Marktgröße und Prognose für die Dampfreformierung von Methan nach Rohstoffen (Erdgas, Flüssigerdgas, Methanol, Kohle); Technologie; Endverbrauch – Wachstumstrends, Hauptakteure, regionale Analyse 2026-2035

Wachstumstreiber und Herausforderungen auf dem Markt für Methandampfreformierung:

Wachstumstreiber

• Ausweitung der Nutzung von Wasserstoff als Kraftstoff über traditionelle Industrien hinaus: Wasserstoff wird bereits seit langem in der Raffination, Ammoniakproduktion und chemischen Verarbeitung eingesetzt und findet zunehmend auch Anwendung in den Bereichen Transport, Stromerzeugung, Heizung und anderen Bereichen. Die direkte Nutzung von Wasserstoff in Kesselanlagen wird aufgrund verbesserter Sicherheitsprotokolle und Infrastrukturverbesserungen voraussichtlich zunehmen, was die kommerzielle Nachfrage steigert. Da es weniger Optionen für kohlenstoffarme Kraftstoffe gibt, können Branchen wie die Schifffahrt und die Luftfahrt zudem erhebliche Vorteile durch Wasserstoff bei der Erreichung ihrer Umweltziele erzielen.
  
  Trotz des höheren Energieverbrauchs und der höheren Kosten wasserstoffbasierter Kraftstoffe wird erwartet, dass die jüngsten regulatorischen Änderungen zur Erreichung der CO2-Ziele die Umsätze im Markt für Dampfmethanreformierung deutlich steigern werden. Der Markt wird sich durch den Übergang von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energiequellen und CO2-armem Wasserstoff sowie den umfassenden Einsatz dieser Technologien in Sektoren wie der Halbleiterindustrie entwickeln. Die Internationale Energieagentur (IEA) berichtete, dass die Nachfrage nach emissionsarmem Wasserstoff im Jahr 2023 um über 10 % oder weniger als 1 Million Tonnen steigen wird. In jüngster Zeit wurden die staatlichen Maßnahmen durch Marktentwicklungsinstrumente, Anreizprogramme und Mandate verstärkt.

• Jüngste Fortschritte in der Dampfreformierungstechnologie: Zu den jüngsten Fortschritten in der Katalyse der Dampfreformierung von Methan gehören die Entwicklung von nickelbasierten Katalysatoren mit verbesserter Stabilität, edelmetalldotierten Katalysatoren für höhere Aktivität und perowskitbasierten Materialien mit verbesserter Beständigkeit gegen Sinterung und Deaktivierung. Darüber hinaus haben Forscher ultradünne Washcoats aus Ni/CeO2/ZrO2-Katalysatoren auf Cordierit- Wabenmonolithen entwickelt und damit eine außergewöhnliche Leistung bei der Methan-Trocknungsreformierung erzielt.
  
  Trotz minimaler aktiver Phasenbeladung erreichen diese monolithischen Katalysatoren bei hohen Raumgeschwindigkeiten bei 750 °C ihre thermodynamische Umwandlungsgrenze und bleiben über längere Betriebszeiten stabil. Diese Innovationen treiben den Markt für die Dampfreformierung von Methan voran, indem sie die Effizienz der Wasserstoffproduktion verbessern, die Kosten senken und den Übergang zu kohlenstoffarmen Energielösungen unterstützen.

• Steigende politische Unterstützung für die Wasserstoffproduktion: Die staatliche Unterstützung und Finanzierung für den Ausbau der Produktionskapazitäten wächst parallel zur Nachfrage nach Wasserstoff. Die IEA veröffentlichte einen Global Hydrogen Review 2024 Report, aus dem hervorgeht, dass Projektentwickler weltweit im Jahr 2023 3,5 Milliarden US-Dollar in laufende Wasserstoffversorgungsprojekte investierten. Rund 80 % davon entfielen auf den Bau von Elektrolyseanlagen, die übrigen Projekte kombinieren die Wasserstofferzeugung mit der Abscheidung, Nutzung und Speicherung von Kohlenstoff (CCUS).
  
  Obwohl die Börsenwerte von Wasserstoffunternehmen in letzter Zeit gesunken sind, konnten Wasserstoff-Start-ups im Jahr 2023 insgesamt 3,7 Milliarden US-Dollar an Eigenkapital einwerben. Diese Summe wurde von Projektentwicklern für die industrielle Wasserstoffnutzung und Technologieentwicklern für die Wasserstoffproduktion dominiert; die bisherigen Transaktionen im Jahr 2024 weisen jedoch einen größeren Technologiemix auf. Die Anionenaustauschmembran-Elektrolyse (AEM) und die katalytische Spaltung von Methan zur Wasserstoffproduktion haben den Technologiereifegrad (TRL) 7 erreicht und markierten damit mehrere innovative Meilensteine ​​im vergangenen Jahr. Daher treiben unterstützende staatliche Maßnahmen das Wachstum des Marktes für die Dampfreformierung von Methan voran.

Herausforderungen

• Zunehmende Bedenken hinsichtlich Umwelt und Gesundheit: Der Hauptnachteil der Dampfreformierung von Methan (SMR) besteht in der Entstehung großer Mengen Kohlendioxid (CO2) als Nebenprodukt. Mit Dampf als Reaktant zerlegt SMR den Kohlenwasserstoff Methan in Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Die Wasserverschiebungsreaktion wird dann genutzt, um Dampf und Kohlenmonoxid weiter in Wasserstoff und Kohlendioxid zu zerlegen. Zusammen setzten SMR und andere konventionelle Methoden zur Wasserstofferzeugung allein im Jahr 2020 900 Millionen Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre frei. Diese Menge entspricht den Emissionen mehrerer Industrieländer. Die CO2-Emissionen von SMR können nicht nur zum Klimawandel beitragen, sondern auch die Umwelt und die menschliche Gesundheit schädigen. Daher suchen viele Wissenschaftler und Entscheidungsträger nach Strategien, um die CO2-Emissionen von SMR und anderen Prozessen zur Wasserstofferzeugung zu senken oder vollständig zu vermeiden.

• Wartungs- und Betriebsprobleme: Hochtemperaturaktivitäten können die Ausrüstung erheblicher thermischer Belastung aussetzen, was zu Materialverschleiß und erhöhtem Wartungsbedarf führt. Dazu gehört der routinemäßige Austausch von Komponenten wie Wärmetauschern und feuerfesten Rohren. Mögliche Ausfälle können zudem die Wasserstoffversorgungskette unterbrechen, was die Notwendigkeit robuster Strategien zur vorausschauenden Wartung und der Verwendung langlebiger, hitzebeständiger Materialien unterstreicht. Um diese Herausforderungen erfolgreich zu bewältigen, sind kontinuierliche Anstrengungen zur Prozessoptimierung erforderlich, um die Wasserstoffausbeute zu maximieren und gleichzeitig den Abfall zu minimieren. Dieser Ansatz beinhaltet nicht nur die Verbesserung der Katalysatorleistung, damit sie bei niedrigeren Temperaturen und Drücken effektiv arbeiten, sondern auch die präzise Kontrolle von Temperatur, Druck und Gasdurchflussraten.