Mercedes-Benz treibt seit langem die Entwicklung innovativer Elektro-, Wasserstoff- und Gasantriebe voran. Welche Antriebs- und Kraftstoffoptionen haben welche Vorteile, und welche Hürden gilt es zu überwinden?

• Einer weiteren Optimierung des Kraftstoffverbrauchs und damit des CO₂-Ausstoßes konventioneller Antriebe sind technische und kommerzielle Grenzen gesetzt
• Das Ziel müssen CO₂-arme oder sogar CO₂-freie Antriebe sein
• Mercedes-Benz treibt die Entwicklung batterieelektrischer Antriebe und der Brennstoffzellentechnologie voran 

Fahrzeughersteller und Politik sind sich einig: Sie wollen die Abhängigkeit vom Öl verringern und die Treibhausgasemissionen bis 2030 im Mittel um 30 Prozent gegenüber dem Jahr 2005 verringern – ein ehrgeiziges Unter­fangen. Mercedes-Benz Trucks führt daher die seit Jahrzehnten praktizierte Optimierung des konventionellen Diesel-Antriebsstrangs konsequent fort. Gleichwohl sind die vereinbarten langfristigen Reduktionsziele nur durch Entwicklungen in den Bereichen CO₂-arme und CO₂-freie Kraftstoffe und alternative Antriebe zu erreichen. Mercedes-Benz Trucks verfolgt hier einen mehrgleisigen Ansatz, abgestimmt auf den jeweiligen Einsatzbereich.

Elektroantriebe für den Verteilerverkehr, Fernverkehr ebenfalls im Fokus

Mercedes-Benz Trucks konzentriert seine Aktivitäten in Zukunft verstärkt auf den Elektroantrieb. Typisches Einsatzgebiet ist zunächst der schwere inner­städtische Verteilerverkehr. Neben Nutzlast und Ladevolumen sind hier Nach­haltigkeit und ein leiser Betrieb gefragt. Exakt hier - bei häufigem Anhalten, Bremsen und Beschleunigen - kann die batterieelektrische Antriebstechnologie ihre Vorteile optimal ausspielen, weil der Elektromotor durch Rekuperation immer wieder Energie zurückgewinnen kann.

Mercedes-Benz Trucks war mit der Studie Urban eTruck auf der IAA 2016 der weltweit erste Hersteller mit einem schweren Elektro-Lkw. Jetzt geht der Technologieführer den nächsten Schritt: Mit dem eActros schickt Mercedes-Benz Trucks in Kürze seinen ersten vollelektrischen Lkw für den schweren Verteilerverkehr im Kundeneinsatz auf die Straße. Zwei Varianten mit 18 t beziehungsweise 25 t Gesamtgewicht werden noch 2018 an die Kunden geliefert, um die Alltagstauglichkeit und Wirtschaftlichkeit unter realen Bedingungen testen zu lassen. Langfristiges Ziel: lokal emissionsfreies Fahren in Städten mit Serien-Lkw. Parallel hierzu validiert Mercedes-Benz Trucks Technologien, die künftig auch schwere Lkw im Fernverkehr emissionsfrei antreiben können. Hohe Nutzlasten in Verbindung mit hohen Laufleistungen und sehr hohen Verfügbarkeiten spielen hierbei eine besonders große Rolle.

Dabei hilft die enge Zusammenarbeit der Entwicklungsingenieure der verschie­denen Lkw-Marken von Daimler: Unlängst präsentierte das Unternehmen in Portland (Oregon, USA) mit dem Freightliner eCascadia einen schweren Elektro-Lkw für den Fernverkehr (>15 t zGG). Der Freightliner eM2 106 wiederum deckt als vollelektrische Variante das mittelschwere Segment (9 t bis 12 t zGG) im nordamerikanischen Markt ab. Daimler Trucks North America (DTNA) plant, im Laufe des Jahres eine Innovationsflotte von rund 30 Elektro-Lkw an erste Kunden in den USA zu übergeben. Wie schon beim vollelektri­schen Leicht-Lkw FUSO eCanter und dem mittelschweren Mercedes-Benz eActros verfolgt Daimler hier das Ziel, gemeinsam mit Kunden weitere Erkenntnisse zu gewinnen, wie sich Elektro-Lkw im Transportalltag möglichst effizient einsetzen lassen.

Erdgasantriebe bereits marktverfügbar im Kommunalverkehr

Zu den alternativen Antriebskonzepten mit hoher Marktreife zählt der Erdgas­antrieb. Für ihn spricht, dass er den Kraftstoff sauberer verbrennt als der Dieselantrieb und daher eine weniger aufwendige Abgasnachbehandlung benötigt. Das verringert Systemkosten und -gewicht. Zudem erzeugen Erdgasmotoren rund zehn Prozent weniger Treibhausgas als ein Diesel- und bis zu 20 Prozent weniger als ein Benzinmotor. Kommt Biomethan in Reinform oder als Beimischung zum Einsatz, fällt die CO₂-Bilanz Well-to-Wheel sogar noch besser aus.

Mit dem Econic NGT (Natural Gas Technology) hat Mercedes-Benz Trucks bereits seit 2014 ein Fahrzeug im Produktportfolio, dessen Motor mit komprimiertem Erdgas (Compressed Natural Gas, kurz CNG) betrieben wird. Die Nutzung neuer Technologien für eine hocheffiziente Verbrennung von Erdgas in Dieselmotoren kann Erdgas auch für schwere Lkw im Fernverkehr zunehmend attraktiv werden lassen.

Brennstoffzellenantriebe mit hohem Wirkungsgrad

Beim Brennstoffzellenantrieb wird die chemische Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff für die Stromerzeugung genutzt, sodass ein Elektromotor angetrie­ben werden kann. Dessen Wirkungsgrad kann bis zu 55 Prozent betragen und liegt damit deutlich höher als beim Verbrennungsmotor. Die Gesamtenergie­bilanz ist dementsprechend besser.

Das Potenzial der Brennstoffzellentechnologie, genauso wie von Wasserstoff als Energiespeicher, steht außer Frage. Bei der weltweit geführten Klima­diskussion spielt Wasserstoff deshalb eine große Rolle. Vor allem mit Wasser­stoff, der mit erneuerbarer Energie erzeugt wurde, lassen sich klimaschädliche CO₂-Emissionen deutlich senken. Der Betrieb eines solchen Brennstoffzellen­fahrzeugs verursacht weder lokale Schadstoffe noch CO₂-Emissionen. Als Emission entsteht lediglich Wasserdampf.

Bündnis für Wasserstoff-Infrastruktur

Über die hohe Umweltverträglichkeit und Leistungsfähigkeit hinaus lässt sich der Energieträger Wasserstoff hervorragend transportieren und ist schnell betankt. Das sind die Gründe, weshalb die Entwickler bei Mercedes-Benz Trucks die Möglichkeiten dieser Technologie für den Straßengüterverkehr sehr genau im Auge behalten. Parallel zu diesen Aktivitäten beteiligt sich Mercedes-Benz an den laufenden Aktivitäten zum ständigen Ausbau des bestehenden H2-Tankstellennetzes. Dabei werden die Nutzfahrzeuganforde­rungen immer wichtiger.

Entscheidend für die Marktdurchdringung der Brennstoffzellentechnologie ist ein leistungsfähiges Wasserstoff-Tankstellennetz. Mit der Gründung des branchenübergreifenden Gemeinschaftsunternehmens H2 MOBILITY Deutschland GmbH & Co. KG hat die Daimler AG zusammen mit Air Liquide, Linde, OMV, Shell und Total bereits 2015 die Weichen für den stufenweisen Ausbau des bundesweiten Wasserstoff-Tankstellennetzes auf bis zu 400 Stationen bis 2023 gestellt.

So wächst das deutsche H2-Tankstellennetz seit der Gründung des Gemein­schaftsunternehmens mit zunehmendem Tempo: Am 5. März 2018 wurde mit der Total Tankstelle in Ingolstadt bereits die 45. deutsche Wasserstofftank­stelle in Betrieb genommen. Bis 2023 soll ein Netz von bis zu 400 Wasserstoff­tankstellen entstehen. Ähnliche Infrastrukturprojekte werden auch auf europäischer Ebene sowie international (insbesondere in Japan, aber auch in den USA und Korea) vorangetrieben.