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Der Straßenverkehr verursacht rund 26 Prozent aller CO₂-Emissionen der Europäischen Union (EU) – rund 784 Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO₂) waren das im Jahr 2019. Tendenz steigend, denn der Schwerlastverkehr nimmt zu. Schon heute sind Lkw und Busse für über ein Viertel aller Emissionen des Straßenverkehrs verantwortlich. Im Vergleich zum Referenzjahr 1990 bedeutet das im Schwerlastbereich eine Zunahme von 29 Prozent. Der Grund: Es gibt mehr Fahrzeuge. 1990 waren es insgesamt nur 1,39 Millionen Trucks. Heute fahren rund 3,55 Millionen LKW in Deutschland, 3,2 Millionen davon mit Dieselantrieb.

Werden bald also E-Lkw über unsere Straßen rollen? Schon Anfang 2022 waren in Deutschland rund 43.400 Lastwagen mit elektrischem Antrieb registriert. Hinzu kommen gasbetriebene Lkw sowie – wenn auch in geringem Umfang – Lkw mit Hybridantrieb.

Die Klimaziele geben die Fahrtrichtung vor

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Doch Deutschland will bis 2045 klimaneutral wirtschaften – die EU möchte Europa bis 2050 zum ersten klimaneutralen Kontinent machen. Bereits 2030 müssen die Emissionen 55 Prozent geringer sein als 1990 – so legt es das EU-Klimagesetz fest. Der Handlungsbedarf für den Güterverkehr ist also gewaltig. Denn Lkw sind derzeit das wichtigste Warentransportmittel in Deutschland. Ihr Anteil an der erbrachten Transportleistung betrug 2020 rund 72,5 Prozent und damit 486 Milliarden Tonnenkilometer.

Zur Verlangsamung des Klimawandels wäre der Einsatz umweltbewusster Transportfahrzeuge ein enorm wirkungsvoller Beitrag. Auch die Abgase in den Großstädten würden geringer ausfallen und damit auch die große gesundheitliche Gefahr, der die hohe Feinstaubbelastung durch herkömmliche Dieselfahrzeige zu Grunde liegt.

Deshalb macht die EU den Flottenbetreibern klare Vorgaben: Bis 2025 müssen Neufahrzeuge 15 Prozent weniger CO₂ ausstoßen, bis 2030 sollen es 30 Prozent sein. Referenzwerte sind dabei die Zahlen von 2019. Bis 2050 soll der Schwerlastverkehr dann ganz ohne fossile Kraftstoffe auskommen. Für die Trucks gibt es nur drei mögliche Lösungen: synthetischen Sprit, mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellen oder Batterien. Sowohl Batterien als auch Brennstoffzellen treiben Elektromotoren an. Die sparen gegenüber Diesel-Lkw rund die Hälfte an CO₂-Emissionen ein. Ein entscheidender Schritt ist deshalb der Aufbau einer Ladeinfrastruktur für Lkw mit Elektroantrieb.

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Förderung für Elektro-Lkw

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Mit seiner zentralen Lage ist Deutschland ein wichtiges Transitland für ganz Europa. Entsprechend hoch ist das Verkehrsaufkommen. Derzeit sind auf den bundesdeutschen Straßen jeden Tag 1,3 Millionen Lastwagen unterwegs – rund ein Drittel stammen aus dem Ausland: die meisten aus Polen, Tschechien und Litauen. 2021 legten allein die Lkw aus diesen drei Ländern 700 Millionen Kilometer in Deutschland zurück. Die Fahrleistung aller Lkw auf deutschen Straßen betrug im Jahr 2020 insgesamt 64 Milliarden Kilometer. Die Mehrkosten gegenüber Verbrenner-Trucks sind in Deutschland jedoch förderfähig – im Gegensatz zum europäischen Ausland, wo es teilweise gar keine Zuschüsse gibt.

Forschende des Fraunhofer-Instituts sprechen hierzulande von einer Förderung der Mehrkosten für emissionsfreie Fahrzeuge von bis zu 80 Prozent. Auch die passende Ladeinfrastruktur wird gefördert. Hinzu kommt, dass E-Trucks seit Anfang 2019 von der Lkw-Maut befreit sind. Anreize dieser Art schaffen aktuell eine ideale Ausgangslage, um auf Lkw mit alternativem Antrieb zu wechseln und somit ein Zeichen für Nachhaltigkeit zu setzen.

Auch für städtische Betriebe, wie Abfallwirtschaft oder Verkehrsgesellschaften, hat diese Umstellung Vorteile. Hier ist man nämlich nicht auf sehr große Reichweiten angewiesen und Müllwagen oder Busse können – eventuell sogar mit selbst erzeugtem Strom – ohne viel Aufwand auf dem Betriebshof geladen werden.

E-Omnibusse werden ebenfalls gefördert. Hier unterstützt die Bundesregierung die Anschaffung von Brennstoffzellen-, Batterie- und Biomethanbussen. Auch der Aufbau einer notwendigen Betankungs- und Ladeinfrastruktur wird gefördert. Bis 2030 soll jeder zweite Stadtbus elektrisch fahren. Um einen Förderantrag für die Anschaffung von Elektro-Bussen genehmigt zu kriegen, muss die Mindestmenge bei 5 Bussen liegen. Ab dieser Zahl werden die zusätzlichen Kosten nämlich mit 80 Prozent gefördert – ähnlich wie bei den Zuschüssen für Unternehmen.

Schwer beladen in Richtung Zukunft

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Eine besonders große Herausforderung sind schwere Lkw mit Elektroantrieb. Sie sind in der Regel zu massig für die gegenwärtig verwendeten Akkus. Auch die Reichweite spielt eine Rolle: Je weiter ein Lkw mit einer Ladung fahren soll, desto größer und schwerer muss der Akku sein. Doch je schwerer der Akku ist, desto weniger Waren kann der Lkw laden – ein Teufelskreis. Hier besteht noch viel technologischer Optimierungsbedarf sowie ein ausgeklügeltes Netz und Lademöglichkeiten.

Hybrid-Oberleitungs-Lkw

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Damit elektrischen Lkw auf langen Fahrten nicht der Saft ausgeht, könnten auf ausgewählten Autobahnstrecken auch Oberleitungen für Lastwagen gelegt werden. So könnten die Fahrzeuge während der Fahrt auf sogenannten „E-Highways“ andocken und bei Bedarf unterwegs Strom tanken. Erste Pilotprojekte für Teststrecken für Elektro-Lkw gibt es in Deutschland bereits, wie z. B. auf der B462 (Kuppenheim bis Gernsbach-Obertsrot).

Hybrid-Lkw mit Wasserstoff

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Wasserstoff-Lkw nutzen Brennstoffzellen, um elektrische Energie aus Wasserstoff zu erzeugen. Dabei werden Tanks mit flüssigem Wasserstoff befüllt. Hybrid-Modelle verfügen darüber hinaus über ein Set aus Hochleistungsbatterien, die zusätzliche Energie liefern können. Die aus Strom und Wasserstoff erzeugte Energie wird dann in Bewegung umgewandelt. Der Vorteil: Wasserstoff hat eine sehr hohe Energiedichte und kann somit eine hohe Reichweite generieren.

EU-Länder müssen Ladepunkte aufbauen

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Spätestens ab Frühjahr 2023 will die Bundesregierung den Bau der Lkw-Ladeinfrastruktur fördern und bis Ende 2022 ein Konzept für die Errichtung eines „initialen Ladenetzes“ vorlegen. Denn die EU schreibt ihren Mitgliedsstaaten den Aufbau eines Schnellladenetzes für Lkw vor. Bis 2025 müssen die Länder an ihren Hauptverkehrsachsen alle 60 Kilometer eine Ladestation mit einer Kapazität von 1,4 Megawatt errichten.

Bis 2025

In allen EU-Ländern

Alle 60 km

1,4 MW

Daimler, Traton und Volvo errichten Ladenetz

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„Was allein nicht geht, das schaffen wir eben zusammen“, haben sich 2021 die drei größten Truck-Hersteller Europas gesagt. Gemeinsam errichten Daimler, Volvo und Traton seit diesem Jahr ein Hochleistungs-Ladenetz für schwere Lkw. Dafür haben sie ein eigenes Unternehmen mit Sitz in Amsterdam gegründet und mit einer halben Milliarde Euro ausgestattet.

Aufgabe der Firma ist es, ab 2022 mindestens 1.700 Ladepunkte in der Nähe von Autobahnen und wichtigen Umschlagplätzen aufzubauen. Das Projekt hat Signalwirkung, schließlich stammen rund 60 Prozent aller Lkw auf Europas Straßen von einem der drei Partner. Die geplanten 1.700 Ladepunkte verstehen die drei Unternehmen als "Aufruf zum Handeln an alle anderen Branchenakteure sowie auch an Regierungen und Gesetzgeber“, um die „gesetzten Klimaziele gemeinsam mit einem zügigen Ausbau des notwendigen Ladenetzes zu erreichen“. Experten der Industrie schätzen, dass bis zum Ende dieses Jahrzehnts rund 50.000 Hochleistungs-Ladepunkte in der EU erforderlich sind, um die steigende Zahl an E-Trucks mit Energie zu versorgen.

E-Lkw Reichweite: 45 Minuten Ladezeit müssen unterwegs reichen

  • Die Reichweite leichter E-Lkw ist hoch genug, um regelmäßige städtische Fahren zu übernehmen.
  • Rund 85 Prozent aller Gütertransporte auf der Straße findet über eine Entfernung von maximal 180 Kilometern statt.
  • Somit wären ca. 50 Prozent der regionalen Touren möglich.
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Lkw sind besonders oft im Fernverkehr unterwegs. Daher hat die Frage nach der Reichweite hier auch eine äußerst große Bedeutung. Die Reichweiten von E-Lkw variieren stark und hängen vor allem von der Fahrzeuggröße, dem verbauten Akku und der verwendeten Technologie ab. Den Rekord hält ein Lkw in der Schweiz: Ohne Zwischenladung konnte er über 1.000 Kilometer am Stück in 23 Stunden zurücklegen.

Einer Studie des ISI (Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung) zufolge ist die Reichweite leichter E-Lkw hoch genug, um regelmäßige städtische Fahren zu übernehmen, z. B. für die Lieferung von Lebensmitteln. Selbst ca. 50 Prozent der regionalen Touren wären möglich, denn rund 85 Prozent aller Gütertransporte auf der Straße findet über eine Entfernung von maximal 180 Kilometern statt.

Schwere Lkw, die über 26 Tonnen wiegen, weisen hingegen einen zu hohen Energieverbrauch auf. Selbst Tagestouren sind mit den zurzeit erhältlichen Akkus kaum zu schaffen. Zwischenzeitliches Aufladen ist für viele Unternehmen zudem wenig attraktiv, denn der Kosten- und Zeitdruck für die Lieferungen ist hoch.

Aber: Spätestens nach 4,5 Stunden Lenkzeit muss ein Fahrer in Deutschland 45 Minuten Pause machen – das ist Gesetz. In dieser Zeit muss das Elektro-Fahrzeug so viel Strom laden können, um mindestens weitere 4,5 Stunden zu fahren. Mit dem seit rund elf Jahren gebräuchlichen Schnellladestandard Combined Charging Standard (CCS) lassen sich aber maximal 500 Kilowatt laden. Für schwere Nutzfahrzeuge sind höhere Ladeleistungen erforderlich. Das künftige Megawatt Charging System (MCS) wird dagegen knapp vier Megawatt bieten. Wie das Megawatt-Laden unterwegs funktionieren kann, untersucht ein staatlich gefördertes Projekt an der A2.

Ladetechnik
  • CCS: Das Combined Charging System ist seit rund 11 Jahren in Europa und Nordamerika der Standard.
  • HPC: Das High Power Charging verkürzt die Ladezeit des CCS durch Kühlung der Ladeleitung und Ladestecker. Damit wird eine maximale Ladespannung von bis zu 1.000 Volt und ein maximaler Ladestrom von 500 Ampere erreicht. Die Ladeleistung beträgt so bis zu 500 Kilowatt.
  • MCS: Das Megawatt Charging System erhöht die maximale Ladespannung auf 1.250 Volt und den maximalen Ladestrom auf bis zu 3.000 Ampere. Damit soll eine Ladeleistung bis rund vier Megawatt erreicht werden. In der ersten Ausbaustufe zur Markteinführung wird mit einem Megawatt Spitzenleistung geladen.

Netze BW und Daimler Truck zeigen das Laden der Zukunft

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Wie die Zukunft konkret aussehen kann, zeigt der Demo-Ladepark von Daimler Truck sowie der EnBW-Tochter Netze BW. Am 25. Juli weihten EnBW-Vorstand Dirk Güsewell sowie Andreas Bachhofer und Michael Scheib von Daimler Truck den Ladepark für Elektro-Lkw in Wörth bei Karlsruhe ein. Am größten Lkw-Montagewerk von Mercedes-Benz können Nutzfahrzeug-Kund*innen unterschiedliche Ladekonzepte ausprobieren. Dabei finden sie heraus, welches ihre Betriebsanforderungen am besten erfüllt. Das ermöglicht es ihnen, ihre Fahrzeugflotten auf klimaschonende elektrische Antriebssysteme umzustellen. Mit dem Projekt wollen der Lkw-Hersteller und die Netze BW Speditionen, Busunternehmen, Nutzfahrzeugflotten-Betreibern und Paketdienstleistern den Einstieg in den CO₂-armen Schwerlastverkehr ermöglichen.

„Eine gut ausgebaute Ladeinfrastruktur ist entscheidender Faktor für den Erfolg des E-Schwerlastverkehrs. In Wörth entwickeln wir zusammen mit Investoren wie E-Flottenbetreibern, Truckherstellern, Industrie- und Gewerbekunden sowie Kommunen individuelle Ladelösungen, die dem E-Schwerlastverkehr auf die Sprünge helfen werden,“ sagt Axel Hausen, Leiter eMob Großprojekte, Marketing & Sonderprojekte (EnBW-Tochter Netze BW, Sparte Dienstleistungen).

Unterschiedliche Anforderungen: Verteilerverkehr und Fernverkehr

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Auch die Logistikunternehmen erkennen inzwischen den Handlungsbedarf: In der Mitte 2022 veröffentlichten Studie Commercial Vehicle eReadiness gaben 100 Prozent der befragten Lkw-Flottenbetreiber an, bis 2025 E-Trucks anschaffen zu wollen. Allerdings muss die Ladeinfrastruktur passgenau auf die organisatorischen und logistischen Vorgehensweisen des Unternehmens ausgelegt sein. Um die E-Fahrzeuge effizient einzusetzen, müssen die Flottenbetreiber zudem in ihre IT-Systeme investieren, beispielsweise um die Nutzung für die jeweilige Strecke exakt bewerten zu können.

Grundsätzlich ist bei Nutzfahrzeugen zwischen dem Verteilerverkehr auf der Kurzstrecke und in Städten sowie dem Fernverkehr auf der Autobahn zu unterscheiden. Für die Kurzstrecke gibt es bereits verschiedene Lösungen auf dem Markt. Kleinere E-Lkw und E-Busse werden für den Nahverkehr oder als Müllabfuhren eingesetzt. Diese Fahrzeuge lassen sich im Depot über Nacht aufladen. Hier genügt eine geringe Reichweite und öffentliche Ladestationen sind nicht erforderlich. 2021 kam das ISI in einer Machbarkeitsstudie mit 9.500 Lkw-Touren für eine Supermarktkette zu dem Ergebnis: Die bereits heute verfügbaren Batterie-Lkw seien technisch in der Lage, 100 Prozent der städtischen Touren und fast 50 Prozent der regionalen Fahrten allein elektrisch zu absolvieren. Das Potenzial sei durch eine optimierte Routenplanung sowie durch zusätzliches Zwischenladen sogar noch größer. Nach Angabe des Flottenmanagementbetreibers Webfleet Solutions lassen sich bereits mit den derzeit verfügbaren E-Lösungen 61 Prozent der gesamten Nutzfahrzeuge durch elektrisch betriebene Modelle ersetzen. Das ermittelte das Unternehmen auf Basis der Daten von rund 100.000 Nutzfahrzeugen.

Leistungsstarke E-Trucks gehen bald in Serie

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Mercedes-Benz eActros. Copyright Daimler Truck AG

Aber auch der Fernverkehr bietet großes Einsparpotenzial: 100.000 elektrisch angetriebene 40-Tonnen-Brummis würden die Emissionen um bis zu 10 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr senken. Wie leistungsfähig E-Lkw für den Fernverkehr indes schon heute sind, zeigte Mitte 2022 ein Test in den Alpen. Gleich zwei Mal überwand ein 26-Tonnen-Sattelzug den Alpenhauptkamm und bewältigte dabei 3.350 Höhenmeter mit bis zu zwölf Prozent Steigung – unter anderem auf Hochgebirgsstraßen. Das zeigt: Bereits jetzt sind vollelektrische Schwerlastfahrten über die Alpen technisch möglich. Und die Hersteller haben angekündigt, in den kommenden Jahren weitere schwere E-Trucks in Serie auf den Markt zu bringen: darunter Tesla, Daimler Truck, Volvo, die Volkswagentochter Traton mit MAN und Scania, Renault sowie die Start-ups Nikola, Lion und Xos.

Zu den Herstellern, die mächtig aufs Gaspedal drücken, gehört auch Daimler Truck. Seit 2021 produziert das Unternehmen in Wörth (Rheinland-Pfalz) den eActros – einen E-Lkw, der für den Verteilerverkehr ausgelegt ist und eine Reichweite von bis zu 400 Kilometer aufweist. Für 2024 ist die Serienproduktion des großen Bruders angekündigt: Der eActros LongHaul ist auf den Fernverkehr ausgelegt und wird rund 500 Kilometer ohne Ladevorgang schaffen.

E-Trucks werden immer wirtschaftlicher

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Allerdings ist die Anschaffung eines Elektro-Lkw heute noch kostspieliger als die eines Diesel-Lastwagen. Die Batteriekosten machten den E-Truck beim Kauf drei Mal so teuer, so der Nutzverkehrsexperte des Beratungsunternehmens Berylls, Steffen Stumpp. Das werde sich ab dem Jahr 2026 angleichen, sodass die elektrische Variante Kostenvorteile bietet. Das liegt unter anderem daran, dass die Hersteller größere Stückzahlen produzieren werden und dadurch die Preise senken können. Außerdem wird Diesel perspektivisch teurer werden.

Das bedeutet: Dank niedrigerer Betriebskosten werden sich Oberleitungs- und Batterie-Lkw künftig für Speditionen lohnen – selbst ohne staatliche Förderung und trotz der hohen Anschaffungskosten. Das zeigt auch eine vergleichende Studie, die das Institut für Energie- und Umweltforschung (ifeu) Anfang 2022 vorgelegt hat. „Batterieelektrische Lkw werden in zehn Jahren bereits bei moderaten CO₂-Preisen für fast alle Anwendungen deutlich günstiger und klimafreundlicher sein als Neufahrzeuge mit Diesel-Antrieb“, sagt Julius Jöhrens, Leiter der vergleichenden ifeu-Analyse. E-Lkw könnten demnach 2030 die Neuzulassungen dominieren und wesentlich zum Erreichen der Klimaziele beitragen.

Die Zeichen stehen auf Veränderung. Und der Wandel hat bereits begonnen. In den USA hat die Daimler Truck-Tochter Freightliner in diesem Jahr eine Vorbestellung über 800 E-Lkw von einem großen Lebensmitteltransporteur bekommen.

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