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    Nutzfahrzeuge

    Brennstoff für die Brummis

    Wasserstoff ist in großen Mengen speicherbar und lässt sich aus erneuerbaren Energien erzeugen: eine optimale Kombination für CO₂-neutrale Mobilität, insbesondere bei Nutzfahrzeugen. Was jetzt noch fehlt, ist die Infrastruktur.

    Wasserstoff ist in großen Mengen speicherbar und lässt sich aus erneuerbaren Energien erzeugen: eine optimale Kombination für CO₂-neutrale Mobilität, insbesondere bei Nutzfahrzeugen. Was jetzt noch fehlt, ist die Infrastruktur.

    Wasserstoff: Die Zukunft der Nutzfahrzeuge

    Die deutschen Nutzfahrzeughersteller und -zulieferer sehen Wasserstoff als mittel- bis langfristige Möglichkeit, um insbesondere den Fernverkehr CO₂-neutral zu gestalten. Wasserstoff lässt sich aus erneuerbaren Energien erzeugen und ist in großen Mengen speicherbar. Der Einsatz von Wasserstoff in Brennstoffzellen in Lkw/Bussen ermöglicht eine ähnliche Flexibilität und vergleichbare Leistungsprofile wie beim konventionell angetriebenen Lkw/Bus. Denkbar ist aber auch die direkte Verbrennung von Wasserstoff in einem Verbrennungsmotor. Im Gegensatz zu derzeitigen batterieelektrischen Antrieben können wasserstoffbetriebene Nutzfahrzeuge schnell betankt werden und haben nur unwesentlich längere Standzeiten an der Tanksäule als dieselbetriebene Nutzfahrzeuge.

    Im Vergleich zum batterieelektrisch angetriebenen Nutzfahrzeug mit derzeitiger Batteriechemie ermöglicht der Einsatz von Wasserstoff im schweren Nutzfahrzeug die sichere Bewältigung großer Fahrstrecken. Dies wird insbesondere in Regionen Europas wichtig sein, in denen keine entsprechende elektrische Ladeinfrastruktur aufgebaut werden kann. Der einerseits notwendige Einsatz von grünem Wasserstoff und dessen derzeit fehlende Verfügbarkeit und die andererseits fehlenden Betankungsmöglichkeiten für Lkw/Busse sowie die Kosten für die Brennstoffzelle sind derzeit limitierende Faktoren für eine breite Einführung dieser Technologie. Die aktuell 92 Tankstellen¹ in Deutschland sind im Wesentlichen nur für Pkw ausgelegt und für einen Einsatz im Güterfernverkehr nicht geeignet. Für den Straßengüterverkehr muss daher zeitnah ein Kernnetz an Wasserstofftankstellen aufgebaut werden. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass mit gasförmigem Wasserstoff betriebene Nutzfahrzeuge mit bis zu 700 Bar druckbetankt werden. 

    ¹ Stand Frühjahr 2021

    300 Wasserstofftankstellen in Deutschland – bis 2030

    Die überarbeitete Alternative Fuel Infrastructure Directive (AFID) sollte für Europa ein Ziel von rund 300 Lkw-geeigneten Wasserstofftankstellen bis 2025 (beziehungsweise 85 in Deutschland) und mindestens 1.000 (beziehungsweise 300 in Deutschland) bis spätestens 2030 festlegen. Darüber hinaus sollte definiert werden, dass bis 2030 alle 200 Kilometer eine Wasserstofftankstelle im Fernverkehrsnetz (Autobahnen und Kraftfahrstraßen) verfügbar ist. Die Wasserstofftankstelle für Nutzfahrzeuge (Lkw/Busse) sollte eine tägliche Mindestkapazität von mindestens sechs Tonnen Wasserstoff mit mindestens zwei Betankungspunkten pro Station haben. Die technischen Spezifikationen und das Ziel sollten im Jahr 2025 überprüft und gegebenenfalls angepasst werden. Um sicherzustellen, dass die erforderliche Anzahl von Tankstellen bis 2025 und 2030 in der gesamten EU verfügbar ist, sollten verbindliche Ziele pro Mitgliedstaat festgelegt werden.

    In der Anfangsphase ist daher etwa der Einsatz im Werkverkehr mit vorab definierten und unveränderlichen Routenplanungen sinnvoll, um gezielt eine Wasserstoffinfrastruktur aufbauen zu können.

    Um die Kosteneffizienz zu erhöhen und den im Nutzfahrzeug verfügbaren Bauraum besser zu nutzen, sollten zukünftig auch Möglichkeiten bedacht werden, eine Betankung mit Flüssigwasserstoff zu ermöglichen. Die Nutzung von Flüssigwasserstoff kann zu deutlichen Steigerungen bei der Reichweite schwerer Nutzfahrzeuge beitragen und wird die Konkurrenzfähigkeit gegenüber konventionell angetriebenen Fahrzeugen deutlich verbessern.

    Betankung auch mit Flüssigwasserstoff

    Fahrzeuge mit Einsatz von Wasserstoff (Brennstoffzelle oder direkte Verbrennung) werden in den nächsten Jahren nur mit entsprechender Steuerung (etwa Anschaffungsförderung, CO₂-Bepreisung, Mautanpassungen etc.) vergleichbare Kosten wie konventionell angetriebene Nutzfahrzeuge ausweisen. Dies liegt in der teuren Technologie, aber auch in noch teuren Kraftstoffen und notwendigen Investitionen in die Tankinfrastruktur begründet.

    Die Betreiber sollten frühzeitig bei der Festschreibung strukturpolitischer Maßnahmen und möglicher Förderprogramme eingebunden werden. Das betrifft sowohl die Anschaffung der Fahrzeuge als auch die Einrichtung betriebsseitiger Tankmöglichkeiten.

    Für schwere Nutzfahrzeuge (Lkw/Bus) muss parallel dazu ein Kernnetz an Wasserstofftankstellen (bis 2030 alle 200 Kilometer eine Wasserstofftankstelle) aufgebaut werden. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass Nutzfahrzeuge mit bis zu 700 Bar druckbetankt werden können. Um die Energieeffizienz zu erhöhen und den im Nutzfahrzeug verfügbaren Bauraum besser zu nutzen, sollte zukünftig auch eine Betankung mit Flüssigwasserstoff ermöglicht werden.

    Gleichzeitig muss eine enge Verknüpfung der Wasserstofferzeugung mit Quellen für regenerativ erzeugten Strom sichergestellt werden. Durch die Bündelung der Wasserstoffbedarfe aus Verkehr, Haushalten und Industrie wäre die lokale Erzeugung von Elektrolysewasserstoff in Regionen mit zahlreichen Windkraft- und Fotovoltaikanlagen sinnvoll. Importierter grüner Wasserstoff muss ebenso eine Rolle spielen, da die Stromkosten zum Beispiel in sonnenreichen Ländern deutlich unter den deutschen Gestehungskosten liegen.

    Eine weitere Möglichkeit, alternative Antriebe im Nutzfahrzeugbereich zu fördern, stellt eine CO₂-basierte Lkw-Maut dar. Auf diesem Weg können die Mehrkosten für Fahrzeuge mit alternativen Antrieben reduziert werden.

    Dr.-Ing. Sascha Pfeifer
    Ansprechpartner

    Dr.-Ing. Sascha Pfeifer

    Leiter des Fachgebiets Transportpolitik

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