Alternative Antriebe

Taugt Wasserstoff nicht einmal für Lkw?

Elektro-LKW
14.02.2022

Zumindest im Lkw-Fernverkehr galt die Brennstoffzelle bislang als Hoffnungsträger. Eine Fraunhofer-Analyse sieht nun jedoch auch hier batterieelektrische Lkw im Vorteil.
Wasserstoff-betriebener Lkw mit entsprechender Aufschrift

Die E-Mobilität ist nicht jedermanns Sache, viele Autofahrer setzen auf Wasserstoff als Kraftstoff der Zukunft. Das untermauert eine Umfrage in Deutschland. Auf die Frage welcher Antrieb dringend gefördert werden sollte, sprachen sich 39 Prozent der Befragten für die Brennstoffzellentechnik aus und nur 14 Prozent für batteriebetriebene E-Autos. Das Magazin Der Spiegel berichtete im Vorjahr darüber unter der Schlagzeile: „Wasserstoff bei Deutschen beliebter als Batterien“.

Zumindest im Bereich der schweren Lkw schien die Brennstoffzelle eine vielversprechende Antriebstechnik der Zukunft zu sein. Dies, zumal die begrenzten Reichweiten und langen Ladezeiten den Einsatz batterieelektrischer Antriebe im Transportgewerbe nicht praktikabel erscheinen ließen.

Ein herber Dämpfer

Jetzt gab es für die Fans der Wasserstoff-Brennstoffzellentechnik allerdings einen herben Dämpfer. Wie mehrere deutsche Medien berichten, hat das renommierte Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (kurz ISI) im Magazin „Nature Electronics“ einen wissenschaftlichen Beitrag verfasst, dessen Titel schon alles verrät: „Hydrogen unikely to play major role in road transport, even for heavy trucks“.

Die Autoren kommen glatt zu dem Ergebnis, dass der batterieelektrische Antrieb in den allermeisten Regionen und Anwendungen von Nutzfahrzeugen der Brennstoffzelle überlegen ist. Sie schließen dabei den Schwerlastfernverkehr explizit mit ein. Auf diesem ruhten bisher die größten Hoffnungen zur Einführung von Brennstoffzellen.  

Die Studie von Fraunhofer ISI sieht vollelektrische Antriebe durch rasante Batterie- und Ladetechnik-Entwicklung mittlerweile auch bei Lkw im Vorteil und für Fuel Cells allenfalls noch Nischenanwendungen. Umgekehrt hätten Brennstoffzellenfahrzeuge ihre einstigen Vorteile bei Reichweite und Tankzeit verloren und würden wahrscheinlich nicht mit Batteriependants konkurrieren können, sagt das unabhängige deutsche Forschungsinstitut.

Schlechte Energiebilanz

Gegen die Wasserstoff-Brennstoffzelle wirkt sich vor allem die schlechte Energiebilanz dieser Antriebsart aus. So kommt nur ein Viertel der Ausgangsenergie dem Antrieb zugute, drei Viertel gehen bei der Umwandlung von elektrischer Energie in Wasserstoff, bei Transport, Lagerung und schließlich in der Brennstoffzelle selbst wieder verloren. Zudem ist grüner, also aus erneuerbarer Energie und somit klimaneutral hergestellter Wasserstoff auf lange Sicht Mangelware, so die Experten. Hinzu kommt die herausfordernde Infrastruktur fürs Lagern und Transportieren bis hin zum Tanken des Brennstoffs.

Nutzfahrzeugriese Traton fühlt sich in seiner Strategie bestätigt und reagierte prompt mit einer eigenen Aussendung auf das Fraunhofer-ISI-Papier. Unter dem Titel „Fraunhofer-Analyse sieht batterieelektrische Lkw im Vorteil gegenüber Wasserstoff-Lkw“ wird Catharina Modahl-Nilsson, Chief Technical Officer der Traton Group zitiert: „Wir freuen uns über die Deutlichkeit des Analyseergebnisses, auch wenn es uns nicht überrascht. Es bestätigt einmal mehr die Strategie der Traton Group, bei unseren Nutzfahrzeugen auf batterieelektrische Antriebe zu setzen.“

Traton setzt auf E-Lkw

Im Lkw-Verkehr, gerade auf der Langstrecke, würden reine E-Lkw in den meisten Fällen die günstigere und umweltfreundlichere Lösung sein. Denn der Wasserstoff-Lkw hat, wie auch Modahl-Nilsson betont, einen entscheidenden Nachteil: „Nur etwa ein Viertel der Ausgangsenergie fließt in den Antrieb, drei Viertel gehen durch Umwandlungsverluste verloren. Beim E-Lkw ist das Verhältnis umgekehrt.“

Prompt meint die Managerin: „Batterieelektrische Fernverkehrs-Lkw kommen, die Technik ist da, die Netze machen es mit.“ Was es jetzt noch brauche, sei weitere politische Unterstützung, allen voran in Form staatlicher Unterstützung des Aufbaus eines Hochleistungsladenetzes für E-Lkw. Auch Anreize wie Ausnahmen beim Sonntagsfahrverbot oder die Ermöglichung von Nacht-Logistik für die Betreiber batterieelektrischer Lkw wären laut Modahl-Nilsson sinnvoll.  Sofern die Ladeinfrastruktur vorhanden ist, könnten bei Traton im Jahr 2030 bereits 50 Prozent der Neuverkäufe im Fernverkehr batterieelektrisch sein, wie es heißt.

Daimler fährt zweigleisig

Konkurrent Daimler gibt sich zurückhaltender: „Daimler Truck verfolgt konsequent eine Doppelstrategie bei der Elektrifizierung seines Portfolios: mit Batterie und wasserstoffbasierten Antrieben“, heißt es in einer aktuellen Aussendung. Hintergrund seien die vielen unterschiedlichen Anwendungsfälle und Aufgaben von Lkw. Für flexible und anspruchsvolle Einsätze vor allem im wichtigen Segment des schweren Fernverkehrs können laut Daimler wasserstoffbasierte Antriebe sehr wohl die bessere Lösung sein.

Andreas Gorbach, Mitglied des Vorstands der Daimler Truck AG, meint: „Es wird immer wieder Diskussionen geben, die sich nur mit einzelnen Teilaspekten unterschiedlicher alternativer Antriebsformen befassen wie beispielsweise der Energieeffizienz. Diese ist in der Tat beim batterie-elektrischen gegenüber dem wasserstoffbasierten Antrieb höher, jedoch wird dabei der Blick auf das große Ganze vergessen. Maßgeblich für eine erfolgreiche Umstellung auf Zero-Emission-Technologien ist neben der Effizienz vor allem auch die Verfügbarkeit einer entsprechenden Infrastruktur sowie die Verfügbarkeit von ausreichend grüner Energie.“

Bei Daimler sein man der Überzeugung, dass eine zügige und kostenoptimierte Abdeckung dieses Energiebedarfs nur mit beiden Technologien möglich ist. Gorbach get davon aus, dass grüner Wasserstoff perspektivisch zu sehr attraktiven Preisen gehandelt wird. Hinzu kämen Vorteile bei Kosten und technischer Machbarkeit der Wasserstoff-Infrastruktur sowie für Kunden größere Reichweiten, Flexibilität und kürzere Tankzeiten. So könnten Wasserstoff-Lkw vor allem im harten Fernverkehrseinsatz eine sinnvolle Option für Kunden sein, insbesondere in Bezug auf die Gesamtbetriebskosten – selbst wenn die Energieeffizienz geringer ist. „Bei der Frage nach der besten Transportlösung ist die Energieeffizienz ein wichtiges, aber lang nicht hinreichendes Kriterium“, erklärt Gorbach.