Brennzellentechnologie bietet zahlreiche Chancen für Grüne Logistik 30.11.2020, 06:43 Uhr

Wasserstoff bringt die Logistik auf die Überholspur

Während im Pkw-Sektor meist über die Elektromobilität als Alternative zum Verbrennungsmotor diskutiert wird, punktet die Brennstoffzellentechnologie beim Warentransport per Lkw .

Wasserstoff besitzt immenses Potenzial, die CO2-Emissionen im Güterverkehr drastisch zu reduzieren – ein wichtiger Schritt hin zu schadstofffreier Logistik. Foto: panthermedia.net/Alexander Kirch

Wasserstoff besitzt immenses Potenzial, die CO2-Emissionen im Güterverkehr drastisch zu reduzieren – ein wichtiger Schritt hin zu schadstofffreier Logistik.

Foto: panthermedia.net/Alexander Kirch

Elektromobilität gilt als bestimmende Devise in der Automobilindustrie, wenn über die Umstellung von Verbrennungsmotoren auf emissionsfreie Antriebsformen gesprochen wird. In erster Linie betrifft diese Wende allerdings den Pkw-Sektor. In der Nutzfahrzeugbranche dagegen steckt die E-Mobilität immer noch in den Kinderschuhen. „Aufgrund der gegenwärtig stark ausbaufähigen Akkuleistung eignen sich batterieelektrische Antriebe nicht für größere Motoren und schwere Lastenfahrzeuge“, sagt Alexander Heine, Geschäftsführer der CM Logistik Gruppe. Lange Akkuladezeiten und die geringe Leistungskapazität – die bei weitem nicht an die Reichweiten von Dieselfahrzeugen heranreicht – sind dafür verantwortlich, dass batterieelektrische Mobilität im Bereich der Nutzfahrzeuge keine optimale Alternative darstellt. Heine: „Im Gegensatz dazu weisen die Zeichen innerhalb der Branche in Richtung Wasserstoff. Brennstoffzellen gelten hier als vielversprechende Schlüsseltechnologie, um die Wende hin zu emissionsfreien Lkw-Fahrten zu ermöglichen.“

E-Mobilität bislang führend

Die Bundesregierung sieht im Rahmen ihrer beschlossenen Strategie zum Klimaschutz eine Reduzierung der CO2-Emissionen von etwa 55 % bis zum Jahr 2030 vor. Bezogen auf den Verkehrssektor würde dies etwa 40 % weniger Treibhausgase im Vergleich zu 1990 bedeuten. Oder, anders formuliert: Die Menge an umweltschädlichem Kohlendioxid reduziert sich auf insgesamt 95 Mio. t. Eine Fraunhofer-Kurzstudie, die im Auftrag des Verbands der Automobilindustrie (VDA) erstellt wurde, kommt zu dem Ergebnis, dass eine Elektrifizierung der Fahrzeugflotten unter der Voraussetzung eines entsprechenden Ausbaus der Ladeinfrastruktur diese deutliche CO2-Reduktion auch erreichen kann. „In Bezug auf die Containerlogistik stellt E-Mobilität auf mittelfristige Sicht noch keine günstige Lösung dar. Solange keine entsprechende Infrastruktur existiert, um die derzeit noch zu kurzen Reichweiten von wenigen Hundert Kilometer zu bewältigen, gilt sie im Nutzfahrzeugbereich noch als ausbaufähig“, so Heine. Nach den Ergebnissen der Kurzstudie würden 262 Ladestandorte mit insgesamt 1.200 Ladepunkten entlang der deutschen Autobahnen benötigt, um in diesem Bereich die Klimaziele der Nutzfahrzeuge einzuhalten. „Selbst mit einer weitreichenden Ladeinfrastruktur scheitert es immer noch an den langen Akkuladezeiten sowie den tonnenschweren Batterien, die bislang keinen rentablen Anreiz für den täglichen Betrieb bieten“, sagt der Experte.

Zukunftsfähige Alternative

Bislang existiert in der Nutzfahrzeugbranche lediglich eine sehr überschaubare Anzahl umweltfreundlicher Alternativen. Zum Beispiel wird Flüssigerdgas (LNG, natural liquefied gas) regelmäßig als umweltfreundliche Alternative zum Diesel diskutiert. Rotterdam gilt als erster europäischer Hafen als Bunker Port für LNG, von dem auch Deutschland seine Ressourcen bezieht. Allerdings handelt es sich auch bei dieser Alternative um einen fossilen Brennstoff mit einer ebenfalls endlichen Verfügbarkeit, der allenfalls als Zwischenlösung taugt. Als deutlich interessanter hingegen entpuppt sich für den Nutzfahrzeugbereich der Wasserstoff (H2) oder, besser gesagt, die Brennstoffzellentechnologie. Dieses Verfahren ermöglicht nicht nur minutenschnelles Tanken, sondern darüber hinaus auch Reichweiten, die an jene der fossilen Verbrennungsmotoren anknüpfen können. Per Elektrolyse wird bei diesem Verfahren Wasser in seine Einzelbestandteile aufgespalten und der so entstehende Wasserstoff wird für die weitere Anwendung in einem Tank gespeichert. Die eigentlichen Brennstoffzellen wandeln die im Wasserstoff gespeicherte chemische Energie über die „kalte Verbrennung“ in Strom um. Dabei wird Wärme erzeugt und der Wasserstoff verwandelt sich wieder in seine Ausgangsform zurück. Heine: „Im Hinblick auf die Mobilitätswende im Nutzfahrzeugbereich handelt es sich hierbei um eine ernst zu nehmende Alternative zu den batterieelektrischen Antrieben. Große Fahrzeuge bedürfen entsprechend massiver Akkus, um die erforderliche Leistung zu erbringen, weshalb der Rückgriff auf Brennstoffzellen zur Energiebereitstellung hier chancenreich erscheint.“

China fördert im großen Stil

Die Entwicklung der Brennstoffzellentechnologie dauert bereits zehn Jahre an. Doch erst seit China die Förderung des Verfahrens auf die staatliche Agenda gesetzt hat, nimmt der Prozess deutlich an Fahrt auf. Dennoch hat der Bereich Wasserstoff weiterhin Optimierungsbedarf: Zwar bringt der H2-Laster mehr Reichweitenkapazität als der E-Truck, dennoch lassen sich bei vergleichbarem Tankvolumen immer noch keine vergleichbaren Werte zu einem herkömmlichen Lkw mit Verbrennungsmotor erzielen. Und auch an der Größe des Wasserstofftanks wird künftig noch zu arbeiten sein. Wirtschaftlich betrachtet bewegt sich der Preis für ein Kilogramm H2 auf dem gleichen Niveau wie fossile Treibstoffe. Doch aufgrund seiner hohen Energiedichte eignet sich der Wasserstoff besonders gut für die Beförderung hoher Lasten über lange Strecken. „Aufgrund der bislang sehr dünnen Infrastruktur bedarf es hier unbedingt eines Ausbaus, um das volle Potenzial des Wasserstoffs für die Mobilitätswende nutzen zu können“, betont der Experte für Containerlogistik. Und ob die Zukunft tatsächlich mit „Wasser“ gefahren wird, hängt auch von der Batterieentwicklung im Bereich der E-Mobility ab. Während sich beim Pkw ein klarer Vorsprung von akkubetriebenen E-Autos abzeichnet, befindet sich auf dem Nutzfahrzeugsektor der Wasserstoff immer noch im Rennen. Bereits 2025 will ein führender Produzent mit der Serienanfertigung von Wasserstoff-Lkw starten. „Hersteller arbeiten mit Hochdruck an der Weiterentwicklung, denn Wasserstoff besitzt immenses Potenzial, die CO2-Emissionen im Güterverkehr drastisch zu reduzieren – ein wichtiger Schritt hin zu schadstofffreier Logistik und ein Thema, mit dem sich auch die CM Logistik Gruppe intensiv beschäftigt“, schließt Heine ab.

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