richtigen Schlüsse zieht, kann sich frühzeitig in einer entstehenden Wertschöpfungskette positionieren.
Der nachfolgende Beitrag gibt Antworten auf zentrale Fragen wie:
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Welche Akteure treiben die Wasserstoffmobilität voran?
Wo sind echte Fortschritte sichtbar?
Und welche Risiken gilt es zu beachten?Besonders mittelständische Unternehmen finden Hinweise, wie sie von Partnerschaften und Förderprojekten profitieren können und welche Szenarien für Investitionen denkbar sind. Damit rückt der Blick zwangsläufig auf die politischen und regulatorischen Voraussetzungen. Denn ob Wasserstoffmobilität den Sprung aus der Pilotphase schafft, entscheidet sich nicht zuletzt an Förderkulissen, industriepolitischen Leitplanken und langfristiger Planungssicherheit.
IPCEI-Projekte im Überblick: HyPowerDrive, Pegasus, NextGen HD Stack
HyPowerDrive gehört zu einem Bündel von IPCEI-Vorhaben. Dazu zählen auch das Projekt Pegasus von Daimler Truck, das Brennstoffzellen-Lkw (Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV)) für den Fernverkehr entwickeln soll, sowie NextGen HD Stack von EKPO Fuel Cell Technologies, das neue Hochleistungs-Brennstoffzellenmodule vorantreibt. Die Politik verfolgt damit eine technologieoffene Strategie: Wasserstoff soll vor allem dort zum Einsatz kommen, wo batterieelektrische Antriebe (noch) an ihre Grenzen stoßen – etwa bei schweren Nutzfahrzeugen und auf langen Strecken.
Förderprogramme allein erzeugen jedoch noch keinen Markt. Entscheidend ist, wie Industrie und Forschung diese Impulse nachhaltig aufnehmen und in konkrete Produkte, Partnerschaften und Produktionsstrukturen übersetzen.
Warum E/E-Architektur und Software die Brennstoffzelle treiben
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Im Brennstoffzellenfahrzeug spielen E/E-Schlüsseltechnologien eine zentrale Rolle für Effizienz, Sicherheit und Vernetzung. Beim Energiemanagement gilt es, Brennstoffzelle, Batterie und Motor dynamisch aufeinander abzustimmen – ermöglicht durch Echtzeit-Software und intelligente Sensorfusion. Gleichzeitig stellen Hochdrucksysteme, Leckage- und Temperaturüberwachung hohe Anforderungen an die funktionale Sicherheit, die durch redundante Steuergeräte und ASIL-D-konforme Systeme abgesichert werden. Neue Datenpfade und hochdynamische Sensorik erfordern leistungsfähige Kommunikationsarchitekturen, etwa auf Basis von Zonenarchitekturen sowie FlexRay- und Ethernet-Technologien. Auf Softwareebene gewinnen Over-the-Air-Updates und die Integration zahlreicher Funktionen an Bedeutung, getragen von einer Software-Defined Architecture. Ergänzend ist der sichere Datenaustausch mit Tank- und Cloud-Systemen essenziell, der über standardisierte Schnittstellen und konsequente Cybersecurity-Konzepte realisiert wird.
BMW ist derzeit der prominenteste Befürworter von Brennstoffzellen im Pkw-Bereich. Das Unternehmen arbeitet mit Toyota an der dritten Generation seines Brennstoffzellensystems zusammen. Die neue Technik soll leistungsfähiger und effizienter sein und wird in den Kompetenzzentren in München und im österreichischen Steyr entwickelt. Schon heute produziert BMW Prototypen des Brennstoffzellensystems und nutzt Komponenten aus dem eigenen Werk Landshut sowie Brennstoffzellen von Toyota.
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In der Brennstoffzelle findet eine elektrochemische Reaktion statt, bei der Wasserstoff aus den Tanks mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft reagiert. Diese Reaktion erzeugt elektrischen Strom, der den Elektromotor antreibt und somit das Fahrzeug mit Energie versorgt.
Das Brennstoffzellensystem umfasst nicht nur die Brennstoffzellen selbst, sondern auch alle notwendigen Komponenten und Systeme, die für den effizienten Betrieb der Brennstoffzellen erforderlich sind.
BMW ist nicht der einzige Akteur, der Wasserstoff strategisch bewertet. Vor allem im Nutzfahrzeugsegment formiert sich ein breiteres industrielles Ökosystem, das andere Prioritäten und Einsatzprofile adressiert.
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Daimler Truck, ZF/Freudenberg und andere OEMs: Diese OEMs im Schwerlastbereich setzen auf Wasserstoff
Mit dem GenH2 Truck zeigt der OEM auch ein Lkw-Konzept mit Brennstoffzellenantrieb.Daimler
Auf der Nutzfahrzeugseite treiben vor allem Daimler Truck und ZF/Freudenberg die Technologie voran. Daimler Truck arbeitet an der Baureihe GenH2 Truck, die ab 2026 in Kleinserie starten soll. ZF und der Brennstoffzellenspezialist Freudenberg entwickeln einen integrierten Brennstoffzellenantriebsstrang für schwere Lkw. Daneben plant MAN einen Wasserstoffverbrennungsmotor (hTGX), während Audi und Volkswagen partnerschaftlich mit Hyundai und dem kanadischen Spezialisten Ballard kooperieren.
Wie sich diese technischen Konzepte konkret in die Fahrzeugarchitektur einfügen, zeigt der Blick auf die Entwicklungsarbeit bei BMW – und auf die zugrunde liegende Systemlogik.
Warum Industrialisierung nur im Verbund gelingt
Die deutsche Wasserstoffmobilität ist eng mit einem Netzwerk von Zulieferern verbunden. Landshut liefert bei BMW die StackGehäuse und Druckplatten; Garrett stellt elektrische Turbokompressoren bereit; Pierburg steuert Hochvolt-Pumpen bei; NPROXX, Hexagon Purus und Bosch entwickeln Hochdrucktanks und das Projekt FlatHyStor für Unterflurspeicher. Dazu kommen Initiativen wie HyMoS (Hochvoltschlüsselkomponenten), HyCET (wasserstoffbetriebene Trucks im Logistikalltag) und H2Haul, ein EUProjekt zur Markteinführung von Brennstoffzellen-Lkw. Die starke Vernetzung zeigt: Kein Hersteller kann die komplexe Technologie allein industrialisieren.
Wie BMW die Brennstoffzelle in die E/E-Architektur integriert
BMW im Test: Im Prüfaufbau wird die Brennstoffzellen-Technik unter realistischen Bedingungen vermessen und abgestimmt – bevor sie ins Fahrzeug darf.Jonas Rattel / BMW
Die dritte Generation von BMWs Brennstoffzellen bietet eine kompaktere Bauweise und höhere Effizienz. Die Brennstoffzelle ersetzt die Hochvoltbatterie und arbeitet mit einem kleinen Pufferakku zusammen. Neue Sensoren überwachen Wasserstofflecks; Sicherheitsfunktionen entsprechen den höchsten Automotive-Standards (ASIL gemäß ISO 26262). Das Thermomanagement ist komplexer als bei Batterie-Elektrofahrzeugen: Mehrere Kühlkreisläufe regeln Temperaturen von Brennstoffzelle, Wasserstofftank, Pufferbatterie und Elektromotor. Predictive-Maintenance-Strategien nutzen digitale Zwillinge und virtuelle Sensoren, um Ausfälle vorzubeugen – ein Ansatz, den BMW aus seinen batteriebetriebenen Modellen übernimmt.
Dr. Michael Rath, Wasserstoffexperte der BMW Group, über die Integration des Brennstoffzellenantriebs in die Fahrzeugarchitektur: „Der Brennstoffzellenantrieb verändert die Gesamtarchitektur des Fahrzeugs hauptsächlich in der Energieversorgung, während die Grundstruktur des Fahrzeugs weitgehend unverändert bleibt.“BMW
Dr. Michael Rath, Wasserstoffexperte der BMW Group, erläutert: „Die grundlegende E/E-Architektur ist über alle verschiedenen Antriebsvarianten der Fahrzeuge der BMW Group ab dem BMW iX3 (Neue Klasse) identisch – eine zonale Architektur mit vier Hochleistungsrechnern. Der Brennstoffzellenantrieb verändert die Gesamtarchitektur des Fahrzeugs hauptsächlich in der Energieversorgung, während die Grundstruktur des Fahrzeugs weitgehend unverändert bleibt. Innerhalb des Antriebs ersetzt die Brennstoffzelle ausschließlich die bisherige Hochvoltbatterie und bildet zusammen mit dem Wasserstofftank und einem kleinen Hochvoltspeicher ein eigenes, gekapseltes System. Dieses Brennstoffzellen-Ökosystem verfügt über eine 1:1-Schnittstelle zum restlichen Fahrzeug, vergleichbar mit der Schnittstelle eines batterieelektrischen Fahrzeugs oder eines Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor.“
Rath betont, dass BMW zur Integration der Wasserstofffunktionalität auf der bewährten BEV-Architektur aufbaut – im Detail: „Ein in Synergie mit Verbrennern entwickeltes Steuergerät übernimmt die Koordination der Leistungsflüsse zwischen Brennstoffzelle, Hochvoltspeicher und Elektromotor. Der Pufferakku gleicht Lastspitzen aus und optimiert das Energiemanagement; die Brennstoffzelle liefert die Dauerleistung. Sicherheit gewährleisten zusätzliche wasserstoffspezi-
fische Sensoren sowie eine um eine Wasserstoffebene erweiterte Sicherheitsarchitektur, die alle ASIL-Anforderungen erfüllt. Die eingesetzten Bustechnologien entsprechen den Standards des Basisfahrzeugs, was eine nahtlose Integration in die bestehende Fahrzeugkommunikation ermöglicht.“
Over-the-Air, Cybersecurity, Predictive Maintenance im H₂-Ökosystem
Energieversorgung im Hydrogen-Serienmodell, das BMW 2028 auf den Markt bringt, wird durch eine Kombination aus zwei Energiespeichern ergänzt. Dr. Michael Rath erläutert: „Das Brennstoffzellensystem sorgt für die Dauerenergieversorgung, der kleine Hochvoltspeicher deckt Leistungsspitzen ab. Diese Architektur ersetzt die bisher singuläre Versorgung aus der Batterie durch ein flexibles System, das Betriebsarten wie die Addition beider Energiespeicher für hohe Antriebsleistungen oder das Laden des Hochvoltspeichers ermöglicht. Predictive Maintenance, unterstützt durch virtuelle Sensoren, erkennt potenzielle Störungen frühzeitig und vermeidet Ausfälle durch gezielte Wartung und Steuerung.“
Zusätzlich weist Rath auf die Erweiterung bewährter Kommunikationsprotokolle für wasserstoffspezifische Komponenten hin und betont, dass Cybersecurity und die sichere Abwicklung des Betankungsvorgangs zentrale Themen im vernetzten H₂-Ökosystem seien. Over-the-Air-Updates und Software-Optimierungen erfolgen wie bei anderen BMW Modellen ohne spezielle Anpassungen.
Aus diesen Ergebnissen ergibt sich unmittelbar die Perspektive für den Mittelstand. Denn gerade hier treffen Investitionsentscheidungen auf knappe Margen und hohe Planungssensibilität.
Was die RWTH/PEM-Studie zu Reichweite, Kosten und Betankung sagt
PEM-Realitätscheck der RWTH: Reichweite ist die Stärke der Brennstoffzelle, doch aktuell verhindern hohe Wasserstoffpreise und eine dünne Infrastruktur, dass dieser Vorteil im Fernverkehr voll greift.PEM RWTH Aachen | Patrizia Cacciotti
Die viel zitierte technoökonomische Studie des RWTH-Lehrstuhls „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) "A comprehensive techno-economic evaluation of fuel cell electric trucks" vergleicht Brennstoffzellen-Lkw mit batterieelektrischen Nutzfahrzeugen. Laut Studienautor Maximilian Bayerlein besitzen Brennstoffzellen-Lkw eine hohe Reichweite, können diesen Vorteil jedoch wegen der hohen Wasserstoffpreise und der dünnen Infrastruktur kaum ausspielen. PEM-Leiter Achim Kampker betont, dass weder Brennstoffzellen noch Batterie-Lkw eine Universallösung darstellen; die Wirtschaftlichkeit hänge vom Einsatzprofil, der Infrastruktur und dem technologischen Reifegrad ab.
Die Studie stellt fest, dass Brennstoffzellen-Lkw insbesondere bei hoher Tageslaufleistung einen Vorteil bei der Betankungszeit bieten. Mit steigender Distanz nähern sich ihre Betriebskosten denen batterieelektrischer Fahrzeuge an; bei sinkenden Wasserstoffpreisen könnten sie sogar konkurrenzfähig werden. Insgesamt sei der Betrieb von Wasserstoff-Lkw in Mitteleuropa machbar, eine neue Generation mit größerer Reichweite stehe kurz vor der Markteinführung.
Lohnt sich Wasserstoffmobilität für den Mittelstand?
Für mittelständische Unternehmen stellt sich die Frage, ob sich Investitionen in Wasserstoffmobilität lohnen. Die Datenlage zeigt ein gemischtes Bild: Die Betriebskosten von Brennstoffzellen-Lkw können bei langen Strecken mit denen batterieelektrischer Fahrzeuge konkurrieren, sofern Wasserstoffpreise sinken und öffent-liche Förderprogramme greifen. Gleichzeitig ist die Tankstelleninfrastruktur rückläufig, und die Gesamtenergieeffizienz bleibt niedrig. Aufgrund der hohen Investitionskosten (Fahrzeuge, Tanks, Werkstätten) und der Abhängigkeit von staatlicher Förderung ist das Risiko für mittelständische Flottenbetreiber hoch.
Wo Chancen realistisch sind: Nischenrouten, Komponenten, Verbünde
Dennoch ergeben sich Chancen in Nischenmärkten. Logistikunternehmen mit hohen Laufleistungen und festen Routen können von kurzen Betankungszeiten profitieren und eigene Wasserstoffversorgung aufbauen. Zulieferer im Maschinen und Anlagenbau können sich mit Komponenten (z. B. Ventiltechnik, Hochdrucktanks, Sensorik) an der entstehenden Wertschöpfungskette beteiligen. Forschungsverbünde wie HyPowerDrive, HyCET und H2Haul bieten mittelständischen Unternehmen Kooperationsmöglichkeiten, um Knowhow zu entwickeln und frühzeitig am Markt präsent zu sein. Wer in diesen Projekten Erfahrungen sammelt, kann sich später als Systemlieferant positionieren.
Szenario Deutschland: Wasserstoff als Ergänzung zur Batterie
Im wahrscheinlichsten Szenario wird Wasserstoffmobilität in Deutschland mittelfristig ein ergänzender Baustein neben Batterie-Elektromobilität bleiben. Die Politik fördert Projekte wie HyPowerDrive und Pegasus, um technologische Optionen offen zu halten. In der Praxis wird sich die Technologie zunächst bei schweren Nutzfahrzeugen etablieren, insbesondere im Logistik und Baustellenverkehr. Für Pkw bleibt die Markteinführung mangels Infrastruktur und hoher Kosten voraussichtlich auf wenige Premiummodelle beschränkt. Mittelständische Unternehmen sollten Investitionen sorgfältig abwägen: Wer sich beteiligen möchte, sollte auf Kooperationen mit OEMs und Förderprogrammen setzen, auf spezifische Anwendungen fokussieren und die Entwicklung der Wasserstoffpreise genau beobachten.
Fazit: Warum kooperative Strategien am plausibelsten sind
Die Vision von einer wasserstoffbasierten Mobilität ist lebendig, aber der Weg zur breiten Anwendung ist steinig. Die Treiber – allen voran BMW und Daimler Truck – entwickeln marktreife Fahrzeuge, doch ohne günstigen grünen Wasserstoff und eine engmaschige Tankstelleninfrastruktur bleibt die Technologie wirtschaftlich fragil. Für den deutschen Mittelstand können sich Chancen in ausgewählten Nischen und als Zulieferer ergeben. Eine vorsichtige, kooperative Strategie scheint ratsam. Es braucht ein breites Spektrum an klimafreundlichen Antrieben, um die Verkehrswende zu meistern. Die Brennstoffzelle wird dabei ein wichtiges, aber nicht das einzige Kapitel der Mobilitätswende schreiben.
Die leise Revolution der E/E-Systeme
Der Schritt in die Serienproduktion markiert für BMW mehr als den Markteintritt in die Wasserstoffmobilität. Er steht für ein neues Verständnis von Elektronik als zentralem Enabler nachhaltiger Antriebssysteme.
Die Transformation zum Wasserstoffauto ist damit nicht nur eine Frage der Energiequelle – sie ist ein E/E-Projekt im besten Sinne: ein Zusammenspiel aus Sensorik, Safety, Software und Systemintegration.
BMW zeigt, dass der Weg in das Wasserstoffzeitalter über den Code führt – über Elektronik, die denkt, reagiert und lernt.
