Herausforderungen erkennen und Verantwortung übernehmen

Autoen: Alexander Heintzel, Marc Ziegler

Klimaziele, Emissionen, Corona und Lieferketten: Die virtuelle MTZ-Fachtagung für Großmotoren bot vielfältige Themen. Über 150 Teilnehmer aus aller Welt, darunter auch aus Brasilien und Australien, loggten sich ein.

In seiner Eröffnungs-Keynote zur 15. Internationalen MTZ-Fachtagung Großmotoren beschrieb Börge Nielsen, Leiter Entwicklung Elektrische Antriebe, Daimler Truck AG, den Weg des Unternehmens zu alternativen Nutzfahrzeug­antrieben. Um die Pariser Klimaziele zu erreichen setzt Daimler Trucks & Buses ausschließlich auf CO₂-neutrale Antriebe. "Die Schlüssel­technologie, die diese Entwicklung ermöglicht", so Nielsen, "sind Batterien und Brennstoff­zellen". Daimler Trucks setzt auf den Mix aus brennstoff­zellen- und batterie­elektrisch angetriebenen Lkw im Portfolio. Beide Arten von Elektro­antrieben werden benötigt, um die gesamte Vielfalt der Anwendungsfälle abzudecken, ist sich Nielsen sicher. 

Das auf globalen Plattformen basierende Portfolio der batterie­elektrischen Lastkraftwagen und Busse stehe kurz vor der vollen Serien­produktion. Nielsen: "Bis 2039 wird die gesamte Flotte Tank-to-Wheel CO₂-neutral sein." Für flexible und anspruchs­volle Anwendungen im Fern­verkehr werde als zweite Schlüssel­technologie die Brennstoff­zelle zum Einsatz kommen. Nielsen: "Die wasserstoff­betriebene Langstrecken­anwendung wird im Jahr 2023 mit einer Reichweite von rund 1.000 Kilometern in die Kunden­erprobung gehen". Auf dem Weg zu einem vollständig entkarbonisierten Transport, einer Tank-to-Wheel CO₂-neutralen Flotte, sei aber nicht nur die Daimler Truck AG gefordert. "Auch grüne Energie und die richtigen politischen Anreize und Programme sind ein wesentlicher Teil dieses Anspruchs", ist sich Nielsen sicher.

Produktionsniveau von 2019 wird erst 2025 wieder erreicht

Dr. Heinz-Jürgen Büchner, Managing Director Industrials & Automotive bei der IKB Deutsche Industriebank AG, verwies auf die enormen Störungen der globalen Wertschöpfungs- und Liefer­ketten durch die Covid-19-Pandemie in der ersten Hälfte des Jahres 2020. Zuerst konnten aus China, später auch aus vielen anderen europäischen und außer­europäischen Ländern keine Teile mehr geliefert werden. "Wir erwarten", konstatierte Büchner, "dass die Automobil­hersteller sicherstellen werden, dass sie mehr als einen Lieferanten haben. Darüber hinaus werden sie einen erheblichen Teil ihres Einkaufs­volumens in der Region bestellen, in der sie produzieren, um zu vermeiden, dass sie aufgrund von Betriebs­stilllegungen in anderen Regionen nicht mehr produzieren können". 

Global sei nicht auszuschließen, dass Klimaschutz und Emissions­reduktionen kurzfristig eine geringere Bedeutung haben werden. Kurz- und mittelfristig sehe die IKB "einen Rückgang des Produktionsvolumens von schweren Motoren. Das frühere Produktionsniveau wird nicht vor 2024 oder 2025 erreicht werden". Eine mögliche Strategie in dieser schwierigen wirtschaftlichen Situation könnten zukünftig notwendige strategische Allianzen über die gesamte Wertschöpfungs­kette sein.

Professor Dr. Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstoff­technologien am Fraunhofer ISE, sieht in der Verwendung von Wasserstoff und wasserstoff­basierten Kraftstoffen eine vielversprechende Option zur Reduzierung der Treibhaus­gasemissionen von schweren Nutzfahrzeugen. Hebling: "Dabei spielt die Herstellung von nachhaltigem Wasserstoff eine Schlüsselrolle". Sehr vielversprechend sei dabei die Produktion von Wasserstoff mittels Wasserelektrolyse, die die fluktuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen mit Sektoren verknüpft, die auf chemischen Energieträgern basieren. 

Wasserstoff kann "direkt als Kraftstoff in schweren Nutzfahrzeugen verwendet oder mit CO₂ in Kraftstoffe wie Methanol oder Fischer-Tropsch-Produkte umgewandelt werden", die für die weitere Veredelung zu Kraftstoffen wie Dimethylether (DME), Oxymethylether (OME), Methanol zu Benzin (MtG) und Methanol zu Jet-Kraftstoff verwendet werden. Hebling plädierte ausdrücklich für einen überregionalen Ansatz, bei dem die globalen Sweet-Spots, beispielsweise in MENA oder Australien einbezogen werden. Einige Länder haben sich nach Hebling bereits gut aufgestellt, darunter China, Japan und einige Golfstaaten. Entscheidend sei nun, dass auch Deutschland und Europa schnell Fahrt aufnähmen.

Positive Signale

Die Vorträge beider Tage machten eines sehr deutlich: Die Branche ist sich ihrer Verantwortung bewusst und stellt sich den Heraus­forderungen, die vor allem in der Emissions­reduzierung im Verkehrssektor liegen. Dabei wurde die gesamte Bandbreite technischer Lösungen und Möglichkeiten beleuchtet, allen voran die Emissions­vermeidung neuer Konzepte aber auch das Einbeziehen der existierenden Flotte durch vielfältige Maßnahmen. Die hohen Lebensdauern erschweren es hier, eine Flotten­verjüngung ähnlich schnell wie im Pkw-Segment zu forcieren, besonders Frachtschiffe bleiben über mehrere Jahrzehnte im Einsatz und können so nur dann einen Beitrag zur Emissions­vermeidung leisten, wenn die vorhandene Antriebs­technik adressiert wird.

Es ist ferner klar, dass in den meisten Anwendungsbereichen von Großmotoren wie der Schiff- und Luftfahrt aber auch im Langstreckenbetrieb von Lkw zwar (teilweise) elektrifiziert werden kann, ein rein batterieelektrischer Fahrzeugantrieb aber nicht zielführend sein wird. Technologieoffenheit ist das Gebot der Stunde und eine klare Handlungsbereitschaft hin zu alternativen Energieträgern, allen voran Wasserstoff und daraus hergestellte E-Fuels. Während besonders Dieselaggregate die Bestandsflotte antreiben und daher paraffinische Kraftstoffe bevorzugt untersucht werden, stehen bei Neufahrzeugen und zukünftigen Anwendungen häufig fremdgezündete Motoren im Fokus, da sich aus vielen verschiedenen Quellen Gase und flüssige Alkohole als CO₂-neutraler Ersatz für fossiles Benzin anbieten.

Forscher und Entwickler zeigten sich zuversichtlich, unter Ausnutzung aller technischen Möglichkeiten auch im stark kostengetriebenen Verkehrssektor die geforderten Emissionseinsparungen umsetzen zu können, allerdings müssen dafür dringend Rahmenbedingungen geschaffen werden, die beispielsweise die Produktion alternativer Kraftstoffe unterstützen.

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