MAN Truck & Bus

Windradpark in der Dämmerung.

CO2-Reduktion hat oberste Priorität

15.06.2020

Saubere Mobilität für schwere Nutzfahrzeuge: Für das Transportwesen und die Personenbeförderung hält die Verkehrswende andere Herausforderungen bereit als für den Pkw-Markt. Welche Alternativen zum Dieselmotor haben das größte Potential und welche Konsequenzen hat der Umstieg? Ein Ausblick in die nahe Zukunft.

E-Nutzfahrzeuge wie der Stadtbus MAN Lion’s City E sind besonders umweltfreundlich.
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Sauberste Löung E-Nutzfahrzeuge wie hier der Stadtbus MAN Lion’s City E sind wegen der lokalen Emissionsfreiheit besonders umweltfreundlich.

Mobilität im Wandel

Die Technik von Nutzfahrzeugen entwickelt sich rasant. Dank neuer Antriebstechnologien, digitaler Konzepte und intelligenter Vernetzung entstehen neue Fahrzeugkonzepte, neue Einsatzformen, ja sogar neue Geschäftsmodelle in der Nutzfahrzeugindustrie. Was steckt hinter Schlagworten wie „Technologischer Wandel“, „Alternative Antriebe“, „Digitalisierung“ oder „Automatisiertes Fahren“? Welche Auswirkungen hat dieser Wandel auf die Nutzfahrzeugindustrie in den nächsten Jahren? MAN beleuchtet die Fragen nach künftigen Energiequellen und Antriebskonzepten.

Die Verringerung von Schadstoff-Emissionen steht bei Nutzfahrzeug- und Motorenherstellern seit Jahren auf der Agenda. Bis vor kurzem zielten die gesetzlichen Abgasregelungen für Nutzfahrzeuge vor allem darauf ab, für den Menschen schädliche Emissionen wie Kohlenmonoxid, Stickstoffoxide und Feinstaub-Partikel auf ein Minimum zu reduzieren. Doch das steigende Bewusstsein über den schädlichen Einfluss von CO2 auf das Klima hat zu einem Umdenken in Gesellschaft und in der Politik geführt. Immer mehr privatwirtschaftliche und kommunale Flottenbetreiber möchten einen Beitrag zum Klimaschutz leisten und fragen nach Fahrzeugen mit niedrigem CO2-Ausstoß oder lokal emissionsfreiem Antrieb. Dazu kommt, dass die EU im Juni 2019 die Senkung des CO2-Ausstoßes bei neuen Lkw um 30 Prozent bis 2030 beschlossen hat. Da der CO2-Ausstoß von Dieselmotoren in direkter Relation zum Verbrauch steht, bedeutet das: Es müssen lokal emissionsfreie Alternativen her, weil der Dieselantrieb allein nicht um 30 Prozent effizienter gemacht werden kann. Nur mit Low- oder besser gleich Zero-Emission-Fahrzeugen lassen sich die CO2-Vorgaben der EU einhalten.

Alternativen zur E-Mobilität

Doch so einfach wie beim Pkw, wo derzeit der elektrische Antrieb mit Batteriespeicher als die erfolgversprechendste Technologie gehandelt wird, ist die Sache bei schweren Nutzfahrzeugen nicht. Zu unterschiedlich sind die Fahrzeugkonfigurationen, zu verschieden die Einsatzparameter. Während ein Linienbus im Stadtverkehr selten mehr als 300 Kilometer am Tag zurücklegt, bringt es eine Reisebus schon mal auf die doppelte Tageskilometerleistung. Und die Anforderungen an einen Liefer-Lkw, der jeden Tag auf den Betriebshof zurückkehrt, sind gänzlich andere als bei einem Fernverkehrs-Truck, der tage- oder sogar wochenlang in ganz Europa unterwegs ist.

Für die Nutzfahrzeughersteller und ihre Zulieferer heißt das: Sie müssen verschiedene Ansätze für alternative Energieträger und Antriebsformen gleichzeitig verfolgen und unterschiedliche Lösungen für die diversen Fahrzeugtypen und Einsatzformen entwickeln. Der batterieelektrische Antrieb mit Nachladen an der heimischen Station oder an Ladestationen unterwegs ist dabei nur eine von mehreren Stoßrichtungen – wenngleich sie den größten Erfolg verspricht. Branchenweit werden auch anderen Antriebstechnologien Zukunftschancen in Bussen und Lkw eingeräumt.

So lassen sich herkömmliche Dieselmotoren ohne oder mit wenigen Umbaumaßnahmen mit Biokraftstoffen aus Pflanzen oder Frittierfett betreiben oder mit synthetischen Kraftstoffen, die unter Einsatz regenerativer Energien aus Kohlendioxid und Wasser hergestellt werden. Auch Motoren mit Erdgas (CNG/LNG) als Brennstoff basieren auf bekannter Motorentechnologie. Alle drei genannten Alternativen reduzieren den CO2-Ausstoß von Nutzfahrzeugen, allerdings nicht ausreichend, um die EU-Vorgaben zu erreichen. Außerdem sind sie im Unterschied zu elektrisch angetriebenen Fahrzeugen nicht lokal emissionsfrei. Insbesondere im innerstädtischen Verkehr ist das ein Manko.

Als weitere Alternative bietet sich der Elektroantrieb mit Wasserstoff als Energieträger an. Der Wasserstoff verbindet sich dabei in einer Brennstoffzelle mit Luftsauerstoff zu Wasser, wobei elektrische Energie frei wird, die dann für den Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung steht. So einfach dieser Prozess klingt, so schwierig und teuer ist die technische Umsetzung. Und auch die Frage nach einer flächendeckenden Tankstellen-Infrastruktur für den hochexplosiven Wasserstoff ist noch offen. Die Infrastruktur spielt auch bei der Oberleitungstechnologie eine entscheidende Rolle. Hierbei nehmen die Hybrid- oder batterieelektrischen Fahrzeuge während der Fahrt an der Oberleitung Strom auf und nutzen diesen sowohl für den Antrieb als auch zum Nachladen der Batterien.

Nur mit Low- oder Zero-Emission-Fahrzeugen lassen sich die CO2-Vorgaben der EU einhalten.

Emissions- und geräuscharme Nutzfahrzeuge, wie der MAN eTGM, werden die Lebensqualität verbessern
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Revolution im Stadtverkehr Emissions- und geräuscharme Nutzfahrzeuge, hier der MAN eTGM, werden die Lebensqualität verbessern – vor allem in den Großstädten.

Die wichtigsten Antriebe


Prognosen: Welche Technologie setzt sich durch?

Zukunftsbetrachtungen, wie die vom Mineralölkonzern Shell und dem Deutschen Luft- und Raumfahrtinstitut durchgeführte Shell Nutzfahrzeug-Studie, erwarten, dass Dieselmotoren auch bis weit über das Jahr 2030 den größten Teil der Nutzfahrzeuge in Europa antreiben. Doch bei Bussen und leichten Nutzfahrzeugen sehen die Experten der Shell-Studie einen eindeutigen Trend zum batterieelektrischen Antrieb. Das Beratungsunternehmen Boston Consulting Group kommt in einer aktuellen Studie zu dem Schluss, dass sich im Jahr 2030 rund 31 Prozent aller Nutzfahrzeugkunden in Europa für einen Antrieb mit LNG, Brennstoffzelle oder Batterie entscheiden.

Umsteigen mit Plan: Wie die Branche den Wandel vorbereitet

Auch wenn also offenbar der Dieselmotor wegen seiner hohen Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit noch einige Jahre die Nutzfahrzeugflotten prägen wird, sollten die Nutzfahrzeughersteller schon heute den Umstieg auf alternative Antriebe vorantreiben, rät die Unternehmensberatung McKinsey in ihrer Untersuchung zur Zukunft der Nutzfahrzeugindustrie aus dem Jahr 2018. Denn, so die Autoren, alternative Antriebe sind einer der wesentlichen Treiber für neues und zusätzliches Geschäftspotenzial.

Um dieses nutzen zu können gilt es jedoch, frühzeitig Entwicklungs- und Produktionsprozesse an die veränderte Nachfrage anzupassen. Neue Antriebstechnologien erfordern Mitarbeiter mit geeigneten Fachkenntnissen – vom Entwicklungsingenieur bis zum Mechatroniker in der Servicewerkstatt. Insbesondere die Einführung elektrischer Antriebe hat Veränderungen zur Folge – auch in der Produktion. Weil ein Elektroantrieb aus zehn Mal weniger Teilen besteht als ein klassischer Dieselantrieb mit Getriebe, fällt der Fertigungs- und Montageaufwand hier wesentlich geringer aus.

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