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Brennstoffzellen-Lkw

140 Tankstellen reichen aus

09. Oktober 2020, 09:33 Uhr   |  Irina Hübner

140 Tankstellen reichen aus
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Lkw mit Wasserstoffantrieb sind prominent in der »Nationalen Wasserstoffstrategie« vertrete. Denn sie stellen eine Möglichkeit dar, den Güterverkehr auf der Straße zu dekarbonisieren. Entscheidend für die Akzeptanz der Technik ist die Tankstellen-Infrastruktur.

Nun hat das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI auf Basis eines wissenschaftlichen Simulationsmodells berechnet, dass im Jahr 2050 ein Netz aus 140 Tankstellen für Brennstoffzellen-Lkw ausreicht, um deren kompletten Wasserstoffbedarf zu decken. Die Kosten dafür würden sich auf rund 9 Mrd. Euro pro Jahr belaufen.

Der Straßengüterverkehr in Deutschland stößt jährlich etwa 50 Megatonnen CO2 aus. Für die Hälfte davon sind die etwa 250.000 schweren Lkw mit einem Gewicht über 26 Tonnen verantwortlich. Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, muss der Verkehr bis 2050 nahezu emissionsfrei sein. Eine Möglichkeit zur Dekarbonisierung ist, die konventionell betriebenen Lkw komplett durch Brennstoffzellen-Lkw zu ersetzen, die mit Wasserstoff fahren.

Um den daraus entstehenden Bedarf von jährlich etwa 1,3 Mio. Tonnen Wasserstoff zu decken und einen zuverlässigen Lkw-Verkehr zu sichern, sind ausreichend Tankstellen notwendig. Zwar gibt es deutschlandweit bereits mehr als 80 Tankstellen für Brennstoffzellen-Pkw. Die meisten davon eignen sich jedoch nicht oder nur bedingt für Lkw, da sie weder die benötigten Mengen noch eine zügige Betankung sicherstellen können.

Bei dem vom Fraunhofer ISI erdachten Lkw-Tankstellennetz – bestehend aus 140 Stationen – werden die Tankstellen relativ gleichmäßig über das Autobahnnetz verteilt. Eine Konzentration entlang der Transitrouten sowie in Industrieregionen ist erkennbar.

Bereits 2030 sind 70 Tankstellen nötig

»Bereits bis 2030 sollen die Emissionen von Lkw laut EU-Vorgaben um 30 Prozent gegenüber 2019 sinken. Um die dafür hilfreiche Nutzung von Brennstoffzellen-Lkw zu ermöglichen, muss man schon früh viele Tankstellen aufbauen: Für knapp 50.000 Fahrzeuge im Jahr 2030 braucht es bereits 70 teilweise kleinere Wasserstofftankstellen zur räumlichen Abdeckung«, betont Prof. Dr. Martin Wietschel, der am Fraunhofer ISI das Competence Center Energietechnologien und Energiesysteme leitet.

»Diese im Vergleich zum Wasserstoffabsatz hohe Tankstellenanzahl zeigt, dass es einen großen Bedarf nach passenden Geschäftsmodellen gibt. Auch die Frage der staatlichen Förderung für Lkw-Wasserstofftankstellen muss zügig geklärt werden.«

Wasserstofferzeugung vor Ort

Entscheidend für den Erfolg der Infrastruktur ist auch die Wasserstofferzeugung (Elektrolyse). Neben einer zentralen Erzeugung des Wasserstoffs und dessen Transport zu den Tankstellen gibt es die Option, an Tankstellen Elektrolyseure zu bauen und den Wasserstoff direkt vor Ort zu erzeugen.

Bei der zweiten Option empfehlen die Studienautoren eine Überdimensionierung der Elektrolyseure sowie große Wasserstoffspeicher an den Tankstellen: Auf diese Weise ist die Wasserstofferzeugung günstiger, zudem können die Lkw-Tankstellen aufgrund ihrer Größe und ihres hohen Stromverbrauchs von etwa 65 TWh pro Jahr die stark fluktuierenden erneuerbaren Energien gut in das Energiesystem integrieren und es so entlasten. Diese Flexibilisierung spart etwa 1 Mrd. Euro pro Jahr.

Um die Klimaziele zu erreichen, ist es zudem wichtig, »grünen Wasserstoff« zu gewinnen, ihn also mit erneuerbaren Energien zu erzeugen.

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