Marktgröße und Marktanteile für Industriegase nach Typ (Wasserstoff, Stickstoff), Anwendung (Fertigung, Gesundheitswesen) und Vertriebsart – SWOT-Analyse, strategische Wettbewerbsanalyse, regionale Trends 2026–2035

Industriegasmarkt – Wachstumstreiber und Herausforderungen

Wachstumstreiber

• Kosteneffizienz von Sauerstofföfen : Stahl und Eisen werden in Sauerstoffkonvertern (BOF), Hochöfen (BF) und Elektrolichtbogenöfen (EAF) gewonnen. Das BF-BOF-Verfahren spielt dabei eine entscheidende Rolle und trägt zu etwa 70 % der Stahlproduktion bei. Laut einem Bericht der EPA aus dem Jahr 2023 sind Stahlwerke der größte Einzelverbraucher von gereinigtem Sauerstoff und decken 65 % des US-Verbrauchs ab. Die chemische Industrie und andere industrielle Anwendungen, darunter die Glas- und Keramikherstellung, das Schweißen sowie die Zellstoff- und Papierindustrie, sind bekannte Beispiele für die Verwendung von Sauerstoff in der Industrie.

WITS Weltweiter Export und Import von Sauerstoff im Jahr 2021

Quelle : EPA

Das NCBI untersuchte 2023 die Prozess-Emissionsintensitäten und die wirtschaftliche Belastung von Sauerstoffkonvertern. Die Daten stammen aus verschiedenen Quellen und Stakeholder-Diskussionen und berücksichtigen Energiekosten und Ressourcen aus europäischer Sicht. Der wichtigste Aspekt sind die Betriebskosten (OPEX) für die Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen bzw. die Direktreduktion von Eisen, die 50 % höher sind als bei Sauerstoffkonvertern. Die Stromkosten setzen sich aus dem Stromverbrauch für die Stahlproduktion und der Wasserstofferzeugung zusammen. Darüber hinaus benötigt die Direktreduktion im Elektrolichtbogenofen im Gegensatz zu Sauerstoffkonvertern Eisenerz als Rohstoff. Dies erhöht die Betriebskosten zusätzlich.

Kostenanalyse verschiedener Eisen- und Stahlproduktionswege (nach Steuern)

Quelle : PMC

• Zunehmende Nutzung von Wasserstoff als Energiequelle und fördernde Steuervergünstigungen: Wasserstoff wird in Raffinerien häufig als Industriegas eingesetzt, um den Schwefelgehalt in Dieselkraftstoff zu senken. Das US-Inflationsschutzgesetz von 2022 (Inflation Reduction Act) beinhaltet zwei wichtige Steuergutschriftsprogramme. Der Grundbetrag der Steuergutschrift beträgt etwa 0,60 US-Dollar/kg (in der Regel inflationsbereinigt), wie in der Veröffentlichung der National Governors Association von 2023 erwähnt. Der anwendbare Prozentsatz kann unter Berücksichtigung der Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus zwischen 20 und 100 % liegen. Die Steuergutschrift gilt auch für die Kohlenstoffdioxid-Abscheidung. Zukünftig wird voraussichtlich eine zusätzliche Steuergutschrift in Höhe des Fünffachen des Grundbetrags gewährt. Das neue Förderprogramm „US Clean Hydrogen Production Tax Credit“ steht allen Wasserstoffherstellern in den USA offen. Es wird erwartet, dass dies die Produktion von blauem Wasserstoff positiv beeinflussen wird.

Wasserstoff-Steuergutschriftsprogramme im Inflationsbekämpfungsgesetz

Quelle : NGA

Im Rahmen der staatlichen Finanzhilfen stellte der Infrastructure Investment and Jobs Act von 2021 9,5 Milliarden US-Dollar für die Förderung des Ausbaus der Wasserstoffinfrastruktur für zahlreiche industrielle Anwendungen bereit. Das Programm „Regional Clean Hydrogen Hubs“ ist das größte Programm, das darauf abzielt, neue Produzentennetzwerke zu stärken und Wasserstoff als sauberen Energieträger zu etablieren.

Wasserstoff-Förderprogramme im Infrastrukturinvestitions- und Beschäftigungsgesetz

Quelle : NGA

Strategie-Roadmap für sauberen Wasserstoff

Die Ziele der Strategie für sauberen Wasserstoff sind die Erreichung von Netto-Null-Treibhausgasemissionen bis 2050 und 100 % CO₂-freier Stromerzeugung bis 2035. Sie schafft Wege, damit das Land seinen national festgelegten Beitrag für 2030 erfüllen kann. Dieses Ziel ist durch entschlossenes Handeln, ein umfassendes Technologieportfolio und die Anwendung in industriellen Anwendungsfällen erreichbar.

Nationale Strategie und Roadmap der USA für sauberen Wasserstoff bis 2050

Quelle : US-Energieministerium

Im Transportwesen variieren die Kosten für Wasserstoff aus Biokraftstoffen je nach Nachfrage und Verfügbarkeit der Rohstoffe, wobei von etwa 6 Mio. Tonnen H₂ pro Jahr ausgegangen wird. Industrielle Anwendungen umfassen die Methanolproduktion und die Stahlherstellung, während Wasserstoff hauptsächlich zur Ammoniakerzeugung – einem weiteren gängigen Industriegas – eingesetzt wird. Sauberer Wasserstoff wird auch in der Erdölraffination mit der gleichen Rate (ca. 6 Mio. Tonnen/Jahr) wie bei der Dampfreformierung von Methan (SMR) verwendet. Die voraussichtliche Nachfrage im Jahr 2050 für industrielle Endverbraucher, Beimischungen, Power-to-Liquid-Kraftstoffe, Netzstabilisierung und Energiespeicherung ist unten dargestellt.

Quelle : US-Energieministerium

Die folgende Grafik zeigt den vom US-Energieministerium (DOE) ermittelten erwarteten industriellen Wasserstoffbedarf (Produktion, Abgabe und Lieferung). Ein Preis von rund 5 USD/kg Wasserstoff dürfte den Weg für Pioniere im Brennstoffzellenmarkt ebnen. Szenarioanalysen gehen bei einem Preis von etwa 4 USD/kg davon aus, dass 10–14 % aller schweren und mittelschweren Brennstoffzellen-Lkw jährlich 5–8 Mio. Tonnen ausmachen werden. Die Forschung muss aufgrund von Unsicherheiten hinsichtlich Brennstoffzellenpreis, Lebensdauer, Effizienz, On-Board-Speicherung und den aktuellen Kraftstoffkosten noch verfeinert werden. Diese Statistiken basieren jedoch auf einer hohen Nachfrage nach sauberem Wasserstoff und der Annahme, dass die Ziele des DOE zukünftig erreicht werden. Steuergutschriften im Rahmen des IRA-Programms sollen die Einführung von Brennstoffzellenfahrzeugen in den kommenden Jahren fördern, und die EPA wird die IRA-Programme weiterhin verwalten.

Quelle : US-Energieministerium

Herausforderungen

• Hohe Kosten für Umweltsicherheit und Compliance: Hersteller von Industriegasen sehen sich aufgrund strenger Umweltauflagen der EPA und ECHA mit Markteintrittsbarrieren konfrontiert. Das 2023 verabschiedete US-Gesetz zur Kontrolle toxischer Substanzen (Toxic Substances Control Act, TSA) führte zu einem sprunghaften Anstieg der Compliance-Anforderungen für US-Hersteller. Die schwankenden Rohstoffkosten belasten die wichtigsten Akteure. Handelsbeschränkungen und Zölle haben den Markteintritt zusätzlich erschwert, und Lieferanten wie BASF mussten einen zweiquartalslangen Verzögerung beim Markteintritt in Indien hinnehmen. Die exorbitanten Kosten für die Einhaltung der Sicherheitsstandards in den USA haben kleinere Unternehmen in ihrer Entwicklung gehemmt und sie daran gehindert, mit Branchenriesen wie Dow und anderen zu konkurrieren.