01.07.2020 | Oliver Jesgulke

Vorfahrt für den Wasserstoff-Lkw

Während Politik und Industrie beim Auto immer mehr in Richtung Elektromobilität drängen, wird bei Nutzfahrzeugen der Wasserstoff-Lkw zur ernsthaften Konkurrenz für den Diesel.

Neuen Schub für die Wasserstoffrevolution kommt derzeit aus Deutschland. Die Bundesregierung plant den Aufbau einer eigenen Wasserstoffwirtschaft. Bis 2030 soll im Industriemaßstab eine Elektrolyse-Kapazität von fünf Gigawatt installiert werden, bei der Wasser im Rahmen der sogenannten Elektrolyse mit Hilfe von Strom in Wasser- und Sauerstoff zerlegt wird. Die Förderung von Wasserstoff– und Brennstoffzellentechnologie im Verkehr soll mit neun Milliarden Euro unterstützt werden. Sollte das gelingen, könnte der Wasserstoff das Öl der Zukunft werden – vor allem für den Schwerlastverkehr.

Rückenwind bekommt die Politik von einer aktuellen Studie des Hydrogen Council. Dahinter stehen führende Energie-, Transport- und Industrieunternehmen, darunter Audi, BMW und Daimler, Airbus Industries sowie Shell, Total, Air Liquide und Linde. Die Autoren der Studie erwarten, dass die Kosten für die Elektrolyse mit Hilfe von Wind-, Wasser- und Sonnenkraft bis 2030 um über 50 Prozent fallen werden. Das macht Wasserstoff auch im Straßenverkehr gegenüber konventionellen Treibstoffen wettbewerbsfähig. Prognosen zufolge könnte in Europa der Preis für ein Kilo Wasserstoff von heute 5,40 auf bis zu 1,10 Euro pro Kilo fallen. Die Experten beziffern das Potenzial für den Mobilitätssektor auf neue 500.000 Wasserstoff-Lkw im Jahr.

Neues Joint Venture der Platzhirsche

Die Daimler AG und Volvo Trucks haben mitten in der Corona-Pandemie eine Kooperation bekannt gemacht. In dem geplanten Joint Venture bündeln die Schwaben alle ihre bisherigen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten rund um die Brennstoffzelle. Ziel der Partnerschaft ist, in diesem Jahrzehnt Serien-Lkw und -Busse mit Wasserstofftechnik auf die Straße zu bringen.

„Ein wirklich CO2-neutraler Transport wird nur durch einen elektrischen Antriebsstrang erreicht werden, wobei die Energie aus zwei Quellen kommen kann: entweder aus Batterien oder durch die Umwandlung von Wasserstoff in Elektrizität an Bord des Fahrzeugs“, sagt Martin Daum, Vorsitzender des Vorstands der Daimler Truck AG. So sollen die Entwicklungskosten sinken und die Markteinführung von schweren Trucks mit Brennstoffzellen beschleunigt werden. Aber die strategische Entscheidung hat auch einen regulatorischen Hintergrund: Bis 2030 sollen Lkw ihre Schadstoffemissionen um 30 Prozent reduzieren, was beide Hersteller unter Zugzwang setzt.

Konkurrenz bei den Wasserstoff-Lkw

Hinzu kommt der wachsende Konkurrenzkampf. Hyundai will zusammen mit Partnern in der Schweiz neben einer Lkw-Flotte mit Brennstoffzellenantrieb eine umfassende Wasserstoffinfrastruktur mit einem weitverzweigten Tankstellennetz und einer grünen Wasserstoffproduktion aufbauen. Der Laster „Xcient Fuel Cell“  verfügt über rund 35 Kilogramm Wasserstoff an Bord, was eine Reichweite von rund 400 Kilometer ermöglicht. Der Kniff, mit dem die Südkoreaner um Kundschaft buhlen, ist ein neuartiges Bezahlmodell: So sollen regionale Transportunternehmen oder Supermarktketten keine Lkw-Flotten von Hyundai erwerben, sondern sie zu einem Kilometerpreis, der dem eines Diesellasters entspricht, mieten.

Auch Toyota verfolgt konsequent seine Wasserstoffstrategie weiter und hat Anfang Juni gemeinsam mit führenden chinesischen Autoherstellern die „United Fuel Cell System R&D“ ausgerufen – ein neues Joint Venture für Forschungszwecke. Beteiligt sind auf chinesischer Seite unter anderem die FAW Group, die Dongfeng Motor Corporation und BAIC. Erst kürzlich hatte China die Förderung von Wasserstoff in ihre nationalen Entwicklungspläne aufgenommen. Dies ebnet den Weg für die Förderungen von Lkw mit Brennstoffzellen. So sollen chinesische Kommunen künftig ihre Nutzfahrzeuge auf die umweltfreundliche Wasserstoff-Technik umrüsten. Ein Netz aus Wasserstofftankstellen wird ebenfalls vom Staat gefördert. Die Partnerschaft von Toyota kommt da wie gerufen. Darüber hinaus entwickelt der größte Automobilhersteller der Welt gemeinsam mit dem japanischen Nutzfahrzeughersteller Hino Motors einen Brennstoffzellen-Lkw mit einer Reichweite von 600 Kilometern. Der Clou: Leichtbaukomponenten sollen das Ladevolumen erhöhen.

Truck-Tesla von morgen?

Wasserstoff-Lkw als Modell

Der Nikola One

Für Furore sorgt derzeit das Unternehmen Nikola Truck. Allerdings nur an der Börse. Dort hat sich die Aktie seit ihrem ersten Börsentag an der Technologie-Börse Nasdaq verdoppelt. 20 Milliarden US-Dollar beträgt derzeit der Wert. Das ist mehr als bei traditionsreichen Autobauern wie Ford oder Fiat-Chrysler. Börsenanalysten warnen bereits vor einer Blase. Die Aktie gilt als hochspekulativ. Denn bislang hat das Start-up weder eine Fabrik noch Umsätze vorzuweisen – und das sechs Jahre nach Firmengründung. Es gibt lediglich einige Prototypen. Der 40-Tonner mit einer angeblichen Reichweite von 1.600 Kilometern verfügt über neun Hochdrucktanks mit jeweils neun Kilogramm Wasserstoffinhalt, die den Energiespeicher bilden.

An dem Brennstoffzellenantrieb von Nikola hat Bosch mit 200 Mitarbeitern mitgewirkt. Zentrale Komponenten für die Wasserstoffbrennzelle kommen von dem deutschen Zulieferer. Doch der Hype um Nikola ist keine Frage der innovativen Technologie. Er ist eine Mischung aus Hoffnung und geschicktem Marketing. Der Gründer Trevor Milton gilt wie Elon Musk als Visionär, der mit forschen Sprüchen polarisiert. 50.000 Wasserstoff-Lkw pro Jahr sollen im US-Bundesstaat Arizona ab 2023 vom Band laufen. Wie Tesla plant Nikola eine eigene Infrastruktur für seine Fahrzeuge mit 700 Tankstellen in den USA und Kanada.

Vom Diesel zum Wasserstoffantrieb

Noch schneller mit dem Umstieg auf Wasserstoff könnte es per Modifikation gehen. Weltweit wurden nach Angaben des Verbandes der Automobilindustrie im vergangenen Jahr rund 3,5 Millionen Lkw verkauft. Diese könnten in Zukunft alle emissionsfrei fahren. Denn eine vielversprechende Nische ist die Weiterentwicklung des klassischen Hubkolbenmotors zur Nutzung von Wasserstoff. Das Münchner Start-up Keyou hat hierzu mit Unterstützung des Motorenherstellers Deutz ein Umbaukit entwickelt, das einen herkömmlichen Verbrennungsmotor zu einem Antrieb auf Basis moderner Wasserstofftechnologie umrüstet. Dabei geht es nicht um den nachträglichen Einbau einer Brennstoffzelle, die Energie gewinnt und damit wiederum einen Elektromotor antreibt. Der Dieselmotor wird so umgerüstet, dass der bestehende Motor Wasserstoff verbrennt. Dafür wird die Sauganlage für die Aufnahme von Wasserinjektoren umgebaut, die Abgasrückführung angepasst und sämtliche Komponenten, die mit Wasserstoff in Berührung kommen, neu entwickelt.

Die Serienreife wird für das Jahr 2021 bzw. 2022 angestrebt. Mit dem Umbaukit könnten Hersteller ihre Produktionsinfrastruktur einfach weiter nutzen, um viele Wasserstoff-Lkw in kürzester Zeit auf den Markt zu bringen. Auch andere Firmen setzen nicht auf die Neuentwicklung, sondern rüsten bestehende Motoren auf Wasserstoff um, wie etwa Quantron aus Augsburg. In diesem Fall wird von Diesel auf Brennstoffzelle umgerüstet. Für Spediteure könnte sich das finanziell lohnen – sie müssten damit nicht komplett in neue Fahrzeuge investieren.

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