Trotz einer steigenden Anzahl elektrischer Anwendungen wie Wärmepumpen oder Elektroautos, werden sich zukünftig nicht alle Technologien auf den direkten Einsatz von erneuerbarem Strom umstellen lassen. So können elektrische Antriebe beispielsweise im Schiffs- und Flugverkehr beim heutigen Stand der Technik nicht die hohen Anforderungen an Gewicht und Reichweite erfüllen. Hinzu kommt, dass sich viele Prozesse in der Herstellung energieintensiver Produkte nicht allein durch den direkten Einsatz von Strom defossillisieren lassen. Das gilt insbesondere in der Stahl- und Chemieindustrie. Diese Prozesse sind auch zukünftig auf molekulare Energieträger angewiesen.

Damit auch diese Anwendungen treibhausgasneutral gestaltet werden können, bedarf es des Einsatzes von Wasserstoff und darauf basierenden synthetischen Kraftstoffen. Molekularer Wasserstoff ist ein farb- und geruchloses Gas, das in der Natur nur in sehr geringen Mengen vorkommt und daher zuerst unter Einsatz von Energie erzeugt werden muss. Je nachdem welche Energiequelle dafür eingesetzt wird, unterteilt man den produzierten Wasserstoff in verschiedene Farbkategorien. So wird klimafreundlicher, grüner Wasserstoff über das so genannte Elektrolyseverfahren mittels erneuerbaren Stroms produziert. Im Gegensatz dazu steht der heute vorherrschende graue Wasserstoff, der in der Regel auf Basis von Erdgas erzeugt wird. In diesem Produktionsverfahren entstehen große Mengen des klimaschädlichen CO2. Werden die bei der Produktion anfallenden Emissionen allerdings abgefangen und gespeichert, spricht man von blauem beziehungsweise türkisem Wasserstoff. Durch die bei der Förderung und beim Transport des Erdgases entstehenden Vorkettenemissionen ist allerdings auch blauer Wasserstoff nicht vollständig klimaneutral, sodass langfristig vor allem grüner Wasserstoff zum Einsatz kommen soll.

Die Verschärfung der Klimaziele erhöht den Transformationsdruck zur Umstellung fossiler Prozesse auf klimafreundliche Alternativen und forciert einen beschleunigten Markteintritt wasserstoffbasierter Anwendungen. Während für die Sektoren Energiewirtschaft und Industrie bisher eine Reduktion von knapp 62 beziehungsweise 51 Prozent gegenüber 1990 angestrebt wurde, ergibt sich laut des Entwurfs zum neuen Klimaschutzgesetz eine deutliche Verschärfung auf –77 Prozent (Energiewirtschaft) beziehungsweise –58 Prozent (Industriesektor).