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Die Wege zum klimaneutralen Güterverkehr

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  • Die Wege zum klimaneutralen Güterverkehr

    Die öffentliche Debatte über die Klimakrise scheint ein Eigenleben angenommen zu haben. Als Reaktion darauf haben die großen Lkw-Hersteller ihr Ziel angekündigt, den Güterverkehr bis 2039 zu dekarbonisieren. Es gibt jedoch unterschiedliche Meinungen darüber, wie dieses Ziel erreicht werden kann.


    Die aktuelle Situation im Verkehrssektor

    Jeder, der auf unseren Autobahnen und Autobahnen unterwegs ist, wird wissen, dass das Güterverkehrsvolumen in den letzten Jahren erheblich zugenommen hat und sich diese Wachstumsrate voraussichtlich fortsetzen wird. Die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung in Europa (OECD) prognostiziert, dass sich das Frachtvolumen bis 2050 vervierfachen wird, wobei die Streckenlänge um durchschnittlich 12% zunimmt, was zu einem weiteren Anstieg der CO 2 -Emissionen führt. Das Internationale Verkehrsforum der OECD prognostiziert einen Anstieg der Emissionen um 290% bis 2050. Dies bedeutet, dass der Güterverkehr den Personenverkehr als Hauptquelle für CO 2 -Emissionen aus dem Landverkehr überholt .

    Der Boom im Güterverkehr in Deutschland wird mittelfristig voraussichtlich zu einem Wachstum der Nutzfahrzeugflotte von mehr als 20% führen, was mehr als 3,5 Millionen Fahrzeugen entspricht. Elektrische Antriebssysteme in leichten Nutzfahrzeugen und Bussen sowie LNG-Antriebe für Langstrecken-Lkw werden immer häufiger eingesetzt, aber Lkw und Busse werden keinen ausreichend großen Beitrag zur Erreichung der aktuellen Energie- und Umweltziele der Bundesregierung leisten können. Zu diesem Ergebnis kommt eine vor vier Jahren abgeschlossene und von Shell in Zusammenarbeit mit dem Institut für Verkehrsforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) veröffentlichte Studie mit dem Titel "Diesel und alternative Antriebe - Frauen fahren Lkw und Bus morgen? Fakten, Trends und Perspektiven" bis 2040 " (Diesel und alternative Antriebssysteme - was treibt die Lkw und Busse von morgen an? Fakten, Trends und Perspektiven bis 2040). Die Studie erklärt auch den Grund für die Schlussfolgerung, die sie zieht: "Maßnahmen zur Reduzierung des Energiebedarfs von Nutzfahrzeugen stehen vor einem Dilemma." Die Fahrzeugtypen, bei denen neue energiesparende Antriebe hätten eingeführt werden können, decken nur kurze Strecken ab und haben einen niedrigen durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch. Im Fernverkehrssektor, in dem die Lastkraftwagen immer längere Strecken zurücklegen, werden alternative Antriebssysteme auf absehbare Zeit wahrscheinlich nicht die Anforderungen der Benutzer erfüllen.


    Die neuesten Schritte der Branche

    Die Nutzfahrzeughersteller haben sich verpflichtet, Gegenmaßnahmen zu ergreifen, um sicherzustellen, dass sich diese Situation vor dem Hintergrund der umfassenden Debatte über die Klimakrise in der gesamten Gesellschaft ändert. Auf der Deutschen Logistikkonferenz Ende Oktober 2019 stellte der Vorsitzende der Daimler Truck AG, Martin Daum, die CO 2 -Reduktionspläne des Unternehmens vor , die die Einführung einer vollständig klimaneutralen Flotte neuer Lkw bis 2039 beinhalten.

    Traton bewegt sich in die gleiche Richtung. Die Traton-Marken MAN, Scania und Volkswagen Caminhamines e Ônibus (VWCO) in Brasilien konzentrieren sich auf elektrische Antriebssysteme zur Ergänzung von Verbrennungsmotoren. "Unser Ziel ist es, der führende Hersteller von Elektro-Lkw und -Bussen zu werden", sagte Andreas Renschler, Mitglied der Geschäftsführung von Volkswagen und CEO von Traton, Anfang Oktober 2019 beim Innovationstag der Gruppe in Södertälje (Schweden). Aus diesem Grund wurde ein immer höherer Anteil des Forschungs- und Entwicklungsbudgets der Gruppe für diese Technologie und für gemeinsame Plattformen für die Marken ausgegeben: "Bis 2025 werden wir mehr als eine Milliarde Euro in Forschung und Entwicklung im Bereich investieren Elektromobilität ", sagte Renschler.

    Die Marke Scania von Traton unternimmt die größten Anstrengungen in diesem Bereich. Laut einem Scania-Weißbuch mit dem Titel "Fossilfreier Güterverkehr bis 2050" (Erreichen eines fossilfreien gewerblichen Verkehrs bis 2050) ist die Schaffung eines fossilfreien gewerblichen Verkehrssystems innerhalb des im Pariser Abkommen festgelegten Zeitrahmens nicht nur, sondern auch finanziell möglich aus gesellschaftlicher Sicht attraktiv. " Das Papier hebt die wichtigste Schlussfolgerung einer von Scania initiierten Pathway-Studie hervor. Ziel der Umfrage war es nicht, die Entwicklung der Branche vorherzusagen, sondern sich auf das Endziel der Reduzierung von CO 2 zu konzentrieren Bis 2050 wurden die Emissionen auf Null gesenkt. Auf dieser Grundlage identifizierte das Forscherteam die Maßnahmen, die erforderlich wären, um die Technologie zu entwickeln, die Infrastruktur aufzubauen und die neuen Fahrzeuge auf den Markt zu bringen, damit das Ziel erreicht werden kann.

    Jeder, der das Thema nicht aus Forschungssicht, sondern in Bezug auf Märkte, Finanzergebnisse und Kosten betrachtet, steht derzeit vor einem Dilemma. Die Hauptalternativen zu Verbrennungsmotoren sind elektrische Antriebe, Brennstoffzellen-, Hybrid-, Gas- und Wasserstoffantriebe sowie Freileitungssysteme.

    So groß die Unterschiede zwischen diesen potenziellen Ansätzen sind, insbesondere hinsichtlich ihrer Bereitschaft zur Massenproduktion, haben sie eines gemeinsam. Nicht-Diesel-Lkw sind erheblich teurer als herkömmliche Fahrzeuge und kosten manchmal doppelt so viel. Für Flottenbetreiber, die ihre Kosten bis zum letzten Cent berechnen müssen, sind klimaneutrale Lkw einfach nicht wettbewerbsfähig.
    Der neue Ladepark am Daimler-Standort in Untertürkheim (Deutschland) hat eine Gesamtleistung von 1 MW, verteilt auf zwei Gleichstrom-Schnellladestationen für Lastkraftwagen mit einer Leistung von jeweils 300 kW und drei weitere Ladestationen mit einer Leistung von jeweils 150 kW für Lieferwagen © Daimler

    Der neue Ladepark am Daimler-Standort in Untertürkheim (Deutschland) hat eine Gesamtleistung von 1 MW, verteilt auf zwei Gleichstrom-Schnellladestationen für Lastkraftwagen mit einer Leistung von jeweils 300 kW und drei weitere Ladestationen mit einer Leistung von jeweils 150 kW für Lieferwagen
    © Daimler


    Aus diesem Grund hat Daum deutlich gemacht, dass die Technologie nur eine Überlegung ist: "CO2-neutrale Fahrzeuge müssen auch kostengünstig sein. Die Kosten werden eine entscheidende Rolle dabei spielen, wie schnell sich CO2-neutrale Fahrzeuge auf dem Markt etablieren."

    Daum äußerte sich auch auf dem Logistikkongress in Berlin deutlich: "Wenn fossile Brennstoffe relativ billig bleiben, werden die technischen Fortschritte nicht ausreichen, um klimaneutrale Lkw finanziell wettbewerbsfähig zu machen. Mit anderen Worten, die Fahrzeuge werden sich nicht selbst verkaufen." Der Markt wird sich nicht einfach von selbst entwickeln. Er muss geschaffen werden. "

    Renschler konzentrierte sich auf ein anderes ungelöstes Problem. "Mittelfristig erwarten wir, dass batterieelektrische Lastkraftwagen, die für den städtischen Vertrieb und Stadtbusse eingesetzt werden, über ihren gesamten Lebenszyklus die gleichen Gesamtbetriebskosten (TCO) (Total Cost of Ownership) wie Antriebsstränge mit fossilen Brennstoffen erreichen." Der Grund dafür ist, dass Batteriezellen billiger werden und eine noch längere Lebensdauer haben. Er erklärte außerdem: "Wenn die entsprechenden Anforderungen erfüllt sind, könnte in zehn bis 15 Jahren jeder dritte LKW und Bus unserer Marken alternative Antriebe haben, die meisten davon vollelektrisch." Renschler fügte hinzu: "Eine der Anforderungen ist jedoch, dass die notwendige Infrastruktur für alternative Kraftstoffe und Elektrizität eingerichtet werden muss."

    Um die Möglichkeiten der Technologie zu erkunden und zu demonstrieren, hat Volvo Trucks zwei elektrische Konzept-LKWs für den Einsatz auf Baustellen und für regionale Frachtlieferungen entwickelt. Die vom schwedischen Unternehmen ermittelten Grundanforderungen unterscheiden sich nicht wesentlich von denen anderer Nutzfahrzeughersteller. "Um die Nachfrage nach elektrifizierten Lastkraftwagen zu erhöhen, muss die Ladeinfrastruktur rasch erweitert werden. Darüber hinaus sind größere finanzielle Anreize für Speditionen erforderlich, die eine Vorreiterrolle bei der Auswahl neuer Fahrzeuge mit geringerem ökologischen und klimatischen Fußabdruck spielen", sagte Roger Alm , Präsident von Volvo Trucks.


    Wettbewerb zwischen verschiedenen Technologien

    Während sich die öffentliche Diskussion derzeit auf batterieelektrische Antriebe konzentriert, sind sich die Hersteller nur zu gut bewusst, dass das Rennen um die Entscheidung, welcher der Antriebsstrang der Zukunft sein wird, noch nicht gewonnen ist. Zu ihrer großen Enttäuschung müssen sie weiter an anderen Lösungen arbeiten. Die Scania-Pathways-Studie erklärt, dass durch die Optimierung von Transportsystemen, beispielsweise durch die Auswahl besserer Routen und die Einführung verbesserter Lastmanagementmethoden die CO 2 -Emissionen um mehr als 20% gesenkt werden könnten.
    Der 4-t-E-Delivery-Lkw von Volkswagen Caminhões e Ônibus in Brasilien wurde mit der gleichen flexiblen Architektur entwickelt, die auch für die anderen Fahrzeuge in Tratons Elektroherd verwendet wird © VWCO

    Der 4-t-E-Delivery-Lkw von Volkswagen Caminhões e Ônibus in Brasilien wurde mit der gleichen flexiblen Architektur entwickelt, die auch für die anderen Fahrzeuge in Tratons Elektroherd verwendet wird
    © VWCO


    Es sind auch mehrere andere Kraftstoffe und Antriebssysteme erhältlich. Biokraftstoffe bieten das höchste Potenzial zur Reduzierung der CO 2 -Emissionen, während die Elektrifizierung die kostengünstigste Option ist. Andere Technologien wie Wasserstoffbrennstoffzellen und elektrifizierte Autobahnen müssen ebenfalls berücksichtigt werden und könnten für bestimmte geografische Regionen und Anwendungen wichtig sein.

    Trotz aller Unsicherheit und Verwirrung dieses Ansatzes sind sich die Autoren einer Sache sicher. "Um das Ziel zu erreichen, muss sich die Branche schnell und direkt verändern. Es kann lange dauern, bis die neuen Technologien allgemein akzeptiert werden, da sich die vorhandene Fahrzeugflotte nur langsam ändern wird." Das heißt, wenn 2050 unser Ziel ist, müssen wir bis 2025 Änderungen vornehmen, die nicht nur neue Technologien, sondern auch neue Infrastrukturen, Verhaltensweisen und Partnerschaften umfassen.

    Die Studie legt auch nahe, dass eine Einigung zwischen den verschiedenen Lkw-Herstellern von wesentlicher Bedeutung ist. "Da die Geschwindigkeit und das Ausmaß der notwendigen Änderungen beispiellos sind, kann die Nutzfahrzeugindustrie die Transformation nicht alleine bewältigen. Um den Übergang zu ermöglichen, müssen Finanzmittel und verschiedene Teile der Branche und der damit verbundenen Sektoren bereitgestellt werden. einschließlich des öffentlichen Sektors muss zusammenarbeiten. "

    Der CEO von Traton, Andreas Renschler, sieht das sehr ähnlich. "Wir haben die Produkte für heute und für morgen und sind bereit zu gehen." Er forderte die europäischen Regierungen auf, Finanzierungsprogramme für den Kauf von Elektrofahrzeugen aufzulegen und einen europäischen Masterplan für die Ladeinfrastruktur zu erstellen, der es den Kunden erleichtern soll, auf Elektrofahrzeuge umzusteigen.


    Die ersten Alternativen zu Diesel sind unterwegs

    Vor den Ankündigungen im vergangenen Herbst hatten die Nutzfahrzeughersteller bereits seit geraumer Zeit an Alternativen zum Verbrennungsmotor gearbeitet. Zum Beispiel hat MAN den 26-t-eTGM-Verteilerwagen auf den Markt gebracht, der über ein dreiachsiges 6 × 2-4-Chassis mit lenkbarer und anhebbarer Längsachse und Vollluftfederung verfügt. Dieser Elektrofahrzeug für den mittelschweren und schweren Verteilungsverkehr kann als Kühlfahrzeug, mit einer Wechselkarosserie oder mit einer Getränkekarosserie konfiguriert werden. Einige österreichische Kunden von MAN setzen seit Herbst 2018 neun dieser Elektrofahrzeuge im Rahmen eines Feldtests ein.

    Die Nissan e-NV200-Elektrofahrzeuge, die an das Paketversandunternehmen DPD in Großbritannien geliefert werden, müssen sich keine Gedanken über emissionsarme Zonen oder Bereiche machen, in denen konventionell angetriebene Fahrzeuge verboten sind © Nissan

    Die Nissan e-NV200-Elektrofahrzeuge, die an das Paketversandunternehmen DPD in Großbritannien geliefert werden, müssen sich keine Gedanken über emissionsarme Zonen oder Bereiche machen, in denen konventionell angetriebene Fahrzeuge verboten sind
    © Nissan


    Daimler Truck freute sich, die Lieferung der ersten vollelektrischen Stadtbusse von Mercedes-Benz eCitaro an die Eswe Verkehrsgesellschaft in Wiesbaden (Deutschland) zu kommunizieren. Die batteriebetriebenen Busse sind Teil eines Großauftrags über 56 Einheiten und werden in Mannheim (Deutschland) hergestellt.

    Nissan hat 300 seiner Elektrofahrzeuge mit dem Namen e-NV200 an das Logistikunternehmen DPD in Großbritannien geliefert. Dies wird die Größe der Elektroflotte des Paketzustellers, zu der bereits eine große Anzahl von Lieferwagen gehört, auf 450 Fahrzeuge erhöhen.

    Das brasilianische Unternehmen VWCO, das zur Traton-Gruppe gehört, hat den weltweit größten Auftrag für Elektro-Lkw erhalten. Insgesamt 1600 Einheiten des neuen e-Delivery-Modells werden ab diesem Jahr an den brasilianischen Bier- und Getränkehersteller Ambev geliefert. Gleichzeitig mit der Bekanntgabe dieses Auftrags hat VWCO auch die Gründung des E-Konsortiums veröffentlicht, zu dem Partner wie Siemens und Bosch gehören. Ziel von VWCO beim Aufbau des Konsortiums ist es, eine vollständige Unterstützungsstruktur für seine Elektrofahrzeuge bereitzustellen, von der Herstellung der Fahrzeuge über den Aufbau der Ladeinfrastruktur bis hin zur Verwaltung des Lebenszyklus der Batteriepacks.


    Brennstoffzellen-LKWs sind die schlechten Beziehungen

    Im Frühjahr 2017 führte Toyota einen Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb speziell für schwere Lkw ein und testet ihn seitdem in den Häfen von Long Beach und Los Angeles (beide USA). Jetzt haben Toyota und der US-amerikanische Nutzfahrzeughersteller Kenworth die dritte Generation des wasserstoffbetriebenen Lastwagens auf den Markt gebracht, der als Fuel Cell Electric Truck (FCET) bekannt ist. Die auffälligsten neuen Merkmale des neuesten Modells sind eine größere Reichweite von 482 km mit einem Tank und eine größere Ladekapazität.

    Toyota und der US-amerikanische Lkw-Hersteller Kenworth haben ihren ersten gemeinsam entwickelten Brennstoffzellen-Lkw auf den Markt gebracht © Toyota

    Toyota und der US-amerikanische Lkw-Hersteller Kenworth haben ihren ersten gemeinsam entwickelten Brennstoffzellen-Lkw auf den Markt gebracht
    © Toyota


    In Deutschland werden diese Entwicklungen mit Skepsis betrachtet. Brennstoffzellen-Lkw haben laut einer vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) in Auftrag gegebenen Studie ein sehr begrenztes Marktpotential.

    Ein Technologie-Auswahlmodell für Lastkraftwagen mit einem Gesamtgewicht von bis zu 12 t, das auf den Gesamtnutzungskosten basiert, zeigte, dass Brennstoffzellen-Lastkraftwagen bis 2030 nur 2 bis 3% der Flotte ausmachen würden. Die Autoren von Die Studie erklärte, dass sie im 3,5- bis 7,5-t-Segment 20% der auf der Straße fahrenden Lastwagen ausmachen könnten. Dr. Till Gnann, Projektleiter der Studie am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), erklärte: "Obwohl es Ähnlichkeiten zwischen PKW und LKW gibt, sollten die Synergien nicht überschätzt werden."


    Zukunftsaussichten

    Die Umstellung der vorhandenen Flotte auf elektrische Transporter, Lastwagen und Busse wird eine große Herausforderung in Bezug auf das Flottenmanagement, den Aufbau der Ladeinfrastruktur, die Betriebsplanung und viele andere Überlegungen darstellen. Der Deutsche Verband der Automobilindustrie (VDA) ist zumindest hinsichtlich des zeitaufwändigen Ladevorgangs zuversichtlich. Die Aussichten für die Umstellung auf Elektrofahrzeuge sind im kommerziellen Kontext oft vielversprechender als für inländische Nutzer, da die Ladeinfrastruktur in Firmenhöfen und Depots viel einfacher zu installieren ist. Daimler hat bereits auf die Nachfrage reagiert und am Standort Untertürkheim einen Ladepark für Elektrofahrzeuge eingerichtet.

    Was die Lademöglichkeiten im Rest des Landes betrifft, sieht die Situation immer noch nicht gut aus. Der VDA und der Verband für Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnologie (VDE) haben jedoch Pläne zur Zusammenarbeit bei Ladestationen für schwere Elektrofahrzeuge angekündigt. Sie haben bereits einen gemeinsamen Workshop abgehalten, um die anfänglichen Branchenanforderungen für das Laden großer Nutzfahrzeuge zu ermitteln. Jeder, der sich an die langjährigen Streitigkeiten über das Laden von Elektroautos erinnert, wird eine Vorstellung davon haben, wie weit eine groß angelegte Lösung entfernt sein könnte.


    Verweise

    [1] OECD: Welthandel: Internationaler Frachtverkehr vervierfacht sich bis 2050. Online: https://www.oecd.org/berlin/presse/w...h-bis-2050.htm, access: January 14, 2020

    [2] Shell: Nutzfahrzeugstudie. Online: https://www.dlr.de/dlr/Portaldata/1/...tudie_2016.pdf, Zugriff: 14. Januar 2020

    [3] Scania: Pathways-Studie. Online: https://www.scania.com/content/dam/s...0-moeglich.pdf, Zugriff: 17. Januar , 2020

    [4] Schäfer, P.: Volvo Trucks stellt zwei schwere Elektro-Lkw vor. Online: www.springerprofessional.de/link/17494068, access: January 21, 2020

    [5] Köllner, C.: Große Fragezeichen bei Brennstoffzellen-Lkw. Online: www.springerprofessional.de/link/15185678, access: January 21, 2020

    [6] Schäfer, P.: VDA und VDE erforschen Laden schwerer Nutzfahrzeuge. Online: www.springerprofessional.de/link/17580528, access: February 5, 2020

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