140 Tankstellen sollen Wasserstoffbedarf für Brennstoffzellen-Lkw decken können

140 Tankstellen sollen Wasserstoffbedarf für Brennstoffzellen-Lkw decken können

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Lkw mit Wasserstoffantrieb sind prominent in der Nationalen Wasserstoffstrategie vertreten und stellen eine Möglichkeit dar, den Güterverkehr auf der Straße zu dekarbonisieren. Ein entscheidender Faktor, damit sich diese Technik durchsetzt, ist die Tankstellen-Infrastruktur. Das Fraunhofer ISI hat errechnet, dass im Jahr 2050 ein Netz aus 140 Tankstellen für Brennstoffzellen-Lkw ausreicht, um deren kompletten Wasserstoffbedarf zu decken. Die Kosten dafür belaufen sich auf rund neun Milliarden Euro pro Jahr.

Der Straßengüterverkehr in Deutschland stößt jährlich etwa 50 Megatonnen CO2 aus, für die Hälfte davon sind die etwa 250.000 schweren Lkw mit einem Gewicht von mehr als 26 Tonnen verantwortlich. Um die Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, muss der Verkehr bis 2050 nahezu emissionsfrei sein. Eine Möglichkeit zur Dekarbonisierung ist, die konventionell betriebenen Lkw komplett durch Brennstoffzellen-Lkw zu ersetzen, welche mit Wasserstoff fahren.

Um den daraus entstehenden Bedarf von jährlich etwa 1,3 Millionen Tonnen Wasserstoff zu decken und einen zuverlässigen Lkw-Verkehr zu sichern, sind ausreichend Tankstellen notwendig. Zwar gibt es deutschlandweit bereits mehr als 80 Tankstellen für Brennstoffzellen-Pkw, die meisten davon eignen sich jedoch nicht oder nur bedingt für Lkw, da sie weder die benötigten Mengen noch eine zügige Betankung sicherstellen können.

Wie ein Tankstellen-Netz für Brennstoffzellen-Lkw bis 2050 aussehen müsste, hat das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI auf Basis eines wissenschaftlichen Simulationsmodells untersucht. Ein komplett ausgebautes Lkw-Tankstellennetz in Deutschland im Jahr 2050 hat etwa 140 Stationen zur Abdeckung des gesamten deutschen schweren Lkw-Verkehrs bei Gesamtkosten von etwa neun Milliarden Euro pro Jahr (2050). Die Stationen werden relativ gleichmäßig über das Autobahnnetz verteilt, weiterhin ist eine Konzentration entlang der Transitrouten sowie in Industrieregionen erkennbar.

„Bereits bis 2030 sollen die Emissionen von Lkw laut EU-Vorgaben um 30 Prozent gegenüber 2019 sinken. Um die dafür hilfreiche Nutzung von Brennstoffzellen-Lkw zu ermöglichen, muss man schon früh viele Tankstellen aufbauen: Für knapp 50.000 Fahrzeuge im Jahr 2030 braucht es bereits 70 teilweise kleinere Wasserstofftankstellen zur räumlichen Abdeckung. Diese zum Wasserstoffabsatz vergleichsweise hohe Tankstellenanzahl zeigt, dass es einen großen Bedarf nach passenden Geschäftsmodellen gibt. Auch die Frage der staatlichen Förderung für Lkw-Wasserstofftankstellen muss zügig geklärt werden.“ – Prof. Dr. Martin Wietschel, Leiter des Competence Center Energietechnologien und Energiesysteme am Fraunhofer ISI

Entscheidend für den Erfolg der Infrastruktur sei auch die Wasserstofferzeugung (Elektrolyse). Neben einer zentralen Erzeugung des Wasserstoffs und dessen Transport zu den Tankstellen gibt es die Option, an Tankstellen Elektrolyseure zu bauen und den Wasserstoff direkt vor Ort zu erzeugen. Bei der zweiten Option empfehlen die Studienautoren eine Überdimensionierung der Elektrolyseure sowie große Wasserstoffspeicher an den Tankstellen: Auf diese Weise ist die Wasserstofferzeugung günstiger, zudem können die Lkw-Tankstellen aufgrund ihrer Größe und ihres hohen Stromverbrauchs von etwa 65 Terawattstunden pro Jahr die stark fluktuierenden erneuerbaren Energien gut in das Energiesystem integrieren und es so entlasten. Diese Flexibilisierung spart etwa eine Milliarde Euro pro Jahr. Um die Klimaziele zu erreichen, ist es zudem wichtig, „grünen Wasserstoff“ zu gewinnen, ihn also ausschließlich mit erneuerbaren Energien zu erzeugen.

Details der Untersuchung sind in diesem ausführlichen PDF zu finden.

Quelle: Fraunhofer ISI – Pressemitteilung vom 08.10.2020

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12 Antworten

  1. Wäre es nicht günstiger, entlang der Autobahnen, automatisierte Transport „kästen“ auf einer Einschienenbahn mit Paletten beladen fahren zu lassen? Da wäre der Strom direkt verwendet. Und lieber 100 transfer-Stationen für die Endverteilung auf Kurzstrecken aufzubauen? Trnasitverkehr auschließlich auf der Schiene zu befördern sollte für dieses Geld ebenso machbar sein. Dann läuft das wie an den Tunneln in der Schweiz. Aufladen fahren abladen. Alles vorangemeldet und gut organisiert sollte in Zeiten mächtiger Computer doch wirklich kein Problem mehr sein. Und schon sin Millionen von LKW eben gar NICHT MEHR auf der Straße! Die Infrastruktur (Brücken) wird geschont und man spart dadurch mehr als die Maut einbringen kann.

  2. Vorweg nochmal deutlich: Die Simulation des ISI bezieht sich auf das Jahr 2050 – in erst 30 Jahren also:
    Wg. der *langen Zeit* habe ich sicherheitshalber mal meine kleine, »hauseigene Glaskugel« befragt … und so unscharf das Bild meines „Billigteils“ für das Jahr 2050 auch ist:
    Als ERSTES fällt mir ja auf, dass ich praktisch keine (Langstrecken)-LKW-Fahrer mehr sehe. Stattdessen sehe ich (teil-)autonome, kompakt-kräftige und wartungsarme Akku-Zugmaschinen, die (ggf. mehrteilige) Frachtauflieger mehr oder weniger automatisch zwischen einer Anzahl von Verteil- und Ladezentren transportieren.
    Natürlich können Zugmaschinen bei Langstrecken-Transporten (soweit nicht per Bahn!) ggf. auch unterwegs – abseits der Zentren – getauscht werden. Dafür „vereinbart“ die Zugmaschine mit leer werdendem Akku dann vorausschauend einen passenden „Treffpunkt“ mit einer voll geladenen.
    Als ZWEITES kann ich in meiner kleinen Glaskugel Details der Organisations- und Besitzverhältnisse dieses „Systems“ (noch) nicht erkennen.
    Als DRITTES sehe ich aber, dass ganz »nebenbei« die großen Akkus aller Zugmaschinen zusammen mit den Akkus der Ladestationen dann dank modernster Planungs-Technik unter Berücksichtigung aller Transportstrom-Bedarfsdaten auch für eine sinnvolle Zwischenspeicherung regenerativ erzeugter Energien sorgen!
    VIERTENS sehe ich in der Kugel aber noch deutlich, dass dann „9 Milliarden Euro pro Jahr“ allein für den *Unterhalt* von Lade- bzw. Tankeinrichtungen NICHT notwendig werden!

  3. >>Um die Klimaziele zu erreichen, ist es zudem wichtig, „grünen Wasserstoff“ zu gewinnen, ihn also ausschließlich mit erneuerbaren Energien zu erzeugen.<<

    War es jetzt wirklich notwendig diesen kleinen Satz noch an das Ende des Artikels zu klatschen? Damit wird doch die komplette Erzählung des Artikels ins Reich der Märchen verwiesen.
    Waren wir gerade wohlig gemütlich überzeugt, dass es eine Zukunft ohne Anstrengungen gibt, werden wir im letzten Satz mit einem riesigen Vorschlaghammer wieder auf die Realität zurechtgestutzt.

  4. „Die Bundesregierung setzt einerseits auf das Pferd ‚grüner Wasserstoff‘, andererseits bremst sie den Ausbau der erneuerbaren Energien aus und verweigert dem Pferd damit das Futter. Man wird den Eindruck nicht los, dass die fossile Gasbranche mit ihrem blauen Wasserstoff schon in den Startlöchern sitzt, um doch noch das Rennen zu machen“, kommentierte Constantin Zerger, Leiter Energie und Klimaschutz der DUH. (Quelle: pv-magazine.de)

    Damit ist eigentlich alles gesagt über die Wasserstoff-Hintermänner und ihre Politik-Helfershelfer.

  5. Wenn man sieht wer erneuerbaren Energien bremst (Kohle unnötigerweise verlängert) und Nordstream 2 unbedingt bauen will, dann ist sehr wahrscheinlich …

    „dass die fossile Gasbranche mit ihrem blauen Wasserstoff schon in den Startlöchern sitzt“

    … und der Wasserstoff in der Zukunft eher aus Gas als aus erneuerbaren Energien erzeugt werden soll.

    „An ihren Taten soll ihr sie messen“ (Quelle: Bibel) – die DUH und auch ich messen die Politik an ihren Taten.

  6. 65 Terawattstunden, die Deutschen Rafinerien benötigen ca. 9Terawattstunden xD
    Wenn man bedenkt das der Wasserstoff Umweg 4x so viel energie verbraucht sind das 49 Terawattstunden die wir einfach so verbrennen weil man ja „schneller“ tanken kann, selbst wenn wir die Abwärme bei der Produktion von H2 nutzen können werden wir immer noch 3x so viel und somit 43Terawattstunden mehr benötigt als mit BEV-LKW’s
    Dazu muss man es massiv mit Steuergeldern bezuschussen da es sich niemals selbst tagen wird.
    Vermutlich ist es bedeutend günstiger einfach Oberleitungen an die Autobahnen zu bauen. Der regionale Lieferverkehr wird in 1 ~ 2 Jahren dem massiven Wachstum des E-PKW folgen da es einfach wirtschaftlicher ist.

  7. Geheimnisvolle grüne Männlein unterhöhlen alle Aktivitäten der Akku-Autolobbyisten. Da LKW besser entlang von Oberleitungen fahren, müssen diese bis vor die Haustüren der Kunden verlegt werden. Oder man braucht eine Art von Zentrabahnhöfen von denen die Kunden die Waren mit Pferdefuhrwerken abholen können. JUST- IN -TIME natürlich. Die E-Auto, deren Komponenten kommen per Schiff zu uns. Umweltfreundlich mit Schweröl natürlich…… So: https://www1.wdr.de/mediathek/video/sendungen/planet-schule/video-sea-blind-die-wahren-kosten-der-frachtschifffahrt-folge–100.html
    und Folge 2: https://www1.wdr.de/mediathek/video/sendungen/planet-schule/video-sea-blind-umweltkatastrophe-auf-den-weltmeeren-folge–100.html
    Wann endlich bekommen ALLE AUTOS künstliche Intelligenz? Ohne einen entsprechenden IQ kommt man bald nicht mehr vom Fleck. Das Auto muss den Autopiloten so schnell wie möglich überholen.

  8. Bei all dieser Kritik am Stromspeicher Wasserstoff, ABER bis dato fahren E-Autos mit Akkus immer noch mit KOHLESTROM. Natürlich kann man keine Wunder erwarten, wenn man nur kritisiert und gar nicht genau weiß worum es wirklich geht. Vlt. hat Jemendf eine Idee, wie man elektrisch Fahren kann, ohne das man sehr viele DIESEL-Motoren braucht? MODERNE DIESEL die bei uns weiterentwickelt werden und vlt. allmählich durch Brennstoffzellenantrieb ersetzt werden können? Mit Akkus als Speicher kommt man nicht weit. Warum nicht?

  9. Warum fahren denn alle E-Autos mit KOHLESTROM? Viele, der leider wenigen, E-Autofahrer haben eine PV-Anlage auf dem Dach. Jeder Charger wird mit Ökostrom betrieben… Wenn man konsequent den Ausbau der PV-Anlagen auf den Dächern vorantreiben würde, hätten wir genug Strom zusammen um alle E-Autos mit diesem Strom zum laden. Aber die Politik will (noch) nicht von der zentralen Stromerzeugung weg und bremst wo sie nur kann, s. neue EEG Umlage.

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