Alternative Antriebsmöglichkeiten sind im Bereich Nutzfahrzeuge auf dem Vormarsch. Neben Diesel werden LNG/CNG-betriebene Fahrzeuge aber auch Batterieelektrische- und Brennstoffzellenelektrische-Lkw immer attraktiver.

LNG und CNG als Biomethan – was ist das eigentlich genau?

Als LNG (engl. Liquefied Natural Gas) wird durch Abkühlung auf -161 bis -164 °C tiefkalt verflüssigtes Erdgas bezeichnet. Durch dieses Verfahren weist LNG nur etwa ein Sechshundertstel des Volumens von gasförmigem Erdgas auf.
Als CNG (engl. Compressed Natural Gas) wird das komprimierte Methan bezeichnet. Gas, welches aus landwirtschaftlichen Roh- und Reststoffen gewonnen wird, bezeichnet man als Biomethan. Insbesondere die Verwendung von Reststoffen wie Gülle, Mist, Bioabfällen und Stroh machen Biomethan zu einer erneuerbaren Energiequelle, die nicht in Konkurrenz zu Nahrungsmitteln steht. „Tank gegen Teller“, Monokulturen durch Energiemaisanbau in der Landschaft oder direkte bzw. indirekte Landnutzungsänderungen sind bei Biomethan heute somit kein Thema mehr. In Deutschland ist Bio-CNG inzwischen zu 50 % im Tankstellenetz verfügbar. Die Dekarbonisierung von LNG zu Bio-LNG ist aktuell in der Startphase und wird voraussichtlich bis 2025 abgeschlossen sein. Das Grünstellungspotenzial von LNG beträgt somit 100 % und liegt damit weit über der Möglichkeit künftiger Dieselantriebe.
Der Einsatz von CNG/LNG ist somit derzeit die einzige am Markt verfügbare und wirtschaftlich sinnvolle Diesel-Alternative für schwere Nutzfahrzeuge, die bereits heute einen Beitrag zur Reduzierung der CO₂-Emissionen im Verkehrssektor liefert.

Batterieelektrische (BEV) oder brennstoffzellenbetriebene (FCEV) Fahrzeuge – wo liegt der Unterschied?

Die Problematik an BEV (Battery Electric Vehicle) und FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) ist die Unterbringung der nötigen Akkus bzw. der Brennstoffzellen. Bei 6×2 Fahrzeugen mit langem Chassis für den Verteilerverkehr lassen sich auch schon heute Batterien zusammen mit einem Elektromotor anstelle eines Dieselmotors relativ einfach einbauen, jedoch ist dies vergleichsweise teuer. Knapp 50 % der schweren Lkw in Europa sind jedoch Sattelzugmaschinen, die 150.000 km oder mehr pro Jahr fahren, und damit zwei- bis dreimal so viel wie im Verteilerverkehr. Damit liegt hier der größte Hebel für die CO₂-Einsparung, wodurch der Elektroantrieb zu einer deutlichen Alternative zum Diesel wird. Allerdings sind im Lkw-Bereich noch nicht viele BEV beziehungsweise FCEV Fahrzeuge unterwegs.

IVECO hat es sich zur Aufgabe gemacht die Sattelzugmaschine zu elektrifizieren, dort ist jedoch wenig Platz am Rahmen vorhanden. Es ist also ein Umdenken bezüglich der Motorisierung und Anbringung der Akkus nötig. IVECO setzt hier auf das Joint-Venture mit der Nikola Motor Company und wird noch im Jahr 2020 erste Prototypen des batteriebetriebenen Nikola TRE auf die Teststrecken schicken. Die BEV beziehungsweise FCEV Fahrzeugtypen haben gemeinsame Komponenten und Funktionsweisen und unterscheiden sich nur in der Strategie der Energiespeicherung und der Energieflüsse im Fahrzeug. Die Elektromotoren sind baugleich. Man erreicht etwa 480 kW Leistung und ein maximales Drehmoment von rund 1.800 Nm, was schon bei niedrigen Geschwindigkeiten eine starke Beschleunigung ermöglicht. Den Hauptunterschied macht der Energiespeicher: Während der Ladevorgang der Batterien mehrere Stunden dauert, sind die Wasserstofftanks in wenigen Minuten befüllt.

Wie nachhaltig sind diese alternativen Antriebsmöglichkeiten?

Nachhaltigkeit wird immer mehr zum großen Thema. Auch in der Verkehrspolitik ist eine „grünere Zukunft“ das Ziel, worauf alle hinarbeiten. Im Jahr 2018 hat Deutschland rund 753 Millionen Tonnen CO₂ produziert und steht damit auf Platz 6 der größten CO₂-Sünder der Welt. Dabei ist der Verkehr der drittstärkste Verursacher dieser klimaschädlichen Emissionen. Hierbei wird klar, dass sich etwas ändern muss.

Methan stellt unter anderem durch seine höhere Klopffestigkeit eine nachhaltige Alternative zu Benzin dar, wodurch der Motor mit einer wesentlich höheren Verdichtung betrieben werden kann. Das von IVECO gewählte Gas-Otto-Verbrennungsprinzip bringt damit eine deutlich höhere Effizienz. Im Gegensatz zu selektiven Momentaufnahmen aus Kurzstrecken-Vergleichsfahrten, die gerne gegen CNG/LNG verwendet werden, kann IVECO auf „big data“ basierte Kundenwerte mit 7-stelligen Kilometerzahlen zugreifen. Die Gas-Verbräuche liegen im Schnitt ca. 15 % (kg vs Liter) unterhalb der Diesel-Verbräuche. Da Erdgas ein sehr sauberer Kraftstoff mit wenig Kohlenstoffanteil und viel Wasserstoffanteil ist, liegen nicht nur die CO₂-Werte, sondern auch Stickoxid- und Rußpartikel-Emissionen wesentlich unterhalb derer von konventionellen Verbrennern. Zudem haben die IVECO NP (Natural Power) Fahrzeuge keinen dieseltypischen Geräuschpegel und sind um die Hälfte leiser. Kommt Biomethan zum Einsatz, lassen sich zur Umweltentlastung sogar bis zu 95 % CO₂ einsparen (WtW). In der Klimabilanz der Speditionen kommt das natürlich schon heute gut an.
Zero-Emission bieten dann in den kommenden Jahren die batterieelektrischen beziehungsweise brennstoffzellenbetriebenen Lkw wie den Nikola TRE.

Welcher alternative Antrieb wird sich durchsetzen?

Die CO₂-neutrale Technologie mit CNG/LNG wird zu den emissionsfreien elektrischen Antrieben mit Batterien und Wasserstoff koexistieren. Dies ist vergleichbar mit der Koexistenz von Benzin und Diesel, nur eben in Zukunft mit nachhaltig erzeugtem Strom, Biomethan und grünem Wasserstoff. CNG/LNG wird bis Ende des Jahrzehnts jedoch die attraktive Alternative hinsichtlich der Kosten und des Grünstellungspotenzials bleiben. Heute wird übrigens der Großteil des Wasserstoffs aus Methan hergestellt, was für das zügige Hochfahren der Wasserstoffverfügbarkeit im europäischen Netz auch so bleibt. Erst mit dem konsequenten Ausbau nachhaltig erzeugten Stroms erreichen wir das Ziel des sogenannten grünen Wasserstoffs, produziert aus Wasser oder auch Biomethan. Wer heute in ein CNG- und LNG-Netz investiert, legt somit die Basis für die Weiterentwicklung zum Wasserstoff. Diese „chemische“ Verbindung und Brücke ist nicht nur in Deutschland, sondern auch in Brüssel ganz klar erkannt worden und wird die Basis für den „Green Deal“ und die Antriebe der Zukunft bilden.

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