MIT-Studie: Mehr Investitionen für emissionsfreie Lkw nötig

Freightliner eCascadia – MIT-Studie zeigt, dass batterieelektrische Antriebe am effizientesten sind (Foto: Freightliner)

Eine neue Studie des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat bestätigt, was viele in der Transportbranche bereits vermutet haben: Zwar nähern sich emissionsarme und emissionsfreie Technologien für Schwerlast-Lkw der Reifephase, doch weisen sie noch immer Nachteile auf, die sie als direkten Ersatz für fossilen Diesel verhindern.

Die Studie, die kürzlich (im August 2024) auf den International Design Engineering Technical Conferences 2024 und der Computers and Information in Engineering Conference der American Society of Mechanical Engineers in Washington DC vorgestellt wurde, verglich zwei „vielversprechende“ alternative Antriebsarchitekturen, die möglicherweise Dieselflotten ersetzen könnten: Lithium-Ionen-Batterien und Wasserstoff-Brennstoffzellen.

„Das ganze Thema [die Dekarbonisierung des Lkw-Verkehrs] ist wie ein riesiger, unübersichtlicher Kuchen. Aus akademischer Sicht können wir einige dieser Kuchenstücke mithilfe von Modellen quantifizieren, basierend auf Informationen und Erfahrungen von Branchenvertretern“, sagte ZhiYi Liang, Doktorand und Hauptautor der Studie.

Den Angaben in dem Dokument zufolge „haben wir ein mehrdimensionales technoökonomisches Modell entwickelt, um die technischen Einschränkungen der Bordenergiespeicherung in HDVs [Schwerlastfahrzeugen] zu bewerten und die betriebliche Technoökonomie von emissionsfreien Antrieben mit denen von Dieselfahrzeugen zu vergleichen“.

Zusammenfassend stellte das Papier fest, dass Lithium-Ionen-Batterien zwar „vielversprechend für die Dekarbonisierung schwerer Nutzfahrzeuge“ seien, insbesondere in Fällen, in denen die Kapazität keine hohe Priorität habe, die begrenzte Reichweite von weniger als 500 Meilen jedoch immer noch ein Problem darstelle.

Die Studie kam außerdem zu dem Ergebnis, dass H2-Brennstoffzellen bei Langstreckentransporten über mehr als 750 Meilen aufgrund ihrer höheren Ladekapazität „besser als [Li-Ionen-]Lkw als Diesel-Schwerlaster geeignet sind“.

Allerdings wären erhebliche proaktive Investitionen und der Ausbau der Infrastruktur erforderlich, um eine „ausgereifte Wasserstoffversorgungskette“ aufzubauen. Zudem müssten die Lieferanten einen Preis von 2 US-Dollar pro kg für den Wasserstoffbrennstoff anstreben.

Andernfalls, so das Fazit des Papiers, „bleiben die emissionsfreien Optionen hinsichtlich ihrer Betriebstechnik und Wirtschaftlichkeit sowie ihrer Frachtleistung den bestehenden Dieselflotten unterlegen.“ Ein möglicher Lösungsansatz könnte eine Regulierungspolitik sein, die die Nutzung von Dieselfahrzeugen einschränkt.

Es ist vielleicht enttäuschend, dass in der Studie andere Kraftstoffarten, insbesondere HVO, nicht erwähnt wurden. Zwar ist hydriertes Pflanzenöl kohlenstoffneutral, aber keine emissionsfreie Lösung. Doch die Verbreitung des Kraftstoffs, die steigende Produktion in den USA und die Möglichkeit, fossilen Diesel zu ersetzen, machen ihn zu einem vielversprechenden Kandidaten für den Fernverkehr.

In einem Interview mit Power Progress International (PPI) Anfang des Jahres stellte ein Vertreter von Neste, dem weltweit größten Hersteller von HVO, fest, dass mittlerweile etwa 50 % des Kraftstoffs im kalifornischen Dieselverteilungsnetz HVO seien.

Oliver Dixon, regelmäßiger Korrespondent von PPI, stellte in einer kürzlich erschienenen Kolumne fest, dass es trotz der Verfügbarkeit neuer Technologien, die auf der diesjährigen IAA Transportation in Hannover vorgestellt wurden, noch immer keinen klaren Weg gebe, wie der Straßengüterverkehr die Emissionsminderungsziele erreichen könne.

Auch das mag zunächst enttäuschend erscheinen, doch die Energiewende steht noch am Anfang. Es besteht kein Zweifel daran, dass neben der technischen Überlegenheit auch staatliche Vorgaben und Kosten-/Preisschwankungen eine erhebliche Rolle dabei spielen werden, welche der neuen Energielösungen letztlich den fossilen Diesel ersetzen werden.