Im Rennen um den Antrieb der Zukunft bei Nutzfahrzeugen liegt die Batterie zurzeit in Führung. Nach Autos sollen auch Lastwagen und Busse emissionsfrei auf den Straßen unterwegs sein. Die Europäische Union gibt vor, dass ein Drittel der Fahrleistung von Lastwagen bis 2030 CO2-frei sein muss. Nutzfahrzeughersteller wie Traton, Daimler Truck oder Volvo wollen in den nächsten Jahren die ersten Batterie-Lastwagen auf die Straße bringen. Doch ob damit die langfristige Lösung für den Schwerlastverkehr gefunden ist, ist unter ihnen umstritten. Auch dem Wasserstoff werden Chancen eingeräumt.
Für die Volkswagen-Tochter MAN ist die Sache entschieden. Anfang 2024 beginnt dort die Produktion schwerer batteriebetriebener Lastwagen. „Begrenzte Reichweite ist aktuell die Sorge Nummer eins der Kunden, dafür gibt es aber immer weniger Anlass“, sagte MAN-Chef Alexander Vlaskamp. MAN verspricht zunächst eine Reichweite von 600 bis 800 Kilometern, mit der nächsten Batteriegeneration sollen ab 2026 sogar bis zu 1000 Kilometer möglich sein.
Nach Einschätzung von Stef Cornelis, Deutschland-Direktor des Think-Tanks Transport & Environment, sind so große Reichweiten zumindest im ersten Schritt gar nicht nötig: 60 Prozent der zurückgelegten Lkw-Strecken seien weniger als 500 Kilometer - und damit in dem Bereich, den die Batterie-Laster mit einer Ladung schaffen. Daimler Truck will im September auf der Messe IAA Nutzfahrzeuge in Hannover ein Fahrzeug mit einer Reichweite von 500 Kilometern vorstellen. Kundentests starteten im kommenden Jahr, sagte Karin Radström, bei Daimler Truck für die Marke Mercedes zuständig. Die Markteinführung steht 2024 an.
Doch auch für längere Strecken sieht MAN keine größeren Hindernisse: Aufgeladen werden könnten die Lastwagen, wenn der Fahrer die ohnehin vorgeschriebene Pause von 45 Minuten macht. MAN arbeitet mit ABB zusammen an Megawatt-Ladetechnik, die Laden mit einer Spannung von mehr als 1000 Volt ermöglicht - was für Langstrecken-Trucks interessant sein dürfte, die viel Leistung in kurzer Zeit nachladen müssen. Dazu müssten die Stromnetze ertüchtigt werden - „aber das ist sowieso nötig“, sagt Cornelis.
Die drei größten europäischen Lkw-Bauer Daimler Truck, Traton und Volvo haben angekündigt, gemeinsam ein Hochleistungs-Ladenetz aufzubauen. Binnen fünf Jahren sollen mindestens 1700 Ladepunkte in der Nähe von Autobahnen und Logistikzentren errichtet werden. Allerdings werde das öffentliche Laden überschätzt, sagt Cornelis: Die meisten Lastwagen würden ohnehin im Depot der Spedition geladen.
Schneller schlau: Wasserstoff
Das chemische Element Wasserstoff (H) gehört zu den ältesten Elementen in unserem Universum. Es ist einer der Grundbausteine von Sternen, die Sonne zum Beispiel besteht zu knapp drei Vierteln aus Wasserstoff und zu knapp einem Viertel aus Helium. Wasserstoff ist in gebundener Form in allen lebenden Organismen zu finden. Auf der Erde ist die molekulare Form des Wasserstoffs (H2) ein geruchsloses, brennbares Gas.
Weil bei der Verbrennung von Wasserstoff (H) mit Sauerstoff (O) schlicht Wasser, also H2O, entsteht und eben kein klimaschädliches Treibhausgas Kohlendioxid (CO2), wie bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Wird Wasserstoff klimafreundlich hergestellt, soll er dabei helfen, den Ausstoß von CO2 deutlich zu verringern und laut Bundesregierung sogar „bis auf null zu führen“.
Stand: 26. Juli 2023
Der Wasserstoff soll vorzugsweise mit Hilfe von erneuerbarem Strom in sogenannten Elektrolyseverfahren hergestellt werden. Dabei zerlegt Strom Wassermoleküle in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff. Wird dabei Strom aus regenerativen Energiequellen verwendet, wird der Wasserstoff „grün“ genannt.
Je nach Art der Herstellung werden auch andere Farben zur Bezeichnung verwendet. So spricht man etwa von „grauem“ Wasserstoff, wenn bei der Herstellung aus Erdgas das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) entweicht.
Wird dabei das freiwerdende Kohlendioxid gespeichert, bezeichnet man ihn als „blau“.
Wird dabei fester Kohlenstoff gewonnen, wird der Wasserstoff „türkis“ genannt.
Mit Ökostrom hergestellter Wasserstoff soll zum einen als chemischer Rohstoff eingesetzt werden. Als Grundstoff für die chemische Industrie wird Wasserstoff schon lange verwendet, etwa zur Herstellung von Ammoniak, einer Ausgangsbasis für Düngemittel. In der Stahlindustrie etwa soll Öko-Wasserstoff künftig eine zentrale Funktion übernehmen: Wo bei der Herstellung von Roheisen bislang Kohle dem Eisenerz den Sauerstoff entzieht, soll künftig Wasserstoff ran.
Zum anderen soll er als Energieträger und damit auch als Energiespeicher dienen. In einigen Jahren soll er etwa als Brennstoff in modernen Gaskraftwerken zur Stromerzeugung verwendet werden. Sie sollen zum Einsatz kommen, wenn nicht genügend erneuerbarer Strom etwa aus Wind- und Sonnenenergie zur Verfügung steht. In Brennstoffzellen wird Wasserstoff schon länger zur Stromerzeugung eingesetzt. Gelagert werden soll Wasserstoff etwa in früheren Erdgasspeichern.
Batterielaster brauchen viel weniger Energie
Der Grund, warum Traton so eindeutig der Batterie den Vorzug einräumt, ist die größere Energieeffizienz. Bei Elektromotoren entsteht weniger Hitze als bei Verbrennungsmotoren, die im Betrieb heiß werden und diese Energie ungenutzt in die Atmosphäre entschwinden lassen. Bei Elektrofahrzeugen wird der Strom über Leitungen und Ladestationen ohne weitere Umwandlung direkt in die Fortbewegung gesteckt. Nach Berechnungen des Think Tanks ICCT kommen Batterie-Elektrolaster auf einen Wirkungsgrad von 79 Prozent, dabei sind Leitungsverluste des Stroms auf dem Weg zur Elektro-Tankstelle schon eingerechnet.
Brennstoffzellen-Fahrzeuge benötigen mehr als doppelt so viel Strom: Der Wasserstoff muss in Elektrolyseuren aus Strom und Wasser gewonnen und zu den Tankstellen transportiert werden. Auch arbeitet eine Brennstoffzelle nicht so effizient wie ein Elektromotor: Unter dem Strich kommen Brennstoffzellen-Lkw nach ICCT-Berechnungen auf einen Wirkungsgrad von 34 Prozent.
Trotz der Effizienz-Nachteile sehen Daimler Truck und Volvo große Chancen für Wasserstoff-Lkw. Ein wichtiges Argument dabei: Wasserstoff lässt sich speichern, anders als Strom. Daimler-Truck-Chef Martin Daum sagte auf der Hauptversammlung, er gehe davon aus, dass Nutzfahrzeuge künftig auch von Brennstoffzellen angetrieben würden. „Denn für ein Gelingen der Energiewende muss Europa grüne Energie importieren, transportieren und lagern können. Und das Medium, das dies ermöglicht, ist nun mal Wasserstoff.“ Die Stuttgarter haben ein Joint Venture mit Volvo gegründet, um Brennstoffzellen zu entwickeln. Ab Mitte des Jahrzehnts sollen Testfahrzeuge unterwegs sein, die Markteinführung ist ab 2027 geplant.
Volvo-Technikvorstand Lars Stenqvist sagte bei einer Reuters-Veranstaltung, zur Dekarbonisierung seien mehrere Technologien nötig. Dabei denke Volvo auch über Wasserstoff-Verbrennungsmotoren nach. Eine Entscheidung gebe es aber nicht. Schneller ist das Augsburger Startup Quantron, das herkömmliche Lastwagen auf Brennstoffzellen umrüstet. Die ersten sollten im kommenden Jahr an Kunden übergeben werden, sagte Quantron-Chef Michael Peschke. Auch in Asien wird Wasserstoff als Zukunftstechnologie gesehen: Hyundai will seine Version auf dem europäischen Markt testen.
Doch bevor solche Fahrzeuge serienreif sind, muss ausreichend Wasserstoff vorhanden sein. In Deutschland ist Wasserstoff aus Grünstrom Mangelware und wird Experten zufolge wohl auch künftig nicht in größerem Umfang produziert werden können. Die Bundesregierung setzt vor allem auf Importe. Lobbyist Cornelis verweist auf den hohen Bedarf in der Industrie, etwa in Stahlhütten oder in der Chemieindustrie. „Ich sage nicht, dass es keine Zukunft für Wasserstoff im Lkw-Verkehr gibt, aber so, wie es jetzt aussieht, liegen die Batterie-Lastwagen vorne.“
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