Größe und Anteil des Marktes für Dampfmethanreformierung nach Rohstoffen (Erdgas, Flüssigerdgas, Methanol, Kohle); Technologie; Endverbrauch – Globale Angebots- und Nachfrageanalyse, Wachstumsprognosen, Statistikbericht 2025–2037

Markt für Dampfmethanreformierung: Wachstumstreiber und Herausforderungen

Wachstumstreiber

• Ausweitung der Nutzung von Wasserstoff als Kraftstoff über traditionelle Industrien hinaus: Während Wasserstoff schon seit langem in der Raffination, Ammoniakproduktion und chemischen Verarbeitung eingesetzt wird, erweitert sich seine Rolle auch auf Transport, Stromerzeugung, Heizung und andere Bereiche. Die direkte Nutzung von Wasserstoff in Kesselanlagen wird aufgrund verbesserter Sicherheitsprotokolle und Infrastrukturverbesserungen voraussichtlich zunehmen, was zu einer steigenden kommerziellen Nachfrage führt. Da außerdem weniger Möglichkeiten für kohlenstoffarme Kraftstoffe zur Verfügung stehen, dürften Branchen wie die Schifffahrt und die Luftfahrt im Hinblick auf das Erreichen von Umweltzielen erhebliche Vorteile aus Wasserstoff ziehen.
  
  Trotz des höheren Energieverbrauchs und der höheren Kosten, die mit wasserstoffbasierten Kraftstoffen verbunden sind, wird erwartet, dass die jüngsten regulatorischen Änderungen zur Erreichung der CO2-armen Ziele die Einnahmen des Marktes für die Dampfreformierung von Methan erheblich steigern werden. Der Markt wird sich aufgrund des Übergangs von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energiequellen und kohlenstoffarmem Wasserstoff und dem umfassenden Einsatz dieser Technologien in Sektoren wie Halbleitern entwickeln. Die Internationale Energieagentur (IEA) berichtete, dass die Nachfrage nach emissionsarmem Wasserstoff im Jahr 2023 um über 10 % oder weniger als 1 Million Tonnen gestiegen sei. In jüngster Zeit haben staatliche Maßnahmen durch Marktentwicklungsinstrumente, Anreizprogramme und Mandate zugenommen.
   
• Jüngste Fortschritte in der Dampf-Methan-Reformierungstechnologie: Zu den jüngsten Fortschritten in der Katalyse der Dampf-Methan-Reformierung gehört die Entwicklung von Katalysatoren auf Nickelbasis mit erhöhter Stabilität, edelmetalldotierten Katalysatoren für höhere Aktivität und Materialien auf Perowskitbasis, die eine verbesserte Beständigkeit gegen Sintern und Deaktivierung bieten. Darüber hinaus haben Forscher ultradünne Washcoats aus Ni/CeO2/ZrO2-Katalysatoren auf wabenförmigen Cordierit-Monolithen entwickelt und so eine außergewöhnliche Leistung bei der Methan-Trocknungsreformierung erzielt.
  
  Trotz minimaler Beladung mit der aktiven Phase erreichen diese monolithischen Katalysatoren thermodynamische Umwandlungsgrenzen bei 750 °C und hohen stündlichen Raumgeschwindigkeiten und behalten so ihre Stabilität über längere Betriebszeiträume bei. Diese Innovationen treiben den Markt für die Dampfmethanreformierung voran, indem sie die Effizienz der Wasserstoffproduktion verbessern, die Kosten senken und den Übergang zu kohlenstoffarmen Energielösungen unterstützen.
   
• Zunehmende politische Unterstützung für die Wasserstoffproduktion: Die Unterstützung und Finanzierung der Regierung für die Steigerung der Produktionskapazitäten wächst parallel zur Nachfrage nach Wasserstoff. Die IEA veröffentlichte einen Global Hydrogen Review 2024-Bericht, aus dem hervorgeht, dass Projektentwickler weltweit im Jahr 2023 3,5 Milliarden US-Dollar in laufende Wasserstoffversorgungsprojekte investierten. Rund 80 % davon entfielen auf Projekte zum Bau von Elektrolyseanlagen, während die übrigen Projekte die Wasserstofferzeugung mit Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS) kombinieren.
  
  Obwohl die öffentlichen Marktwerte von Wasserstoffunternehmen zuletzt gesunken sind, ist es Wasserstoff-Start-ups gelungen, im Jahr 2023 insgesamt 3,7 Milliarden US-Dollar an Eigenkapital einzusammeln. Diese Summe wurde von Projektentwicklern für die industrielle Wasserstoffnutzung und Technologieentwicklern für die Wasserstoffproduktion dominiert; Die bisher im Jahr 2024 getätigten Transaktionen weisen jedoch einen größeren Technologiemix auf. Die Anionenaustauschmembran-Elektrolyse (AEM) und der katalytische Abbau von Methan zur Herstellung von Wasserstoff haben den Technology Readiness Level (TRL) 7 erreicht und markierten im vergangenen Jahr mehrere innovative Meilensteine. Daher treiben unterstützende Regierungsmaßnahmen die Expansion des Marktes für die Reformierung von Dampfmethan voran.

Herausforderungen

• Zunehmende Bedenken hinsichtlich der Umwelt und der menschlichen Gesundheit: Die Produktion großer Mengen Kohlendioxid (CO2) als Nebenprodukt ist der Hauptnachteil der Dampfmethanreformierung (SMR). Unter Verwendung von Wasserdampf als Reaktant spaltet SMR den Kohlenwasserstoff Methan in Wasserstoff und Kohlenmonoxid auf. Die Wasserverschiebungsreaktion wird dann genutzt, um den Dampf und das Kohlenmonoxid weiter in Wasserstoff und Kohlendioxid aufzuspalten. Zusammen haben SMR und andere konventionelle Methoden zur Herstellung von Wasserstoff allein im Jahr 2020 900 Millionen Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt. Diese Menge entspricht den Emissionen mehrerer Industrieländer. Die CO2-Emissionen von SMR können der Umwelt und der menschlichen Gesundheit schaden und zusätzlich zum Klimawandel beitragen. Daher suchen viele Wissenschaftler und Entscheidungsträger nach Strategien, um die CO2-Emissionen von SMR und anderen Prozessen, die Wasserstoff produzieren, zu reduzieren oder ganz zu beseitigen.
   
• Wartungs- und Betriebsprobleme: Hochtemperaturaktivitäten können die Ausrüstung einer erheblichen thermischen Belastung aussetzen, was zu Materialverschlechterung und erhöhtem Wartungsbedarf führt. Dazu gehört der routinemäßige Austausch von Komponenten wie Wärmetauschern und feuerfesten Rohren. Darüber hinaus könnten mögliche Ausfälle die Wasserstoffversorgungskette stören, was die Notwendigkeit robuster vorausschauender Wartungsstrategien und der Verwendung langlebiger, hitzebeständiger Materialien unterstreicht. Die erfolgreiche Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert kontinuierliche Bemühungen zur Optimierung von Prozessen mit dem Ziel, die Wasserstoffausbeute zu maximieren und gleichzeitig den Abfall zu minimieren. Dieser Ansatz beinhaltet nicht nur die Verbesserung der Leistung von Katalysatoren, um bei niedrigeren Temperaturen und Drücken effektiv zu arbeiten, sondern auch die Aufrechterhaltung einer präzisen Kontrolle über Temperatur, Druck und Gasdurchflussraten.