Lead Markets for Clean Coal Technologies A Case Study for China, Germany, Japan and the USA

Trotz der hohen CO2-Intensität von fossilen Energieträgern, insbesondere Kohle, werden diese weltweit auch in den kommenden Jahrzehnten eine gewichtige Rolle spielen. In Deutschland ist die Kernenergie zu ersetzen, und in Ländern wie China oder Indien verlangt eine hohe und wachsende Energienachfrage den Gebrauch von Kohle zusätzlich zu erneuerbaren Energien. Ein weiteres Argument für den Einsatz von Kohle ist, dass sie in den meisten Ländern im Vergleich zu Gas günstiger ist.

Die Studie identifiziert die Staubfeuerung als wesentliche technologische Trajektorie im Bereich von Kohlekraftwerken, und bestimmt die Potentiale für einen Lead Market in China, Deutschland, Japan und den Vereinigten Staaten. Dies erfolgt anhand der Ableitung von Indikatoren für die wichtigsten Lead Market Faktoren, die in der Literatur beschrieben werden, wobei auch die unterschiedlichen Regulierungsschemen in den verschiedenen Ländern berücksichtigt werden. Es werden nur solche innovativen Technologien betrachtet, die schon auf dem Markt verbreitet sind. Dies ist der Fall für superkritische (SC) und ultra-superkritische (USC) Kohlekraftwerke, die sich seit Jahrzehnten inkrementell weiterentwickeln.

In der Analyse zeigt sich, dass das Muster eines über Jahrzehnte stabilen Lead Markets für Kohlekraftwerke nur begrenzte Gültigkeit hat. In den 1960er und 1970er Jahren etablierten die USA einen Lead Market für SC und USC Technologien. Inzwischen hat Japan die Vereinigten Staaten überholt, obwohl es als Nachzügler gestartet ist. Japan ist vor allem im Bereich von Angebotsfaktoren wie beispielsweise F+E überlegen, China hat bezüglich Preis-, Nachfrage- und Regulierungsvorteilen aufgeholt. China praktiziert eine sogenannte Leapfrogging- Strategie, d.h. es holt rasch auf, indem es einzelne Stufen überspringt. So wurde China bereits zum Marktführer im Segment von Kesseln niedriger und mittlerer Qualität, während Japan und Germany nach wie vor den Weltmarkt für Turbinen dominieren.

Firmeninterviews bestätigen, dass Japan und Deutschland klare First Mover Vorteile bezüglich der innovativen Kohletechnologie haben, insbesondere für 600 °C Kraftwerke, während China Second Mover Vorteile bei der Herstellung wenig innovativer Kessel besitzt. Die Frage ist, ob Deutschland diese Vorteile angesichts der sinkenden heimischen Bedeutung von Kohle behalten wird. Deutschland und Japan könnten ihren Innovationsvorsprung verlieren, da ein beachtlicher Lernanteil, der bei Innovationsaktivitäten entsteht, durch die Interaktion und Kooperation mit dem Kunden entsteht. Da nahezu keine neuen Kohlekraftwerke in Deutschland geplant werden, können die First Mover Vorteile verloren gehen.

Horbach, Jens, Qian Chen, Klaus Rennings und Stefan Vögele (2012), Lead Markets for Clean Coal Technologies A Case Study for China, Germany, Japan and the USA, ZEW Discussion Paper Nr. 12-063, Mannheim.