27.07.2017 Oliver Jesgulke Keine Kommentare ↓

Nachhaltigkeit auf der Straße: Der Lkw mit Wasserstoffantrieb

Die öffentliche Diskussion dreht sich derzeit fast ausschließlich um autonom fahrende Lkw und elektrisch betriebene Nutzfahrzeuge. Dabei ist der Wasserstoffantrieb weiterhin eine ernstzunehmende Alternative für die Mobilität von morgen.

Der Wasserstoffantrieb für Fahrzeuge ist keine neue Vision, sondern hat eine lange Geschichte. Bereits in den 1970er-Jahren wurden erste Versuche mit Brennstoffzellen in Autos oder Bussen unternommen, die die chemische Energie direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Dabei entstehen außer Wasserdampf keinerlei Abgase oder CO2.

Japan geht voran

Dass der Wasserstoffmotor ein praxistauglicher Alternativantrieb sein kann, wurde schon mehrmals bewiesen. Doch die Technologie konnte sich bislang nicht durchsetzen und ist fast aus der öffentlichen Debatte verschwunden. Und das nicht ohne Grund: Die Herstellung von Wasserstoff mittels Elektrolyse ist sehr aufwendig. Die Produktion von Brennstoffzellen mit ihrem hohen Platinanteil ist kostspielig. Kapitalgeber, Hersteller und Politik zögern daher mit Investitionen. So existiert in Deutschland nur eine fragmentarische Tankstellen-Infrastruktur in einzelnen Regionen. Zudem liegt der Fokus großer Hersteller wie MAN oder Daimler auf reinen Elektroantrieben.

Vom anbrechenden Zeitalter einer Wasserstoffwirtschaft ist dagegen Japan überzeugt, das sich strategisch klar zu H2 bekannt hat. Die Regierung hat 2014 ein Infrastrukturprogramm für den Wasserstoffantrieb aufgelegt. Der Plan sieht unter anderem die landesweite Errichtung von Wasserstofftankstellen vor. Die Zahl der Brennstoffzellenautos soll bis zum Jahr 2020 auf 40.000 wachsen. Autobauer wie Toyota, Honda und Nissan forcieren mit ersten Pkw-Modellen den Wandel. Zudem soll sich der Transportsektor dem Konzept öffnen.

Lkw mit Wasserstoffantrieb

Das Konzeptfahrzeug unterwegs in Kalifornien: der Kenworth Glider mit Brennstoffzellenantrieb von Toyota. Foto: Auto-Medienportal.Net/Toyota

So sieht es innen aus. Foto: Auto-Medienportal.Net/Toyota

Toyota testet bereits den Einsatz von Brennstoffzellen für Schwerlaster. Derzeit erprobt das Unternehmen in Los Angeles einen Truck mit Wasserstoffantrieb. Der sogenannte „Project Portal“-Lkw verfügt mit seinem Wasserstofftank über eine Reichweite von 320 Kilometern.  Selbst bei einem flächendecken Wasserstofftankstellen-Netz müssten die Lkw-Fahrer im Vergleich zu herkömmlichen Antrieben mehrmals nachtanken. Deshalb wird der emissionsfreie Transporter derzeit nur im Hafenareal der Küstenstadt eingesetzt. Der überdimensionierte Wasserstofftank befindet sich in einem blauen Container direkt hinter dem Führerhaus. Darin befinden sich neben den zylindrischen Tanks zwei Brennstoffzellenstacks, die aus dem Pkw-Modell Mirai stammen, sowie eine kleine Batterie mit 12 kWh Speicherkapazität.

Starke Konkurrenz bekommt Toyota aus den USA. Das Start-up Nikola Motors kombiniert einen Elektro-Lkw mit Brennstoffzellen zur Energiegewinnung: Der Nikola One verfügt über eine Batterie mit einer Kapazität von 320 kWh, 1.000 PS und lässt sich in 15 Minuten vollständig auftanken. Die Reichweite wird mit knapp 1.300 bis 2.000 Kilometern angegeben. Die braucht es, denn in den USA gibt es nur wenige Möglichkeiten, Wasserstoff zu tanken. Nikola will das aber ändern und dafür ein eigenes Netz aufbauen. Den Strom dafür sollen Sonnenkraftwerke liefern. Zudem soll die Treibstoffproduktion nahe der Tankstelle erfolgen, so dass der gewonnene Wasserstoff nicht weit transportiert werden muss.

Wasserstoffantrieb im großen Lkw

Der Nikola One kommt aus den USA und soll eine Reichweite von bis zu 2000 Kilometern haben. Foto: Nikola Motors

Umrüsten auf H2 leicht gemacht

Weltweit wurden im vergangenen Jahr fast drei Millionen Lastkraftwagen mit Verbrennungsmotoren verkauft. Diese könnten in Zukunft jedoch alle mit einem Wasserstoffantrieb ausgestattet werden. Das Münchener Start-up Keyou arbeitet an einem Umbaukit für herkömmliche Motoren, um diese auf Wasserstofftechnologie umzurüsten. Die Sauganlage wird dazu für die Aufnahme von Wasserstoffinjektoren umgebaut, die Abgasrückführung wird angepasst und ein H2-Katalysator installiert. Spediteure müssten damit nicht komplett in neue Fahrzeuge investieren. Ein erster Prototyp für einen Bus soll Ende 2017 erscheinen. Umrüstsätze für den Lkw sollen dann – nach Aussage des Unternehmens – bis 2021 folgen.

Der große Wasserstofftank sitzt bei den Lkw-Studien meist hinter dem Führerhaus. Foto: Nikola Motors

Die Idee ist nicht ganz neu. BMW hatte sich in der Vergangenheit bemüht, konventionelle Benziner so umzufunktionieren, dass sie mit Wasserstoff betrieben werden können. Jetzt versuchen ehemalige BMW-Ingenieure ihr Vorhaben mit Keyou zu vollenden. „Was uns schon seit langer Zeit antreibt, ist die Erkenntnis, dass der Kundenwert künftiger Fahrzeuge nicht von der Charakteristik des Antriebsaggregats abhängt, sondern von der Qualität des Energiespeichers. Hier ist der Wasserstoffspeicher dem batterieelektrischen Speicher aktuell um Jahrzehnte voraus“, so Keyou-Gründer Thomas Korn. Sein Neuanfang könnte somit die Renaissance des Wasserstoffantriebs in Deutschland einläuten.

 

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