Der Brennstoffzellen-Prototyp Mercedes-Benz GenH2 Truck. Foto: Daimler Truck

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Eine Welt, viele Lösungen

Ob Batterie, Wasserstoff oder E-Fuels: Weil Diesel als einer der Hauptverursacher von Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor gilt, wird weltweit nach Alternativen gesucht. Die Herangehensweise an diese Frage unterscheidet sich jedoch in den einzelnen Regionen. Was macht Südamerika anders als Asien? Und was unterscheidet sie von Europa oder den USA? Ein Überblick. 

Zukünftig sollen Trucks, Lkw und Co. nachhaltig unterwegs sein: Laut einer EU-Verordnung sind Nutzfahrzeughersteller verpflichtet, den CO2-Ausstoß bei Neufahrzeugen noch innerhalb dieser Dekade um 30 Prozent zu reduzieren. Alternativen müssen also her – und zwar schnell. 

In Europa könnte sich die Zahl der dieselbetriebenen Lastkraftwagen schon ab dem übernächsten Jahr reduzieren. Dies zeigt die Studie „European Truck Market Outlook 2022” der internationalen Unternehmensberatung Bain & Company für Deutschland, Frankreich, Großbritannien und Spanien: Nur 30 Prozent von 565 befragten Flottenverantwortlichen planen, in drei Jahren noch Lkw mit klassischem Dieselmotor zu kaufen. Bereits 2025 soll etwa jeder zweite Lkw mit alternativem Antrieb ausgestattet sein – eine Mammutaufgabe für die Branche. Denn bisher fahren zum Beispiel in Deutschland nur etwa zwei Prozent der Lkw ohne Diesel oder Benzin.

E wie Europa, E wie Elektro

In Europa setzen die Hersteller und Betreiber von Nutzfahrzeugflotten vor allem auf E-Mobilität: Die Boston Consulting Group (BCG) etwa sieht hier die besten Chancen, dass sich der Batterieantrieb flächendeckend durchsetzt. Im Jahr 2030 könnten laut einer Studie der Unternehmensberatung von 2019 bis zu 70 Prozent der Lkw, die ohne Verbrenner angetrieben werden, batterieelektrisch fahren – vorausgesetzt, die entsprechende Lkw-taugliche Ladeinfrastruktur ist verfügbar. In vielen europäischen Ländern, unter ihnen Deutschland, profitieren Lkw-Produzenten dabei von politischen Strategien, die den Batterieantrieb fördern. Auch das Heidelberger Institut für Energie- und Umweltforschung (Ifeu) kommt in einer aktuellen vergleichenden Analyse der Potenziale von Antriebstechnologien für Lkw zu dem Ergebnis, dass elektrisch angetriebene Lkw bereits 2025 günstiger als „Diesel“ sein könnten. Bis 2030 könnte so bereits jeder dritte neu verkaufte Lastkraftwagen in Europa einen Batterieantrieb besitzen.

Als eine Art Blaupause für die Entwicklung in der EU könnte dabei die Einschätzung des Verbands der Automobilindustrie (VDA) gelten: In seinem „Positionspapier zu zukünftigen Antriebstechnologien aus Sicht der deutschen Nutzfahrzeugindustrie“ fordert der Verband ein technologieoffenes Vorgehen zum Erreichen der Klimaziele — mit klarem Fokus auf E-Mobilität und Wasserstoff.

Leichte Nutzfahrzeuge mit batterieelektrischem Antrieb sind bereits verfügbar und werden zunehmend im innerstädtischen Verteilerverkehr eingesetzt. Doch auch mittelschwere Nutzfahrzeuge sollen im Regional- und Verteilerverkehr elektrisch fahren. Damit darüber hinaus künftig zudem der Schwerlastverkehr oder Busse im Fernverkehr rein elektrisch angetrieben werden können, bedarf es neben der Weiterentwicklung aktueller Batterietechnologien vor allem einer flächendeckenden Ladeinfrastruktur. 

Der Ladeinfrastuktur für den E-Güterverkehr wird weltweit ausgebaut. Am Mercedes-Benz Trucks Standort in Wörth am Rhein entsteht ein Demo-Ladepark für Elektro-Lkw-Kunden. Foto: Daimler Truck

Für schwere Nutzfahrzeuge im Langstreckenverkehr und Reisebusse hält der VDA auch Wasserstoff (H2) für eine wichtige Alternative zum Diesel. Diese Einschätzung korrespondiert mit der „Nationalen Wasserstoffstrategie“ der Bundesregierung, die grünen Wasserstoff als relevant vor allem für den Fern- und Schwerlastverkehr betrachtet.

Asien – volle Kraft voraus für Wasserstoff

Einen Schritt weiter in Sachen Wasserstoff ist man in Asien: So hat Japan bereits 2017 als erstes Land der Welt eine nationale Wasserstoffstrategie entwickelt. 2020 wurde in Fukushima die weltweit größte Produktionsanlage für grünen Wasserstoff in Betrieb genommen. Auch der Ausbau der nötigen Infrastruktur treibt Japan voran. Bis 2030 sollen einer Prognose des Marktforschungsunternehmens Fuji Keizai zufolge in Japan 1.321 Wasserstofftankstellen in Betrieb sein, die dann 621.000 Pkw versorgen sollen. In Deutschland gibt es aktuell knapp einhundert H2-Tanksäulen. Im Bereich Nutzfahrzeuge sollen 2030 in Japan insgesamt 1.300 mit Brennstoffzellen betriebene Busse und 14.600 Gabelstapler fahren. 

Mit dem Ausbau des Tankstellennetzes ist das Konsortium Japan H2 Mobility betraut, dem auch der Automobilhersteller Toyota angehört. Toyota stellte bereits 2017 die erste Serienversion des Brennstoffzellen-Busses Sora vor. Aktuell entwickelt der Konzern gemeinsam mit der Toyota-Tochter Hino Motors Brennstoffzellen-Lkw für den japanischen und nordamerikanischen Markt. Für 2024 kündigten die Unternehmen Toyota, Hino und Isuzu die Produktion eines batterieelektrischen Niederflurbusses an, von dem auch ein Ableger mit Brennstoffzelle entwickelt werden soll. In China arbeitet Toyota zudem mit chinesischen Firmen in der United Fuel Cell Systems R&D an der Entwicklung von Brennstoffzellen-Lkw.

0:01 / 1:20 Toyota Bus SORA 2019 – Fuel Cell Bus

Umweltfreundlich unterwegs mit SORA

   0:01 / 8:32   Toyota Bus SORA 2019 - Fuel Cell Bus

Auch Hyundai ist in Sachen Wasserstoff-Lkw aktiv. Der Automobilhersteller aus dem benachbarten Südkorea lieferte 2020 mit dem Xcient Fuel Cell die weltweit ersten in Serie produzierten schweren Nutzfahrzeuge mit Brennstoffzellen-Elektroantrieb aus. Bis 2025 sollen 1.600 Einheiten produziert werden. 

China setzt ebenfalls auf H2 – nicht nur im Bereich der Nutzfahrzeuge. Wasserstoff- und Brennstoffzellenanwendungen werden als Schlüsseltechnologien der Zukunft angesehen und entsprechend staatlich gefördert. Bereits heute gibt es laut dem Factsheet Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie in der Volksrepublik China der now GmbH mindestens zehn Hersteller für Brennstoffzellenbusse, vier für leichte Nutzfahrzeuge sowie mehr als zehn aktive Brennstoffzellenhersteller und -systemintegratoren. 

Bis 2030 sollen eine Million Brennstoffzellenfahrzeuge, vor allem Pkw, auf Chinas Straßen fahren. Ende 2020 fuhren im größten Automarkt der Welt etwa 7.300 Fahrzeuge, die mit dieser Technologie angetrieben wurden, die meisten davon waren Nutzfahrzeuge.

Auch neueste Verkaufszahlen aus China zeigen, dass der Trend zur Elektrifizierung geht: 2021 stieg der Verkauf von schweren Lkw mit batterieelektrischen, Plug-in-Hybrid- und Brennstoffzellen-Antrieb an, wie Bloomberg NEF berichtet. Von den schweren Lkw, die mit alternativer Antriebstechnik verkauft wurden, waren 62 Prozent herkömmliche batterieelektrische Fahrzeuge, 31 Prozent besaßen Tauschbatterien und sieben Prozent fuhren mit Brennstoffzelle. 

Und es könnten bald mehr werden: In Peking wurde jüngst die größte Wasserstofftankstelle der Welt fertiggestellt. Sobald ihr Betrieb genehmigt ist, können hier mit einer täglichen Kapazität von 4,8 Tonnen Wasserstoff 600 Fahrzeuge betankt werden.

Land der langen Wege — die USA zwischen Batterie, Wasserstoff und Erdgas

Auf dem nordamerikanischen Lkw-Markt ist dagegen keine Bevorzugung einer einzigen Antriebsart auszumachen. Während Weltmarktführer Daimler Truck bei Sattelschleppern sowohl auf Elektro als auch Wasserstoff baut, setzt die VW-Nutzfahrzeugholding und MAN-Mutter Traton klar auf eine elektrische Zukunft der Branche. Welche Technologie sich durchsetzen wird, dürften angesichts kleiner Gewinnmargen im Transportgewerbe letztlich die Kosten bestimmen. Hier haben E-Trucks die Nase noch vorne. Das könnte sich allerdings ändern: Grüner Wasserstoff kann in sonnen- und windreichen Regionen produziert, transportiert und gespeichert werden. Bei Daimler ist man daher zuversichtlich, dass Wasserstoff perspektivisch zu sehr attraktiven Preisen gehandelt werden wird.

Die Besonderheiten des US-amerikanischen Marktes liefern zudem weitere Argumente für den zweigleisigen Ansatz: In einem Land der langen Strecken haben Wasserstoff-Lkw mit ihrer höheren Reichweite einen Vorteil gegenüber E-Trucks. Zudem sind die Standzeiten der Fahrer hier kürzer, was lange Ladezeiten unmöglich macht. Daimler baut gemeinsam mit Investoren wie Blackrock ein Ladenetz sowohl für Batterie- als auch Wasserstofffahrzeuge. 2024 soll der erste Batterie-Lkw für den Fernverkehr auf den Markt kommen, 2027 der erste Wasserstoff-Truck.

Neben dem Batterie- und dem Wasserstoffantrieb spielt in den USA aber auch Erdgas eine potenziell wichtige Rolle für die Nach-Diesel-Zeit: Dass der fossile Energieträger vor allem in den USA und China eine Alternative zum Diesel ist, stellte auch die Studie der Boston Consulting Group von 2019 fest. Hier wird flüssiges Erdgas als eine von drei zukunftsfähigen Antriebssträngen für die Lkw-Branche genannt. Einige Unternehmen nutzen die Technologie in den USA schon seit Jahren: Der Logistiker UPS setzt zum Beispiel seit 2018 Lieferfahrzeuge ein, die mit Erdgas betrieben werden – und kauft weiterhin neue zu. UPS will hierfür auch erneuerbares Erdgas (RNG) einsetzen, das aus Abfall von Mülldeponien und Milchviehbetrieben gewonnen wird.

UPS setzt auf erneuerbares Erdgas und stockt seine umweltfreundliche Flotte rund um den Globus auf. Foto: UPS

Wind und Sonne im Tank — E-Fuels für den globalen Süden

Südamerika geht einen anderen Weg: Hier werden zunehmend E-Fuels als Alternative zum Diesel eingesetzt. Mit den synthetischen Kraftstoffen können zum einen Verbrennungsmotoren weiter betrieben werden, zum anderen bleibt die bestehende Tankstellen-Infrastruktur künftig nutzbar. E-Fuels sind also sofort einsetzbar – auch wenn ihnen vorgeworfen wird, dass ihr Wirkungsgrad deutlich unter dem von E-Autos liegt. Entscheidend für ihren Beitrag zum Klimaschutz ist, dass der Strom für ihre Herstellung nahezu ausschließlich aus regenerierbaren Energien stammt.

Für die Produktion von E-Fuels bieten sich also in erster Linie Regionen an, in denen besonders viel Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne produziert werden kann: Südamerika, der nahe und mittlere Osten sowie Nordafrika. 

Marokko mit seinen Wüsten könnte zum Beispiel laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) zwei bis vier Prozent des Grünstroms produzieren, der weltweit benötigt wird, um mit dem Power-to-X-Verfahren (PtX) synthetische Kraftstoffe wie Wasserstoff, Methan oder Ammoniak nahezu klimaneutral herzustellen.

Südamerika setzt auf E-Fuels

Im südchilenischen Patagonien entsteht seit Herbst 2021 eine Pilotanlage zur Herstellung von E-Fuels aus Windkraft. Die von Siemens und Porsche gemeinsam mit weiteren Partnern gebaute Anlage soll ab 2022 jährlich 130.000, ab 2026 bis zu 550 Millionen Liter Kraftstoff produzieren. Neben E-Fuels soll hier auch grüner Wasserstoff produziert werden — sowohl für den heimischen Markt als auch für den Export.

Porsche und Siemens Energy errichten in Punta Arenas in Chile gemeinsam mit internationalen Unternehmen eine Industrieanlage zur Herstellung von E-Fuel. Foto: Porsche

Sogar Volkswagen (VW) setzt in Südamerika auf den synthetischen Kraftstoff Bioethanol aus Zuckerrohr – obwohl Konzern und Marke auf dem deutschen Markt eindeutig auf E-Mobilität setzen. Brasilien ist jedoch weltweit der einzige Markt, auf dem sogenanntes Flex-Fuel, ein aus Benzin und Zuckerrohr gewonnenes Ethanol, die dominierende Treibstoffquelle ist. Schon 2004 setzte das südamerikanische Land ein Biodieselprogramm auf, das Biokraftstoffe in den nationalen Energiemix integrieren sollte. VW hat nun in Brasilien ein Forschungs- und Entwicklungszentrum für synthetische Kraftstoffe errichtet. Schon heute spart das Unternehmen vor Ort fast 1.700 Tonnen CO2 jährlich durch den Einsatz von Ethanol in eigenen Flottenfahrzeugen. Trotzdem startete die brasilianische Volkswagen Caminhões e Ônibus (VWCO) die Produktion des Verteiler-Lkw e-Delivery: 1.000 bis 3.000 Stück sollen pro Jahr hergestellt werden.

Die Antwort auf die Frage, mit welchem Antrieb Lkw, Trucks oder Omnibusse zukünftig unterwegs sein werden, fällt also je nach Weltregion anders aus. Wichtig wird vor allem eines sein: Dass auch im Leicht- und Schwerlastverkehr Waren und Menschen zuverlässig und schnell an ihr Ziel gebracht werden und dabei die Umwelt möglichst wenig belastet wird.