Ein Lkw ist an ein Ladekabel angeschlossen

Elektro-Lkw: Nachhaltiger Antrieb für den Güterverkehr

Bei der Erreichung der Klimaziele spielt auch der schwere Straßengüterverkehr eine wichtige Rolle: Er verursacht aktuell etwa 30 Prozent aller CO2-Emissionen des Verkehrssektors. Deswegen werden verschiedene Ansätze getestet, Lastkraftwagen zu elektrifizieren. 

Bei der Erreichung der Klimaziele spielt auch der schwere Straßengüterverkehr eine wichtige Rolle: Er verursacht aktuell etwa 30 Prozent aller CO2-Emissionen des Verkehrssektors. Deswegen werden verschiedene Ansätze getestet, Lastkraftwagen zu elektrifizieren. 

Das und mehr erfahren Sie hier über E-Lkw:

  • Der Wirkungsgrad eines vollelektrischen Antriebs ist deutlich höher als der einer Brennstoffzelle.
  • Mit induktiver Ladung könnten Elektro-Lkw eine unbegrenzte Reichweite erzielen.
  • Die Bundesregierung fördert nicht nur private Elektrofahrzeuge, sondern auch E-Lkw.

Förderprogramm für Elektro-Lkw

Das Klimaschutzprogramm der Bundesregierung sieht vor, dass 2030 etwa ein Drittel des schweren Straßengüterverkehrs elektrisch oder auf Basis strombasierter Kraftstoffe erfolgen soll. Dafür hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur ein Gesamtkonzept für klimafreundliche Nutzfahrzeuge vorgestellt, zu dem auch ein Förderprogramm gehört. Damit wird ein Teil der Mehrkosten gegenüber Diesel-Lkw gefördert. Dafür stehen dem Ministerium von 2021 bis 2023 rund 1,2 Milliarden Euro zur Verfügung. 

Die Förderung umfasst Fahrzeuge der EG-Fahrzeugklassen N1 (bis 3,5 Tonnen), N2 (3,5 bis 12 Tonnen) und N3 (über 12 Tonnen) sowie bei Bedarf zusätzlich die nötige Tank- und Ladeinfrastruktur. Diese Förderung ist technologieoffen und gilt ebenso für E-Antriebe (Akku oder Brennstoffzelle) wie für Erdgasantriebe.

Aber welche elektrischen Antriebsarten und -konzepte gibt es aktuell? 

Szenario 1: Akku-Power für elektrische Lkw

Die Forscher der RWTH Aachen haben bereits einige Projekte im Bereich Elektromobilität angestoßen. Eins davon ist der LiVe1: Der 7,5-Tonner setzt auf eine elektrische Antriebsachse. Die Technik dieser Achse ist skalierbar und kann zukünftig Schwerlaster mit bis zu 26 Tonnen Gesamtgewicht antreiben.

Auch die schwedische Volkswagen Tochter ScaniaOpens an external link hat eine komplette Elektro-Lkw-Baureihe im Angebot. Dazu gehören sowohl vollelektrische als auch Plug-in-Hybridfahrzeuge. Der vollelektrische Truck verfügt über einen 230-kW-Elektromotor, was etwa 310 PS entspricht, und bietet mit neun Lithium-Ionen-Batterien bis zu 250 Kilometer Reichweite mit einer einzigen Ladung. Damit ist er ideal für den Einsatz im innerstädtischen Bereich.

Szenario 2: Antrieb mittels Brennstoffzelle

Eine Brennstoffzelle nutzt Wasserstoff und Sauerstoff, um in einem elektrochemischen Prozess Strom zu erzeugen. Der treibt dann den elektrischen Antriebsstrang an. Wie sich diese Antriebsart bei Lkw bewährt, hat Scania erprobt: Gemeinsam mit einem norwegischen Großhändler wurden vier Protoypen für die Auslieferung eingesetzt. Der Verbrennungsmotor wurde dabei durch einen Elektromotor ersetzt, den Brennstoffzellen mit Strom versorgen. 

Allerdings ist der Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle geringer als der eines E-Antriebs. Für den Wasserstoff-Antrieb wird dreimal so viel erneuerbarer Strom benötigt wie für einen batterieelektrischen Lkw. Denn ein großer Teil der Energie geht bereits bei der Produktion, Verteilung und Rückumwandlung in Strom verloren. Hinzu kommt, dass bei einem Wasserstoff-Fahrzeug höhere Kosten für Reparatur und Wartung zu erwarten sind, da das System für eine Brennstoffzelle deutlich komplexer ist.

Szenario 3: Oberleitungen für Elektro-Lkw

Ein Ansatz, um Elektro-Trucks zum Langstreckenläufer zu machen, haben sich Entwickler bei der Bahn abgeschaut: Damit der elektrische Laster auf der Langstrecke ausreichend Strom bekommt, sollen einzelne Streckenabschnitte auf der Autobahn mit einer Oberleitung zu E-Highways aufgerüstet werden. Die Elektro-Lastwagen können dann mittels Stromabnehmer während der Fahrt andocken, um Strom zu tanken und die Batterie zu entlasten.

Der erste E-Highway Deutschlands ist in Hessen zu finden: Auf der Autobahn A 5 zwischen den Anschlussstellen Langen/Mörfelden und Weiterstadt wird das System auf fünf Kilometern in beiden Fahrtrichtungen im Rahmen des Projekts ELISAOpens an external link bis Ende 2022 erprobt. Die Strecke ist nicht nur Teil einer wichtigen europäischen Nord-Süd-Route. Sie verbindet auch die Cargo City Süd des Frankfurter Flughafens mit dem Gewerbegebiet Darmstadt-Nord und spielt eine wichtige Rolle für den Güterverkehr.

Autobahn mit Oberleitung für die Stromversorgung
Der E-Highway in Hessen: Oberleitungen wie beim Zugverkehr.

Insgesamt 229 Oberleitungsmasten wurden aufgestellt; mehrere entsprechend ausgerüstete Lkw fahren hier im täglichen Einsatz. Sensoren im Dach erkennen die Oberleitung, die Abnehmer werden ausgefahren und der Elektromotor des Hybrid-Lkw wird mit Strom aus erneuerbaren Energien versorgt. Gleichzeitig lädt die Batterie auf. Wechselt das Fahrzeug die Spur oder erreicht das Ende der Oberleitung, übernehmen die Batterien oder ein eingebauter Dieselgenerator die Energieversorgung. Nach Angaben von Hessen Mobil würden bereits bei einer Ausstattung von einem Drittel des deutschen Autobahnnetzes rund 80 Prozent der in Deutschland zugelassenen schweren Lkw auf diese Weise elektrifiziert fahren können.

Eine weitere Autobahn-Teststrecke ist in Schleswig-Holstein auf der A1 bei Lübeck eingerichtet worden. In Baden-Württemberg wird auf einem Teil der Bundesstraße 462 zwischen Rastatt und Rottweil getestet, wie gut die Oberleitungs-Lkw für Ortsdurchfahrten geeignet sind.

Szenario 4: Schiene im Boden

Während Szenario 3 an Straßenbahnen erinnert, könnte man bei Szenario 4 an Carrera-Bahnen denken. Denn hierbei werden die Trucks über eine Schiene, die im Boden eingelassen ist, mit Strom versorgt. Eine Teststrecke dafür gibt es in der Nähe der schwedischen Landeshauptstadt Stockholm. Die Stromschienen sind circa zehn Zentimeter tief in die Fahrbahn eingelassen. Der nötige Stromabnehmer sitzt am Unterboden des E-Lkw. Dieser ortet mit Hilfe von GPS und Magneten die Spur und führt dann seine Schleifkontakte in die Schlitze. 

Das fünfte und aktuell letzte Szenario nutzt ebenfalls die Stromversorgung über ein System im Straßenbelag, kommt aber ohne direkten Kontakt zwischen Fahrzeug und Stromschiene aus.

Szenario 5: Induktion

Vom Smartphone oder der elektrischen Zahnbürste kennt man es bereits: das kontaktlose – induktive – Aufladen eines Akkus mit Strom. Dabei erzeugt eine Spule ein elektromagnetisches Feld, das von einer zweiten Spule in Strom umgewandelt wird. Mit diesem Prinzip können auch Elektrofahrzeuge geladen werden. Besonders interessant wird induktives Laden, wenn es während der Fahrt erfolgen kann. Damit wäre die Reichweite eines Fahrzeugs quasi unbegrenzt. Das umzusetzen ist allerdings etwas komplizierter, als eine unbeweglich in der Ladestation steckende Zahnbürste aufzuladen.

Zwei Institute der RWTH Aachen suchen im Rahmen des Projekts „InductInfra“Opens an external link nach möglichen Lösungen. Sie möchten Konzepte und Systeme für die Energieübertragung zwischen Fahrzeug und Straße entwickeln und erforschen, wie sich diese in die Infrastruktur integrieren lassen. Denn in der Praxis würde in der Mitte von Autobahnfahrspuren die eine Spule verlaufen und sich die nötige zweite Spule im Fahrzeugboden befinden. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur gefördert und läuft bis 2023. 

Der Energieversorger EnBW testet ein vergleichbares System: Das EnBW-Ausbildungszentrum in Karlsruhe ist über eine firmeneigene elektrische Buslinie an den öffentlichen Nahverkehr angeschlossen. Die 100 Meter lange Teststrecke auf dem Firmengelände ist mit induktiver Ladetechnik ausgestattet. Diese Technik kommt vom israelischen Unternehmen Electreon, das noch weitere Teststrecken betreibt. Auf der schwedischen Insel Gotland beispielsweise ist eine 1,6 km lange Straße zwischen dem Flughafen und dem Stadtzentrum von Visby für induktives Laden ausgelegt.

Lastkraftwagen von oben gesehen auf einer Straße durch Wald
Induktionsspulen werden unsichtbar unter der Fahrbahndecke verlegt.

Elektromobilität selbst erfahren

Es gibt mehrere vielversprechende Ansätze, um auch den schweren Straßengüterverkehr auf E‑Mobilität umzustellen. Personenkraftwagen sind da bereits deutlich weiter und haben ihre Alltagstauglichkeit längst bewiesen. Möchten Sie mehr erfahren? Dann vereinbaren Sie eine Probefahrt mit einem unserer aktuellen Modelle ID.3 und ID.4

1.
ID.4: Stromverbrauch kombiniert: 17,5–15,5 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+
2.
Bildliche Darstellungen können vom Auslieferungszustand abweichen.

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Volkswagen AG Disclaimer

3.
Die angegebenen Verbrauchs- und Emissionswerte wurden nach den gesetzlich vorgeschriebenen Messverfahren ermittelt. Seit dem 1. September 2017 werden bestimmte Neuwagen bereits nach dem weltweit harmonisierten Prüfverfahren für Personenwagen und leichte Nutzfahrzeuge (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure, WLTP), einem realistischeren Prüfverfahren zur Messung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen, typgenehmigt. Ab dem 1. September 2018 wird der WLTP schrittweise den neuen europäischen Fahrzyklus (NEFZ) ersetzen. Wegen der realistischeren Prüfbedingungen sind die nach dem WLTP gemessenen Kraftstoffverbrauchs- und CO2-Emissionswerte in vielen Fällen höher als die nach dem NEFZ gemessenen. Dadurch können sich ab 1. September 2018 bei der Fahrzeugbesteuerung entsprechende Änderungen ergeben. Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen WLTP und NEFZ finden Sie unter www.volkswagen.de/wltp.

Aktuell sind noch die NEFZ-Werte verpflichtend zu kommunizieren. Soweit es sich um Neuwagen handelt, die nach WLTP typgenehmigt sind, werden die NEFZ-Werte von den WLTP-Werten abgeleitet. Die zusätzliche Angabe der WLTP-Werte kann bis zu deren verpflichtender Verwendung freiwillig erfolgen. Soweit die NEFZ-Werte als Spannen angegeben werden, beziehen sie sich nicht auf ein einzelnes, individuelles Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebotes. Sie dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen. Zusatzausstattungen und Zubehör (Anbauteile, Reifenformat usw.) können relevante Fahrzeugparameter, wie z. B. Gewicht, Rollwiderstand und Aerodynamik, verändern und neben Witterungs- und Verkehrsbedingungen sowie dem individuellen Fahrverhalten den Kraftstoffverbrauch, den Stromverbrauch, die CO2-Emissionen und die Fahrleistungswerte eines Fahrzeugs beeinflussen.

Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen, spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem „Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen“ entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Str. 1, 73760 Ostfildern-Scharnhausen (www.dat.de/co2) unentgeltlich erhältlich ist.
  • Die in dieser Darstellung gezeigten Fahrzeuge und Ausstattungen können in einzelnen Details vom aktuellen deutschen Lieferprogramm abweichen. Abgebildet sind teilweise Sonderausstattungen der Fahrzeuge gegen Mehrpreis. Bitte beachten Sie auch unseren Konfigurator für eine Übersicht der aktuell verfügbaren Modelle und Ausstattungen.

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