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Güterverkehr: Welche Energie bewegt die Massen?

Gerade auf den deutschen Autobahnen ist es nicht zu übersehen: Beim Warentransport kommt dem Straßengüterverkehr eine überragende Stellung zu. Lkw auf der Langstrecke spielen dabei die Hauptrolle, allerdings auch bei den CO2-Emissionen. Hier sind klimaschonende Lösungen gefragt.

Rund drei Viertel des innereuropäischen Warentransports werden über den Straßenverkehr abgewickelt, Tendenz: steigend. Die Verlagerung auf andere Verkehrsträger wie Schiffe oder Bahnen erscheint zwar sinnvoll; ihr sind jedoch enge Grenzen gesetzt. Beim Transportaufkommen im Güterverkehr übertrifft hierzulande der Straßengüterverkehr die Bahn derzeit um fast das Zehnfache (laut Statistischem Bundesamt im Jahr 2023 rund 3,42 Milliarden gegenüber rund 366 Millionen Tonnen). Zudem soll auch die Personenbeförderung über die Schiene deutlich zunehmen.

Auch Wasserwege sind nur bedingt eine Alternative. Mittels Binnenschifffahrt werden aktuell rund 172 Millionen Tonnen transportiert. Das Erweiterungspotenzial ist begrenzt, denn Kanalbau ist aufwendig. Im Klartext bedeutet das: Selbst bei massiven Investitionen in Schiene und Binnenwasserstraße wird der Straßentransport von überragender Bedeutung bleiben. Denn auch nach der avisierten Verdoppelung des Schienentransports würden trotz der Verlagerung noch rund drei Viertel des Güteraufkommens auf der Straße befördert werden.

Lkw und Busse sorgen für hohe CO2-Emissionen

Für den Klimaschutz ist das zunächst keine gute Nachricht, denn Lkw und Busse sind europaweit für etwa ein Viertel der CO2-Emisionen im Straßenverkehr verantwortlich, und dies, obwohl sie nur etwa 2,5 Prozent der Fahrzeuge ausmachen. Zusammen mit den leichten Nutzfahrzeugen, also vor allem Kleintransportern, beträgt der Anteil an den Emissionen sogar fast 40 Prozent. Um die europäischen und deutschen Klimaziele zu meistern und bis 2045 sogar CO2-Neutralität zu erreichen, muss also einiges geschehen. Eine umfassende Dekarbonisierung bzw. Defossilisierung des Straßengüterverkehrs ist dabei unumgänglich. Doch wie kann das gelingen?

Ausgangslage komplexer als im Pkw-Verkehr

„Es ist immer noch unklar, welche Technologie wann und in welchem Anwendungssektor das Rennen machen wird“, erläutert Benedikt Wirmer, Bereichsleiter Energie- und Klimapolitische Regulierung beim en2x – Wirtschaftsverband Fuels und Energie. „Denn der Antrieb ist nur Teilaspekt im Güterverkehr.“ Genauso wichtig seien die Tank- respektive Ladeinfrastruktur sowie die Einbindung in bzw. Anpassung an komplexe, hochoptimierte Betriebsabläufe. Das zeigt auch ein Blick auf die Automobilindustrie. Die Nutzfahrzeughersteller und -zulieferer setzten in den vergangenen Jahren vor allem auf drei Optionen:

  • den batterie-elektrischen Antrieb (vollelektrisch oder hybrid),
  • den Einsatz von CO2-neutralem Wasserstoff in Verbindung mit einer Brennstoffzelle oder einem Wasserstoffmotor und
  • die Verwendung erneuerbarer Kraftstoffe anstelle fossiler Produkte.

Mittlerweile zeichnet sich, ähnlich wie bei Pkw, auch im Güterverkehr zwar ein Trend zur Elektrifizierung ab. Allerdings dürfte die Durchsetzung dieses Trends ein langwieriger Prozess sein, der sich bis zum flächendeckenden Einsatz noch eine Weile hinziehen kann. Zahlreiche Unternehmen wollen hingegen oft schon jetzt Klimaschutzlösungen umsetzen, mitunter auch auf ausdrücklichen Wunsch ihrer Kunden hin. Hier sind also Alternativen gefragt. Aktuell im Einsatz sind Bio-CNG, Bio-LNG, HVO 100. Mit diesen Kraftstoffalternativen können ohne große Anpassungen der Strukturen schnell und kostengünstig Fortschritte im Klimaschutz erzielt werden.

Ein weiterer Unterschied zwischen Pkw-Bereich und Straßengüterverkehr sind die vielfältigen Einsatzzwecke und damit verbundenen Spezialisierungsgrade. Zum Schwerlastverkehr auf der Langstrecke kommen innerstädtische oder stadtnahe Verteilerverkehre, die gewerbliche Nutzung in Handwerk und Baugewerbe, Personentransporte im Nah- und Fernverkehr, Einsätze in Land- und Forstwirtschaft und nicht zuletzt auch bei Polizei, Feuerwehr, Katastrophenschutz und im Militär hinzu. Und je nach konkretem Einsatzzweck können sich unterschiedliche Anforderungen an den Antrieb eines Fahrzeugs ergeben. „Hier sollte keine Option ungenutzt bleiben. Auch im Hinblick auf Spezialanwendungen sollte möglichst den Kunden überlassen werden, welche Klimaschutzoption sie wo am besten nutzten können“, unterstreicht Wirmer.

Nutzfahrzeuge: Wirtschaftlichkeit besonders wichtig

Bei Nutzfahrzeugen im gewerblichen Einsatz spielt insbesondere der Aspekt der Wirtschaftlichkeit eine große Rolle. Die Autos müssen dem nutzerspezifischen Geschäftsmodell entsprechen. Transportunternehmen etwa benötigen möglichst viel nutzbares Ladevolumen und eine möglichst hohe Zuladung. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, Raum und Gewicht für Antrieb und die Energiespeicherung so weit wie möglich zu begrenzen. Bei Transportaufgaben steigt die Wirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs, wenn Standzeiten auf ein Mindestmaß reduziert werden können. Dazu gehören Wartung, Be- und Entladezeit, Ruhezeiten des Personals, aber auch die Zeit für das Betanken oder Laden des Energiespeichers. Entsprechend der vielfältigen Anwendungsfälle ist künftig daher auch Nebeneinander verschiedener Technologien denkbar.

 

Grafik: Entwicklung des Güterverkehrs nach Verkehrsträgern im Jahr 2023

Schwerlastverkehr: E-Mobilität auch bei Lkw im Kommen

Während beim Schwerlastverkehr durch Lkw auf der Langstrecke, die besonders viel Treibhausgase emittieren, batterieelektrische Fahrzeuge vor allem noch als eine, auch von der EU favorisierte, Zukunftsvision gelten, sind diese im Bereich leichter Nutzfahrzeuge, etwa im Regional- und Verteilerverkehr, schon seit Jahren vielfach im Einsatz. Die technologische Weiterentwicklung sorgt für kleinere und leichtere Batterien mit mehr Reichweite, die dadurch auch für schwere Nutzfahrzeuge im Fernverkehr zunehmend geeignet sind. Laut einer Schätzung des Verbands der Automobilindustrie (VDA) könnten bereits bis 2025 in Europa (EU & Großbritannien) ungefähr 10.000 mittelschwere Lkw mit 3,5 bis 16 Tonnen und 30.000 schwere Lkw mit mehr als 16 Tonnen Gewicht mit batterieelektrischem Antrieb unterwegs sein.

Es wird sich im Laufe der kommenden Monate zeigen, wie zutreffend diese Erwartung ist. Bis 2030 soll die Flotte in Europa auf ungefähr 70.000 mittelschwere und 200.000 schwere batterieelektrische Lkw anwachsen. Das hängt auch von politischen Entscheidungen bezüglich des Straßengüterverkehrs ab – etwa bei den Flottengrenzwerten oder Mautregulierungen. Ein solches Wachstum setzt zudem nicht nur ein entsprechend großes Angebot an klimaneutralem Strom voraus, sondern ein vollständig ausgebautes, europaweites Netz an Megawatt-Chargern.

Wasserstoffantriebe: Potenzial für die Langstrecke

Ähnlich gestaltet sich die Situation in Sachen CO2-neutraler Wasserstoff: Eingesetzt in Brennstoffzellen wird er noch immer als mittel- bis langfristige Chance für den Fernverkehr gesehen. Auch die direkte Nutzung, durch Verbrennungsmotoren, die Wasserstoff nutzen, wird von Herstellern als eine Option verfolgt. Der Einsatz von Wasserstoff ermöglicht hinsichtlich Tankzeiten und Reichweite eine ähnliche Flexibilität wie bei bestehenden konventionellen Antrieben. Die Fahrzeugentwicklung ist fast so weit fortgeschritten wie bei batteriebetriebenen Lkw. Auch hier ist, neben den notwendigen Mengen klimaschonenden Wasserstoffs, der Aufbau einer entsprechenden Infrastruktur mit Betankungsmöglichkeiten für Lkw und Busse die große Herausforderung.

Biofuels und Co.: Die Tankinfrastruktur ist schon da

Erneuerbare Kraftstoffe, ob klassische oder fortschrittliche Biofuels oder perspektivisch auch E-Fuels, ermöglichen deutliche CO2-Reduktionen auf Basis der bestehenden Motortechnologie, wie Gas- und vor allem Dieselmotor, und damit im Betrieb der bestehenden Nutzfahrzeugflotten. Ein weiterer Pluspunkt ist der mögliche Rückgriff auf die bereits bestehende, gut ausgebaute Tankinfrastruktur. Mit erneuerbaren Kraftstoffen betriebene Lkw können somit bereits jetzt als eine klimaschonende Alternative zu herkömmlichen Diesel-Lkw genutzt werden. Infrage kommen dafür aktuell insbesondere Bio-CNG, Bio-LNG und HVO100. HVO100 wird der Dieselkraftstoffsorte XTL zugerechnet, die seit Mitte 2024 an deutschen Tankstellen erhältlich ist. Dabei wird ein Rohstoff „X“ in einen flüssigen Energieträger (L = „Liquid“) umgewandelt. Das „X“ steht bei HVO100 beispielsweise für gebrauchte Speiseöle und Altfette. Mit XTL-Kraftstoffen lassen sich die Treibhausgasemissionen im Vergleich zur Nutzung rein fossilen Dieselkraftstoffs um bis zu 90 Prozent senken.

Die Nutzung solcher Kraftstoffe bietet sich insbesondere auch für die Zeit an, die noch für den Aufbau einer europaweiten Infrastruktur für Batterie- oder Wasserstoffeinsatz benötigt wird. Die größte Herausforderung ist hier die ausreichende Verfügbarkeit entsprechender Produkte. Synthetische Kraftstoffe sind in der Herstellung aufwändiger als erneuerbarer Wasserstoff oder grüner Strom und sorgen für mehr Umwandlungsverluste. Dafür haben sie eine höhere Energiedichte und sind so leichter zu speichern und zu transportieren. Das ermöglicht den Import und die Nutzung erneuerbarer Energie auch aus entfernten Ländern, die hierzulande sonst gar nicht zur Verfügung stünde. Zugleich sind Biofuels und E-Fuels in der Produktion kostspieliger als ihre fossilen Pendants, bedürfen also einer besonderen Regulierung, um zu wettbewerbsfähigen Preisen angeboten werden zu können. Eine Option dafür wäre eine an der Klimawirkung orientierte Anpassung der Energiebesteuerung.

dena-Umfrage: Transportbranche offen für Neues

Noch ist also nicht gänzlich klar, ob es dauerhaft oder vielleicht auch nur mittelfristig zu einem Nebeneinander verschiedener Lösungen kommen wird. Um einen genaueren Einblick in die Bereitschaft und Ansichten der Transportbranche zur Flottentransformation im Schwerlastverkehr zu gewinnen, hat die Deutsche Energie-Agentur (dena) im Sommer 2024 eine Online-Marktbefragung durchgeführt. Diese richtete sich an Logistikunternehmen und konzentrierte sich auf N2-Fahrzeuge (3,5–12 Tonnen Gesamtmasse) und N3-Fahrzeuge (über 12 Tonnen Gesamtmasse). Im Zuge der Befragung teilten mehr als 130 Unternehmen Informationen über ihre Investitionsbereitschaft sowie ihre Einschätzungen zu den verschiedenen Antriebsarten. Dabei verfügten 43 Prozent der befragten Unternehmen über eine Flotte mit mehr als 100 Fahrzeugen.

Investitionspläne: Batterie vor Wasserstoff

37 Prozent der Befragten gaben an, bereits über Fahrzeuge mit Brennstoffzelle, Wasserstoffverbrenner oder batterieelektrischem Antrieb zu verfügen, wobei letzterer deutlich dominierte und die anderen beiden Antriebsarten in den Flotten bislang nur äußerst selten vertreten sind. Offenheit gegenüber weiteren Investitionen in Fahrzeuge mit solch alternativen Antrieben gaben im Durchschnitt 64 Prozent der Befragten an. Besonders hoch war mit 75 Prozent die Bereitschaft bei batterieelektrischen Antrieben, Wasserstoffverbrenner stoßen auf 62 Prozent Zustimmung für künftige Investitionen, Brennstoffzellenantriebe auf 56 Prozent. Die Frage nach der Wahrscheinlichkeit zukünftiger Investitionen in Fahrzeuge mit solchen Antrieben innerhalb der nächsten zwei bzw. sieben Jahre, zeigt eine klare Dominanz der batterieelektrischen Variante. 20 Prozent der Befragten haben demnach fest beschlossen, in den nächsten zwei Jahren in batterieelektrische Lkw zu investieren, 22 Prozent planen dies innerhalb der nächsten sieben Jahre.

Investitionspläne: Batterie vor Wasserstoff

37 Prozent der Befragten gaben an, bereits über Fahrzeuge mit Brennstoffzelle, Wasserstoffverbrenner oder batterieelektrischem Antrieb zu verfügen, wobei letzterer deutlich dominierte und die anderen beiden Antriebsarten in den Flotten bislang nur äußerst selten vertreten sind. Offenheit gegenüber weiteren Investitionen in Fahrzeuge mit solch alternativen Antrieben gaben im Durchschnitt 64 Prozent der Befragten an. Besonders hoch war mit 75 Prozent die Bereitschaft bei batterieelektrischen Antrieben, Wasserstoffverbrenner stoßen auf 62 Prozent Zustimmung für künftige Investitionen, Brennstoffzellenantriebe auf 56 Prozent. Die Frage nach der Wahrscheinlichkeit zukünftiger Investitionen in Fahrzeuge mit solchen Antrieben innerhalb der nächsten zwei bzw. sieben Jahre, zeigt eine klare Dominanz der batterieelektrischen Variante. 20 Prozent der Befragten haben demnach fest beschlossen, in den nächsten zwei Jahren in batterieelektrische Lkw zu investieren, 22 Prozent planen dies innerhalb der nächsten sieben Jahre.

Alternative Kraftstoffe: HVO 100 in Umfrage bevorzugte Option

Die Ergebnisse der dena-Umfrage zeigen den aktuellen Anteil synthetischer und alternativer Kraftstoffe, die von Logistik- und Transportunternehmen in Deutschland für den Straßengüterverkehr verwendet werden. In der Umfrage gaben 8 Prozent der Befragten an, Bio-LNG zu tanken, während 5,4 Prozent Bio-CNG verwenden. HVO100 wird von 5,2 Prozent verwendet, 1,9 Prozent verwenden andere synthetische Kraftstoffe. Die Umfrageergebnisse zu den zukünftigen Tankabsichten der Logistik- und Transportunternehmen in Deutschland zeigen, dass HVO100 auch hier mit 77 Prozent die klar bevorzugte Kraftstoffoption darstellt. Doch auch die Nutzung von Gas bleibt ein relevantes Thema. Nur ein Beispiel: Die DHL Group setzt neben anderen Lösungen auch ausdrücklich auf Bio-CNG und hat in ihrem Unternehmensbereich Post & Paket Deutschland dafür eine eigene Tankstelleninfrastruktur an ausgewählten Paketzentren aufgebaut, die auch von Frachtpartnern des Unternehmens genutzt werden.

Transformation: Mineralölwirtschaft setzt auf Vielfalt

Aus Sicht der dena bestätigt die Umfrage, dass durchaus ein erhebliches Interesse insbesondere an batterieelektrischen Antrieben besteht. Sie weist jedoch auch darauf hin, dass hohe Anschaffungskosten und die begrenzte Tank- und Ladeinfrastruktur für die Befragten weiterhin erhebliche Hürden darstellen. Für Logistikunternehmen liege der Hebel zur Transformation dabei aktuell vor allem bei den Kundenerwartungen und Corporate-Social-Responsibility-Verpflichtungen.

Für die derzeitige Mineralölwirtschaft ergeben sich aus dieser Konstellation zahlreiche Herausforderungen, aber auch Chancen. „Um die Klimaziele zu erreichen, ist es unumgänglich, dass der Verkauf fossiler Kraftstoffe in den kommenden zwei Dekaden zurückgeht und schließlich ausläuft“, unterstreicht Benedikt Wirmer, dessen Verband die Transformation der Mineralölbranche hin zur Klimaneutralität begleitet und unterstützt. Der parallele Aufbau von zwei neuen Infrastrukturen für Wasserstoff und Ladestrom in einem noch sehr dynamischen und unsicheren Geschäftsumfeld bringe große Herausforderungen mit sich. „Der zeitliche und technische Aufwand wird da oft noch unterschätzt“, so Wirmer. „Viele Aspekte in Technik, Normung und Zertifizierung von Wasserstoff- und Ladeinfrastruktur für den Schwerlastverkehr müssen zum Beispiel noch weiterentwickelt werden.“ So sei der Ausbau des Stromnetzes im Megawattbereich recht langwierig. „Unsere Mitglieder sind dabei zum Beispiel abhängig von der Zuteilung geeigneter Netzanschlüsse.“ Auch die Logistik von Wasserstoff sei deutlich anspruchsvoller im Vergleich zu Kraftstoffen und müsse noch etabliert und optimiert werden. „Viele unserer Mitgliedsunternehmen sind hier bereits engagiert und würden ihre Aktivitäten auch gern noch ausbauen“, berichtet Wirmer. Parallel setzen sie auch auf erneuerbare Kraftstoffe. “Wir müssen alle aktuell verfügbaren Optionen nutzen. Durch künstliche Einschränkungen und Benachteiligungen bestimmter Lösungen verschenken wir wertvolles Klimaschutzpotenzial.”

Technologiewettbewerb wird verzerrt

Die, auch von der Autoindustrie, befürwortete Offenheit für vielfältige Lösungen, ist in den politischen Plänen der EU derzeit allerdings nicht gegeben. Die aktuelle EU-Regelung bezüglich der CO2-Emissionsziele für den Straßengüterverkehr konzentriert sich stark auf elektrifizierte Erfüllungsoptionen und sieht derzeit noch keine Anrechnungsoption für alternative Kraftstoffe vor. „Wir halten das für eine unnötige Eingrenzung“, so Wirmer. Ohnehin sei der Technologiewettbewerb derzeit nur teils marktbasiert und durch viele Förderprogramme und Regulierungen verzerrt.

„Erneuerbare Kraftstoffe könnten für zusätzlichen Klimaschutz sorgen und die Emissionen von Lkw mit Verbrennungsmotor senken. Das ist wichtig, denn die Klimaschutzziele lassen nicht genug Zeit bis zum vollständigen Auf- und Umbau der notwendigen Tank- und Ladeinfrastruktur für batterie- und wasserstoffangetriebene Fahrzeuge.“ Sektorübergreifend werden zusätzlich zur Elektrifizierung und der Nutzung von grünem Wasserstoff enorme Mengen an erneuerbaren Kraftstoffen für die Erreichung von Klimazielen benötigt. „Erneuerbare Kraftstoffe ersetzen fossile Kraftstoffe – nicht die Mobilität auf Basis von Wasserstoff und Batterien“, unterstreicht Wirmer.

Besseres Investitionsklima notwendig

Wichtig sei daher, dass die Politik geeignete Rahmenbedingungen schafft, um Investitionen in den Hochlauf alternativer Kraftstoffe anzureizen. „Die Regulierungen in Deutschland und Europa sind bisher leider unzuverlässig und unzureichend: Ständige Änderungen, kurze Regulierungszeiträume und die restriktive Zuteilung erneuerbarer Kraftstoffe zu bestimmten Sektoren sind gerade für international agierende Unternehmen unattraktiv. Hier brauchen wir ein deutlich besseres Investitionsklima“, fordert Wirmer. Wichtige Stellschrauben seien neben der EU-Flottenregulierung vor allem die Lkw-Maut und eine Reform der Energiesteuer: Letztere gilt in Expertenkreisen als überfällig. Würden hier künftig die Klimawirkung berücksichtigt werden, würden erneuerbare Kraftstoffe steuerlich deutlich bessergestellt als fossile Produkte. „Je nach konkreter Ausgestaltung der Steuer könnten erneuerbare Kraftstoffe an der Tankstelle so schnell wettbewerbsfähig werden“, so Wirmer.

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