Hohe Reichweite trifft auf hohe Kosten: Der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen hat eine techno-ökonomische Bewertung von Brennstoffzellen-Elektro-Lkw durchgeführt. Dabei wurden die Einsatzflexibilität, der Infrastrukturzugang und die Betriebskosten in realistischen Einsatzszenarien berücksichtigt.
Brennstoffzellen- und Batterie-Trucks im Kosten- und Reichweitenvergleich
„Im Ergebnis sind weder Brennstoffzellen- noch batterieelektrische Trucks eine Universallösung“, sagt Professor Achim Kampker, Leiter des PEM. „Die jeweilige Wirtschaftlichkeit ist stark vom Einsatzprofil, von der vorhandenen Infrastruktur und vom technologischen Reifegrad abhängig.“ Brennstoffzellen-Lkw verfügen der Untersuchung zufolge über eine sehr hohe Reichweite. „Dieses Alleinstellungsmerkmal können sie aber derzeit wegen der beträchtlichen Wasserstoffpreise und der dünnen Infrastruktur leider nicht ausspielen“, sagt Studienautor Maximilian Bayerlein.
Zur Förderung und Etablierung wasserstoffbetriebener Lkw seien laut der Untersuchung veränderte politische Rahmenbedingungen sowie eine erhebliche Entwicklung und Digitalisierung der Infrastruktur zur besseren Betankungsplanung notwendig. Neben ihrer Reichweite bieten Brennstoffzellen-Trucks laut der Untersuchung auch entscheidende Vorteile bei der Betankungszeit – vor allem im Fernverkehr mit hohen täglichen Fahrleistungen.
„Für Langstrecken-Anwendungen scheinen Brennstoffzellenantriebe aufgrund ihrer im Vergleich zur Batterie höheren gravimetrischen Energiedichte besonders vorteilhaft zu sein“, heißt es in der Studie. Bei höheren Distanzen nähern sich die Betriebskosten von Brennstoffzellen-Lkw denjenigen von batteriebetriebenen Elektro-Lkw an, bleiben aber vor allem aufgrund der teuren Wasserstoffpreise immer noch höher. „Die Energiekosten beim Strom und beim Wasserstoff üben den größten Einfluss auf die Kosten beider Technologien aus“, sagt Kampker. Sinken die Wasserstoffpreise, könnten Brennstoffzellen-Lkw aber wirtschaftlich konkurrenzfähig werden.
Haben Wasserstoff-Lkws eine Chance?
Die Untersuchung kommt zu dem Ergebnis, dass der Betrieb von Wasserstoff-Lkw in Mitteleuropa prinzipiell möglich ist. Laut den Autoren steht eine neue Generation mit größerer Reichweite und verbesserter Effizienz kurz vor der Markteinführung. In der Studie wurden sämtliche zum Jahresbeginn 2024 verfügbaren und angekündigten Brennstoffzellen-Lkw hinsichtlich ihrer Operabilität und Betriebskosten miteinander verglichen und die Resultate denjenigen von ausgewählten batterieelektrischen Trucks gegenübergestellt. Dabei wurden unterschiedliche Einsatzszenarien simuliert und die notwendige Reichweite im europäischen Infrastruktur- und Kostenrahmen zugrunde gelegt. In die Berechnungen flossen Energiekosten, Fahrzeugnutzung und Infrastrukturverfügbarkeit ein.
