Nutzfahrzeugsektor

Lösungen zur CO2-Reduktion

3. Februar 2023, 10:06 Uhr | Irina Hübner

Der Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) der RWTH Aachen zeigt in einem Whitepaper konkrete Strategien auf, mit denen sich die Emissionsziele im Nutzfahrzeugsektor erreichen lassen.

In dem zum kostenfreien Download bereitstehenden Whitepapter »Strategien auf zur Erreichung der Emissionsziele im Nutzfahrzeugsektor« stellen die Autoren die Zweckmäßigkeit und die Effizienz unterschiedlicher elektrischer Antriebsstränge gegenüber – von der Antriebsbatterie sowie batterieunterstützten Lkw-Anhängern über die Brennstoffzelle bis hin zur Oberleitung und zu synthetischen Kraftstoffen.

»Jeder Lösungsvorschlag muss sowohl das Fahrzeug als auch die Infrastruktur berücksichtigen«, betont PEM-Leiter Professor Achim Kampker. So müsse jeglicher elektrische Antrieb von Nutzfahrzeugen die für eine Lenkzeit benötigte Reichweite garantieren, wobei deutschlandweit eine ausreichende Infrastruktur vorhanden sein müsse, die das vollständige Aufladen beziehungsweise Betanken während der Ruhezeiten gewährleiste. »Lösungen auf Seiten der Fahrzeuge setzen sich nur durch, wenn sie wirtschaftlich attraktiv sind und weiterhin den Anwendungsfall erfüllen«, so Kampker weiter.

Keine Universallösung für alle Gewichtsklassen

In dem 16-seitigen Dokument kommen die Urheber mitunter zu dem Schluss, dass es im Nutzfahrzeugsektor bis hin zum Schwerlast-Lkw keine Universallösung aus einer Antriebsstrangtopologie für sämtliche Gewichtsklassen geben könne: »Selbst innerhalb einzelner Gewichtsklassen unterscheiden sich die Anforderungen bisweilen so stark, dass auch hier nur eine Komposition aus den verschiedenen Technologien infrage kommt«, betont Kampker. Das Zusammenspiel verschiedener Technologien könne indes zu einer nachhaltigen Dekarbonisierung beispielsweise des Güterverkehrs führen.

Neuorientierung in Entwicklung und Produktion nötig

Zur Umsetzung im Straßenverkehr sei eine Neuorientierung in der Entwicklung und der Produktion notwendig. »Der Versuch, für jede Antriebsstrangtopologie aus dem Prototypenstadium unmittelbar ein Fahrzeug im ‚Purpose Design‘ zu entwickeln, würde die jeweilige Markteinführung und -durchdringung so stark verzögern, dass die Emissionsziele für 2030 nicht zu erreichen wären«, betonen die Autoren des Whitepapers. Sie gehen davon aus, dass die drei Technologien Batterie, Brennstoffzelle und Oberleitungsstromabnehmer mit aufsteigender Dauer vom Prototypenstadium hin zum Ausbau des Fahrzeugs und schließlich in seine komplette Neuauslegung überführt werden.

Die Erweiterung der Infrastruktur sollte in den kommenden Jahren unter Betrachtung der unterschiedlichen Technologien gesamtheitlich erfolgen. »So könnten stationäre Brennstoffzellen Leistungsspitzen beim Laden und Batterien die Leistungsspitzen bei der Wasserstoffkomprimierung decken«, sagt Kampker.

Schwere Nfz für einen Großteil der CO2-Emissionen verantwortlich

Hintergrund der Veröffentlichung ist die Erkenntnis, dass schwere Nutzfahrzeuge aufgrund ihres Einsatzes im nationalen wie internationalen Verteilerverkehr rund 40 Prozent der gesamten Fahrzeugkilometer aufbringen. Dabei verursachen sie zusammengenommen etwa 66 Prozent des jährlichen im Straßenverkehr entstehenden Kohlendioxids.