Laut einer Studie des Fraunhofer Instituts werden sich E-Antriebe auch im Schwerlastbereich durchsetzen und die Brennstoffzelle werde eine Nischenanwendung bleiben. In den allermeisten Regionen und Nutzfahrzeuganwendungen sei der Batterie-elektrische Antrieb der Brennstoffzelle überlegen. Das gelte auch für den schweren Fernverkehr.

Die Fraunhofer-Analyse mit dem Titel „Hydrogen unlikely to play major role in road transport, even for heavy trucks“ wurde in der Zeitschrift „Nature Electronics“ veröffentlicht. Einen Bericht dazu publizierte die Plattform „rechargenews.com“. Im wissenschaftlichen Beitrag des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI, veröffentlicht im Magazin „Nature Electronics“, kommen die Autoren zu dem gleichen Ergebnis.

Weltweit gibt es etwa 30.000 E-Lkw, die meisten davon in China. Zudem seien bereits mehr als 150 Batterie-elektrische Lkw-Modelle für den mittleren und schweren Güterverkehr angekündigt. Brennstoffzellen-elektrische Lkw hingegen würden bisher nur in Testversuchen betrieben und seien noch nicht kommerziell verfügbar. Das von mehreren Lkw-Hersteller, Brennstoffzellen- und Infrastrukturanbieter ausgegebenen Ziel, bis 2030 100.000 Brennstoffzellen-Lkw auf europäischen Straßen zu bringen, hält die Studie für unwahrscheinlich.

Die aktuelle Herausforderung für Batterie-elektrische Fahrzeuge liegt im logistischen Langstreckenbetrieb mit durchschnittlich 100.000 Kilometer pro Jahr und dem Transport von sehr schweren Gütern. Vorausgesetzt die entsprechende Ladeinfrastruktur besteht, sei jedoch eine Chance in der in Europa vorgeschriebenen 45-minütigen Pause für Lkw-Fahren. Innerhalb von 4,5 Stunden könnte ein schwerer Lkw bis zu 400 Kilometer zurücklegen, sodass praktische Reichweiten von etwa 450 Kilometer ausreichen würden, wenn leistungsstarke Schnellladegeräte für Batterie-elektrische Lkw weithin verfügbar wären.

Der künftige Ladestandard für schwere Nutzfahrzeuge – Megawatt Charging System (MCS)

400 Kilometer in 45 Minuten aufzuladen, bedeute für einen schweren Lkw etwa 800 kW durchschnittliche Ladeleistung. Derzeit wird eine neue Norm für Megawatt-Ladesysteme entwickelt, die eine Ladeleistung von über zwei MW ermöglicht.

Elektrische Straßensysteme – bei denen LKW während der Fahrt auf der Autobahn über Oberleitungen aufgeladen werden – werden ebenfalls auf öffentlichen Straßen in Europa erprobt und könnten den Langstreckenbetrieb batteriebetriebener Elektro-LKW auf großen Autobahnen ermöglichen, ohne dass während der Ruhezeiten geladen werden muss. Das heißt im Fazit, dass batteriegetriebene LKW technologisch attraktiver werden.

Zu einem ganz ähnlichen Ergebnis wie die Fraunhofer-Analyse ist auch eine veröffentlichte Studie des Ifeu (Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg) gekommen. Demnach werden im Jahr 2030 Batterie-elektrische Lkw und Oberleitungs-Lkw aufgrund ihrer Kostenvorteile dominieren. Mit Wasserstoff aus Deutschland können Brennstoffzellen-Lkw nicht mit den E- und Oberleitungs-Lkw mithalten. Brennstoffzellen-Lkw hätten ihre einstigen Vorteile der Reichweite und Schnellladung verloren und werden nicht mit Batterie-Lkw konkurrieren können. Der Studie zufolge wird Wasserstoff in der Industrie, in der Schifffahrt und bei synthetischen Flugkraftstoffen eine wichtige Rolle spielen. Allein der Bedarf der europäischen Industrie, beispielsweise Stahlwerke, übersteige massiv die gesamte derzeit für die EU für 2030 geplante Produktionskapazität an grünem Wasserstoff. Der Fokus soll jetzt auf Batterie-elektrische Fahrzeuge sowohl im Personen- als auch im Güterverkehr liegen.

Auch andere Studien besagen, dass die Gesamtbetriebskosten für Lkw mit Brennstoffzellen höher sind als für Batterie-betriebene Modelle mit Megawatt-Ladestationen. Im Lkw-Verkehr, gerade auf der Langstrecke, werden reine E-Lkw in den meisten Fällen die günstigere und umweltfreundlichere Lösung sein. Denn der Wasserstoff-Lkw hat einen entscheidenden Nachteil: Die Energieeffizienz ist beim Batterie-elektrischen gegenüber dem wasserstoffbasierten Antrieb höher. Nur etwa ein Viertel der Ausgangsenergie fließt in den Antrieb, drei Viertel gehen durch Umwandlungsverluste verloren. Beim E-Lkw ist das Verhältnis umgekehrt.

Zudem ist noch nicht final geklärt, ob Wasserstoff mit 350 oder 700 bar gasförmig oder verflüssigt getankt wird. Das stärkste Argument für die Verwendung von verflüssigtem Wasserstoff statt der bekannten 700 bar-Speicherung ist das geringere benötigte Bauvolumen der Tanks. Die Verflüssigung ist allerdings sehr energieintensiv.

Bei den Bussen setzt sich immer mehr der Elektrobus durch

Im ersten Halbjahr 2022 sind europaweit insgesamt 4.452 Omnibusse mit alternativem Antrieb neu zugelassen worden. Die 1.768 neuen Elektrobusse des ersten Halbjahres 2022 stellen im Vergleich zum Vorjahreszeitraum ein Plus von 27,6 Prozent dar. Damit haben die vollelektrischen Modelle die Hybriden eingeholt.

Der Verkauf von CNG-Busse (Compressed Natural Gas) geht immer weiter zurück. Das geht aus der Übersicht von Chatrou CME Solutions hervor, die Verkäufe von Bussen über 8 t mit alternativem Antrieb aufführt. Der Absatz von Brennstoffzellenbussen (Fuel cell) legte zwar zu, ist aber sehr gering.

Die Wiesbadener Verkehrsgesellschaft nimmt H2-Busse aus der Flotte

Neben den zehn H2-Bussen besteht die Flotte der städtischen Verkehrsgesellschaft ESWE in Wiesbaden aus 120 Batterie-elektrischen Bussen und 130 Diesel-Fahrzeugen. Drei Antriebsarten seien jedoch eine zu viel. Die Wasserstoff-Busse sollen weichen.

Die zehn H2.CityGold von CaetanoBus hatte der ÖPNV-Betreiber erst im Januar 2021 bestellt, um sie auf den Linien 16 und 17 einzusetzen. Im Dezember 2021 wurden die Fahrzeuge erstmals im Regelbetrieb eingesetzt. Doch nach nur rund einem Jahr ist Schluss, die Fahrzeuge sollen nun verkauft werden, wie ESWE Verkehr nun überraschend mitteilte.

Zu Begründung heißt es weiter, dass bereits zwei Antriebstechnologien bei dem geringen Platz auf dem Betriebshof „sehr anspruchsvoll“ seien. Die entsprechende Wasserstoff-Tankstelle hatte die Stadt Wiesbaden rund zwei Millionen Euro gekostet. Neben den Wasserstoff-Bussen will ESWE Verkehr auch auf 61 Zwölf-Meter-Dieselbusse verzichten und dafür ab 2025 vermehrt Batterie-Busse kaufen.

Ein weiterer Grund ist laut einem Medienbericht die Zuverlässigkeit der zwei Millionen Euro teuren Wasserstoff-Tankstelle. Die zehn Brennstoffzellen-Busse von Caetano werden derzeit nicht eingesetzt, weil die Tankstelle defekt ist. Es ist nicht absehbar, wann ein Kompressor-Spezialteil geliefert wird. Auch ist es nicht möglich, die Busse an einer anderen Wasserstofftankstelle zu betanken. Dort werden die Fahrzeuge mit einem Druck von 700 bar betankt. Die Busse der ESWE dürfen aber nur mit einem Druck von 350 bar befüllt werden.

Die Stadt Wiesbaden ist mit ihrem Problem mit dem Brennstoffzellen-Antrieb nicht allein. Im Rhein-Main-Verkehrsverbund im Taunus fährt nur jeder dritte Wasserstoffzug. Technische Probleme bremsen die neuen Wasserstoffzüge aus. Zur Zeit verkehren nur zwei von sechs Zügen – zuvor war es sogar nur einer. Unter anderem komme es beim Betanken der Fahrzeuge zu Schwierigkeiten im Betriebsablauf.

In Frankreich und Österreich wurden Bestellungen von Wasserstoff-Bussen wieder storniert. Die französische Stadt Montpellier stornierte eine Bestellung von 51 wasserstoffbetriebenen Bussen, nachdem man festgestellt hatte, dass der Betrieb von Elektrobussen sechsmal billiger wäre als Wasserstoff-Busse.