Am 6. November 2026 erhielt der Maschinenbauer Dr. Hannes Rox vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) einen Promotionspreis der Helmholtz-Gemeinschaft. Seine Doktorarbeit könnte helfen, Wasserstoff aus Ökostrom günstiger und effizienter herzustellen. Entwickelt hat Rox dafür ein neues Elektrolyseur-Design – gemeinsam mit mehreren Lehrstühlen der TU Dresden.

Elektrolyseure spalten Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff. Stammt der Strom aus erneuerbaren Quellen, gilt das Verfahren als weitgehend CO₂-freie Alternative zur derzeit überwiegenden Wasserstoffproduktion aus Erdgas. Wasserstoff wird unter anderem in der Chemie- und Stahlindustrie, in der Luftfahrt und für synthetische Kraftstoffe gebraucht.

Wenn Blasen die Elektrode blockieren

Das Problem klingt zunächst unscheinbar, kostet aber Leistung: Bei der Wasserelektrolyse entsteht Wasserstoff an der Kathode, Sauerstoff an der Anode. Die Gasblasen bedecken Teile der Elektrodenoberfläche, behindern dort chemische Reaktionen und erhöhen die ohmschen Widerstände. Laut dem Artikel sinkt der Wirkungsgrad dadurch um 5 bis 15 Prozentpunkte.

Rox entwickelte deshalb zusammen mit dem TU-Dresden-Lehrstuhl für „Laserbasierte Fertigung“ haarfeine, lasergravierte Rillen für die Elektroden. Sie verteilen die Flüssigkeit über die Oberfläche. Die Gasblasen sammeln sich an lasergravierten Mikrosäulen – nicht direkt auf der Elektrode. So bleibt mehr Fläche für die Reaktionen frei, zugleich gehen weniger elektrische Energieverluste an.

Nach Angaben des HZDR könnte die Ausbeute von Elektrolyseuren dadurch um 5 bis 15 Prozent steigen. Zusätzlich entwarf Rox ein Y-förmiges Zellendesign, in dem Wasserstoff und Sauerstoff innerhalb der Anlage getrennt voneinander strömen. Herkömmliche Trennmembranen könnten dadurch entfallen. Unterstützung kam vom Lehrstuhl für Strömungsmechanik der TU Dresden.

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Das HZDR sieht in der membranlosen Elektrolyse einen möglichen Weg, grünen Wasserstoff effizienter und kostengünstiger herzustellen. Ganz fertig für den Fabrikmaßstab ist die Sache allerdings noch nicht: Bisher fanden die Experimente nur im kleinen Maßstab statt. Ob das Design auch in größeren Anlagen funktioniert, muss weiter untersucht werden.

Vom Maschinenbau bis zum Parabelflug

Rox studierte zunächst Maschinenbau in Hamburg und Münster, anschließend Verfahrens- und Naturstofftechnik an der TU Dresden. Während seiner Promotion am HZDR und an der TU Dresden untersuchte er Wasserstoffblasen sogar bei Parabelflügen der Deutschen Raumfahrtagentur unter Schwerelosigkeit. Seine Promotion schloss er mit der höchsten Bewertung „Summa cum laude“ ab.

Der technische Fortschritt kommt zu einem Zeitpunkt, an dem jeder Prozentpunkt zählt. Anlagen im Megawattbereich kosten mehrere Millionen Euro. Auch der Betrieb ist teuer, weil Elektrolyseure viel Strom verbrauchen – und Strompreise in Deutschland vergleichsweise hoch sind. Ökostrombasierter Wasserstoff kostet je nach Szenario etwa zwei- bis fünfmal so viel wie erdgasbasierter Wasserstoff.

Deutschland strebt laut Nationaler Wasserstoffstrategie bis 2030 eine Elektrolyseurleistung von 10 Gigawatt an. Die EU-Wasserstoffstrategie sieht europaweit 40 Gigawatt vor. Im Herbst 2026 waren in Deutschland Elektrolyseure mit insgesamt rund 150 Megawatt in Betrieb, also etwa 1,5 Prozent des deutschen Ziels für 2030. Die EU verfügte zu diesem Zeitpunkt über etwa 1 bis 2 Gigawatt Elektrolyseurleistung.

Mehr Anlagen – und viele Fragezeichen

Die jüngste Analyse der Deutschen Energie-Agentur (dena) zeichnet ein etwas genaueres Bild. Datenstand ist April 2026. Die dena unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) beim Ausbau der deutschen Elektrolysekapazitäten und führt dafür eine Projektdatenbank mit geplanten und umgesetzten Vorhaben bis 2040. Die Angaben stammen aus öffentlich zugänglichen Informationen und von Projektakteuren.

Danach waren in Deutschland rund 193 Megawatt Elektrolysekapazität in Betrieb. Weitere Anlagen mit insgesamt 1,2 Gigawatt befanden sich im Bau; nach Angaben der Projektierer sollten davon 329 Megawatt noch 2026 ans Netz gehen. Seit der Nationalen Wasserstoffstrategie von 2020 hat sich die installierte Kapazität nahezu verfünffacht: von knapp 32 Megawatt im Jahr 2020 auf 65 Megawatt 2023 und rund 118 Megawatt Ende 2024.

Bisher wurden überwiegend kleinere Anlagen errichtet. In den kommenden Jahren sollen zunehmend Projekte im zwei- bis dreistelligen Megawattbereich dazukommen. Im März 2025 nahm an einem Chemiestandort ein einzelnes Projekt zusätzlich 54 Megawatt Kapazität in Betrieb.

In der dena-Datenbank sind mehr als 260 Projekte erfasst. Ihre geplanten oder bereits erfolgten Inbetriebnahmen reichen von 2007 bis 2040. Berücksichtigt werden geografische, betriebswirtschaftliche und technische Indikatoren; in den Visualisierungen erscheinen nur Vorhaben, für die Standort, Elektrolysekapazität und geplantes Inbetriebnahmejahr bekannt sind.

Bis 2030 sollen laut Datenbank Projekte mit insgesamt 5,5 Gigawatt in Betrieb gehen. Ein Teil davon dürfte sich allerdings verzögern oder ganz abgesagt werden, weil der Markt noch jung ist. 2,4 Gigawatt befinden sich in der FFED-Phase oder einem weiter fortgeschrittenen Entwicklungsstadium, rund 3 Gigawatt noch in der Pre-FEED-Phase oder früher.

Für Projekte mit insgesamt 2,1 Gigawatt gibt es bereits finanzielle Absicherungen – etwa durch eine positive finale Investitionsentscheidung (FID), einen Förderbescheid oder andere Finanzierungszusagen. Entscheidend ist, dass die Projektrisiken sinken. Projektierer nennen langfristige Wasserstoff-Abnahmeverträge als zentralen Faktor; Vertragslaufzeiten von 10 bis 15 Jahren gelten für Investitionsentscheidungen als besonders geeignet.

Fördergeld, Quoten und lange Verträge

Nur wenige Elektrolyseprojekte lassen sich derzeit ohne öffentliche Förderung umsetzen. 90 Prozent der bereits laufenden oder bis Ende 2026 geplanten Anlagen werden öffentlich gefördert, insbesondere über das IPCEI-Programm Wasserstoff und die Reallabore der Energiewende. Diese Vorhaben stellen rund 54 Prozent der installierten Kapazität. Der Anteil der Reallabor-Projekte war 2025 noch bedeutend, soll bis 2030 aber deutlich sinken, weil die Programme vor allem kleinere Technologie-Erprobungen unterstützen.

Für die meisten bis 2030 geplanten Vorhaben liegt noch keine endgültige Investitionsentscheidung vor. Rund ein Drittel der geplanten Elektrolysekapazität hat bisher finanzielle Unterstützung aus nationalen oder europäischen Förderprogrammen erhalten. Begrenzte Haushalts- und Fördermittel sowie der Wettbewerb zwischen Projekten in Ausschreibungen hinterlassen eine Finanzierungslücke.

In der ersten Auktion der Europäischen Wasserstoffbank konnten sich deutsche Projekte wegen höherer Gebotspreise nicht gegen Vorhaben aus anderen europäischen Ländern durchsetzen. In der zweiten Runde erhielten drei deutsche Projekte einen Zuschlag oder rückten nach, zogen ihre Gebote aber später zurück – noch vor Abschluss der Fördervereinbarungen. In der dritten Auktionsrunde wurden zwei deutsche Unternehmen für eine Förderung ausgewählt. Verbindliche Förderbescheide waren zum Datenstand der Analyse noch nicht unterzeichnet.

Projektierer fordern außerdem Anreize für mehr Wasserstoffnachfrage, etwa durch die Umsetzung der überarbeiteten Erneuerbare-Energien-Richtlinie, RED III. Deutschland führte dafür eine gesetzliche RFNBO-Unterquote für erneuerbaren Wasserstoff und Derivate im Verkehrssektor einschließlich Raffinerien ein. Sie beginnt 2026 bei 0,1 Prozent des gesamten Endenergiebedarfs im Verkehr und steigt bis 2040 schrittweise auf 10 Prozent.

Hohe Produktionskosten machen die Nachfragesicherung und Finanzierung schwierig. Nach Angaben der Projektierer treiben auch die EU-Anforderungen an erneuerbaren Wasserstoff die Kosten nach oben. Die EU-Kommission kündigte für den Sommer 2026 eine Überprüfung der Produktionsregeln an. Antragsteller berichten zudem häufig von hohem bürokratischem Aufwand und langen Bewilligungszeiten, unter anderem wegen beihilferechtlicher Vorgaben. Mit zunehmender Marktreife und stärkeren Nachfrageimpulsen könnten deutsche Projekte bei Förderausschreibungen wettbewerbsfähiger werden. Unternehmen halten spezielle Förderprogramme für Wasserstoffprojekte trotzdem weiterhin für erforderlich.

In Dresden liegt derweil der Fokus auf den Blasen an den Elektroden – kleinen Störenfrieden mit großer Wirkung. Ob Rox’ lasergravierte Mikrosäulen und die Y