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Emissionsfreier Lkw-Verkehr bis 2050 nicht mehr auszuschließen Emissionsfreier Lkw-Verkehr bis 2050 nicht mehr auszuschließen
aktuelle Studie zur Wettbewerbsfähigkeit von Batterie- und Brennstoffzellen-LKW im Fernverkehr hält emissionsfreien Lkw-Verkehr bis 2050 für realistisch. Emissionsfreier Lkw-Verkehr bis 2050 nicht mehr auszuschließen

Eine aktuelle Studie zur Wettbewerbsfähigkeit von Batterie- und Brennstoffzellen-LKW im Fernverkehr hält emissionsfreien Lkw-Verkehr bis 2050 für realistisch.

Um das von den Vereinten Nationen gesetzte Ziel einer emissionsfreien Gesellschaft bis 2050 zu erreichen, muss neben dem Personenverkehr auch der Gütertransport unabhängig von fossilen Brennstoffen werden. Und das scheint durchaus realistisch zu sein. Eine Forschergruppe der Westfälischen Wilhelms-Universität (WWU) Münster hat jetzt im Fachmagazin „Journal of Energy Storage“ eine Studie veröffentlicht, die zeigt, dass Batterie- und Brennstoffzellen-Lkw im Fernverkehr derzeit im Vergleich mit Dieseltrucks nicht wettbewerbsfähig sind. Jedoch gibt es „technologische Stellhebel“ und Möglichkeiten der Preisreduktion, um dies zu erreichen. „Die dynamische Entwicklung der Energiedichte von Batterien und Effizienzsteigerungen bei Brennstoffzellen werden die Kosten von Zero-Emission-Trucks im Fernverkehr nahe an den Diesel bringen – für den Durchbruch sind aber Preisreduktionen für Schnellladen und Wasserstoff an der Autobahn erforderlich“, so Lukas Mauler, federführender Autor vom Institut für betriebswirtschaftliches Management am Fachbereich Chemie und Pharmazie der WWU.

Vor allem im Lkw-Fernverkehr sind die Anforderungen an Reichweite, Zuladungskapazität und Auslastung der Fahrzeuge hoch. Die Nutzung von Batterien und Brennstoffzellen erlauben zwar einen emissionsfreien Betrieb, unterscheiden sich aber in wichtigen technologischen Merkmalen wie Effizienz, Gewicht und Lade- oder Betankungsdauer. Die Transparenz über den Einfluss dieser Merkmale auf die Kosten ist wichtig für Spediteure, um die Emissionen ihres Fuhrparks zu reduzieren, und für LKW-Hersteller, die Produkte den Anforderungen anzupassen.

Den Forschern zufolge würde die Wettbewerbsfähigkeit von Zero-Emission-Trucks zunächst auf kürzeren Strecken erreicht und sich nach und nach auf längere Distanzen ausweiten. Die Streckenmarke hänge stark von regionalen Marktbedingungen wie Energiepreisen und Pausenregulierungen ab.„Im US-amerikanischen Markt sind für Strecken unterhalb von 600 Kilometern Antriebe mit langlebigen Lithium-Eisenphosphat-Batterien oder leichteren Nickel-reichen Zellchemien derzeit besonders geeignet. Oberhalb dieser Marke können Brennstoffzellen ihre Vorteile beim Antriebsgewicht und der kurzen Betankungsdauer immer mehr ausspielen“, erklärt Lukas Mauler.

Neben der Streckenlänge spielt die Art der Fracht eine wichtige Rolle für die Wahl der kostengünstigsten Alternative zum Diesel. Werden leichte Güter wie Pakete oder Kühlschränke transportiert, gerät der Lkw an die Grenzen seines Ladevolumens. Sind Flüssigkeiten oder Baustoffe die Fracht, ist die Gewichtsgrenze entscheidend. Das beeinflusst die Wahl des wirtschaftlichsten Zero-Emission-Antriebs. „Im volumenbegrenzten Transport sind kostengünstigere Lithium-Eisenphosphat-Batterien vorteilhaft, da das Antriebsgewicht dabei eine untergeordnete Rolle spielt. Im gewichtsbegrenzten Fall sind je nach Streckenlänge leichtere nickelreiche Batteriechemien oder Brennstoffzellenantriebe besonders geeignet, weil sie die wertvolle Frachtkapazität weniger einschränken“, betont Laureen Dahrendorf, Ko-Autorin beim Institut für betriebswirtschaftliches Management der WWU. Die Kostenanalyse, die auch Produktankündigungen von neuen und etablierten Lkw-Herstellern umfasst, könne Spediteuren als Orientierungshilfe für die Kaufentscheidung dienen .

Eine ebenfalls wichtige Voraussetzung für eine flächendeckende Transformation des Fernverkehrs sei jedoch eine optimale Ladeinfrastruktur entlang des Autobahnnetzes. Besonders wichtig sei die Nutzung regenerativer Energien für ihre Versorgung. „Die Signale stehen klar auf Dekarbonisierung des Fernverkehrs“, betonen Prof. Dr. Jens Leker, Direktor des Instituts für betriebswirtschaftliches Management, und Prof. Dr. Martin Winter, Leiter des MEET-Batterieforschungszentrums der WWU. „Damit diese gelingt, wird die Geschwindigkeit des Aufbaus von Ladesäulen, Schnellladesäulen und Wasserstofftankstellen entscheidend sein – versorgt mit Grünstrom und grünem Wasserstoff.“ Für die Technologiewahl sei zudem wichtig, die dynamische Entwicklung beim autonomen Fahren zu beobachten, das im Fernverkehr Produktivitäts- und Sicherheitsvorteile verspricht. Könnten die Fahrer ihre gesetzlich vorgeschriebenen Fahrpausen nicht mehr zum Laden von Batterietrucks nutzen, könnten Brennstoffzellen-Lkw zusätzlich von ihrem Vorteil der niedrigen Betankungsdauer profitieren. Die Vielzahl technologischer und marktbedingter Einflussfaktoren spricht nach Ansicht des Autorenteams für die Nutzung beider Antriebstechnologien, die regional unterschiedlich ausgeprägt sein wird.

Originalpublikation

Lukas Mauler, Laureen Dahrendorf, Fabian Duffner, Martin Winter, Jens Leker (2022): Cost-effective technology choice in a decarbonized and diversified long-haul truck transportation sector: A U.S. case study. Journal of Energy Storage. DOI: 10.1016/j.est.2021.103891

Headerbild: Falco Pixabay

Dr. Polwin-Plass Lydia Inhaberin und Chefredakteurin

Als promovierte Journalistin / Publizistin und Pressefotografin befasse ich mich mit verschiedenen Themenschwerpunkten: Vertrieb, Marketing, Bildung, Arbeitsmarkt, Kultur und Alternativmedizin. Zu medizinischen Themen konnte ich mir im Laufe der Jahre durch Recherche, Lektüre und das Verfassen zahlreicher Gesundheitsbroschüren viel Wissen und Erfahrung aneignen. Im Frühjahr 2015 gründete ich mein erstes Online Magazin "Metalogy.de" und 2019 folgte "Gesund heute und morgen".