Wasserstoff aus Elektrolyse ist dann besonders günstig, wenn ein sinnvoller Kompromiss zwischen möglichst vielen Betriebsstunden und möglichst niedrigen Strombezugskosten gefunden wird. Genau hier liegt das wirtschaftliche Optimum: Mit zunehmenden Betriebsstunden sinkt zunächst der CAPEX-Anteil pro Kilogramm Wasserstoff deutlich, weil sich die Investitionskosten auf eine größere Produktionsmenge verteilen. Gleichzeitig steigt aber mit jeder zusätzlich genutzten Betriebsstunde im Mittel der herangezogene Börsenstrompreis. Für die hier dargestellte Beispielanlage ergibt sich daraus breites Preis-Tal unterhalb von 7,00 € zwischen 4.500 und 7.200 Betriebsstunden pro Jahr.
Wasserstoff aus Elektrolyse: Wie ist der Zusammenhang CAPEX und Betriebsstunden?
Die Investitionskosten einer Elektrolyseanlage – also insbesondere für Elektrolyseur, Peripherie, Verdichtung, Aufbereitung und weitere Anlagentechnik – fallen im Wesentlichen zunächst unabhängig davon an, wie viele Stunden die Anlage im Jahr betrieben wird. Diese CAPEX müssen über die produzierte Wasserstoffmenge refinanziert werden.
Daraus ergibt sich ein zentraler Zusammenhang: Je mehr Betriebsstunden pro Jahr erreicht werden, desto geringer ist der CAPEX-Anteil je Kilogramm Wasserstoff. Der Grund ist einfach: Bei wenigen Betriebsstunden wird nur eine kleine Wasserstoffmenge erzeugt, sodass sich die Investitionskosten auf relativ wenige Kilogramm verteilen. Mit steigender Auslastung wächst die Jahresproduktion, und der CAPEX-Anteil pro Kilogramm sinkt entsprechend.
Gerade bei sehr niedrigen Betriebsstunden ist dieser Effekt besonders stark. Deshalb fällt die blaue Kurve in der Grafik zu Beginn deutlich ab. Mit zunehmender Betriebsdauer flacht dieser Effekt jedoch ab, weil die zusätzlichen Kostenvorteile aus der besseren Auslastung immer kleiner werden.
Wasserstoff aus Elektrolyse: Wie ist der Zusammenhang OPEX und Strompreis?
Neben den Investitionskosten spielen die Betriebskosten eine entscheidende Rolle. Im hier gezeigten Beispiel wird vereinfachend von konstanten OPEX-Kosten für das gesamte Jahr ausgegangen. Dazu zählen etwa Wartung, Instandhaltung, Personalanteile, Wasseraufbereitung oder sonstige betriebliche Aufwendungen. Auch dieser Kostenblock verteilt sich bei steigenden Betriebsstunden auf eine größere Wasserstoffmenge.
Zusätzlich kommt der Strompreis als zentraler Kostentreiber hinzu. Für das Beispiel werden die Börsenstrompreise bzw. Großhandelspreise des Jahres 2025 herangezogen. Dabei wird angenommen, dass die Elektrolyseanlage zunächst in den günstigsten Stunden des Jahres läuft. Werden mehr Betriebsstunden erreicht, müssen nach und nach auch teurere Stunden genutzt werden.
Genau das zeigt die rote Linie in der Grafik: Sie stellt den ansteigenden mittleren Börsenstrompreis in €/MWh dar, wenn immer mehr Betriebsstunden pro Jahr abgedeckt werden und dafür fortlaufend die jeweils nächstgünstigen Stunden des Jahres hinzugenommen werden. Links in der Grafik stehen also sehr günstige – teils sogar negative – Strompreise, während der durchschnittliche Strompreis mit steigender Stundenzahl zunimmt.
Wasserstoff aus Elektrolyse: Wo liegt das Optimum aus CAPEX, OPEX und Börsenstrompreis?
Die blaue Linie zeigt die daraus resultierenden gesamten Wasserstoffkosten in €/kg. Sie setzt sich aus CAPEX, OPEX und Stromkosten zusammen und wird in Abhängigkeit von den Betriebsstunden beziehungsweise dem mittleren Börsenstrompreis der zuvor günstigsten Stunden dargestellt. Für die dargestellte Beispielanlage liegt das Kostenminimum bei etwa 5.800 Betriebsstunden pro Jahr. An diesem Punkt ergeben sich Wasserstoffkosten von rund 6,90 €/kg.
Bemerkenswert ist dabei nicht nur das absolute Minimum, sondern auch die Breite des wirtschaftlich günstigen Bereichs. Die Grafik zeigt ein sehr breites Tal niedriger Wasserstoffkosten: Im Bereich von etwa 4.500 bis 7.200 Betriebsstunden pro Jahr bleiben die Wasserstoffkosten unterhalb von 7 €/kg. Das bedeutet, dass das wirtschaftliche Optimum nicht nur in einem einzigen exakten Betriebspunkt liegt, sondern dass es einen relativ robusten Bereich gibt, in dem sich ebenfalls sehr attraktive Kosten erzielen lassen, zum Beispiel in der Wasserstoff-Beimischung ins Erdgasnetz (siehe Frage des Monats Mai 2026: Wasserstoff-Beimischung ins Erdgasnetz: Ist das heute ein Business Case?)
Für die Praxis ist das eine wichtige Erkenntnis auch für Stadtwerke (siehe Frage des Monats Juli 2025: Wasserstoffbeimischung: Wann ist sie für Stadtwerke wirtschaftlich interessant?). Sie zeigt, dass Elektrolyseure wirtschaftlich nicht zwingend auf maximale Jahreslaufzeiten ausgelegt werden müssen. Entscheidend ist vielmehr, die Anlage so zu betreiben, dass ein guter Kompromiss zwischen hoher Auslastung und günstigen Stromstunden erreicht wird.
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