15.02.2024

Antriebsarten des LKWs

Wir stellen dir heute einige Lkw Antriebsarten vor, sowie die Geschichte und einen Blick in die Zukunft.

Geschichte

1896 wurde der erste Lkw im Hause Daimler erfunden. Er war mit einem Ottomotor
(Benzin) ausgestattet, konnte 200 Kilometer weit fahren und erreichte dabei bis zu 16
Kilometer pro Stunde. Außerdem konnte dieser Lkw rückwärtsfahren und bis zu zwölf
Prozent Steigung meistern.
1897 wurde in der Maschinenfabrik Augsburg (heute MAN) der Dieselmotor erfunden.
Hergestellt wurde der Motor von Rudolf Diesel. Allerdings waren die ersten
Dieselmotoren so groß, dass sie nur als Stationär-Motoren in Fabriken oder als
Schiffsantrieb verwendet wurden. Erst 1923 stattete Daimler den ersten Lkw mit einem
Dieselmotor aus.
Im zweiten Weltkrieg wurde ein anderes Verfahren zum Antrieb von Lkw entwickelt: der
Holzvergaser. Hinter dem Führerhaus stand ein Generator, in dem säckeweise
klein gesägtes Holz verbrannt wurde. Dadurch entstand ein Gas, das verbrannt wurde
und so den Lkw antrieb. Der Heizwert war allerdings sehr gering, der Lkw hatte Mühe
mit Anhöhen. Zudem entstanden bei der Verbrennung umweltunfreundliche
Produkte, die oft einfach an den Straßenrand gestellt wurde. Für 50 Kilometer
Reichweite wurden circa vier bis fünf Säckchen Holz benötigt.

Heute

Dieselmotoren sind sparsamer als Benzinmotoren. Die Tanks von Lkws umfassen circa
1.000 Liter. Bei einem Durchschnittsverbrauch von 30 Liter auf 100 Kilometer, hat der
moderne Lkw eine Reichweite von 3.000 Kilometer. Und auch die Infrastruktur ist auf
Diesel ausgelegt: Deutschlandweit gibt es über 14.000 Diesel-Tankstellen.
2009 wurde AdBlue eingeführt – eine flüssige Harnstofflösung, die Stickoxidemissionen
reduziert. Der Verbrauch von AdBlue liegt bei einem Lkw bei circa 1,5 Litern auf 100
Kilometer. Auch hier wurde 2022 die Preisexplosion auf Treibstoffe deutlich: während
der Literpreis von AdBlue 2021 bei 17 Cent pro Liter lag, waren es im Dezember 2022
1,35 Euro pro Liter. Aktuell liegt der Preis pro Liter etwa zwischen 90 Cent und einem
Euro. Und es gibt einen weiteren gewaltigen Nachteil von AdBlue: der Gefrierpunkt
liegt bei minus 11 Grad Celsius, während die Zersetzung bei 50 Grad Celsius beginnt.
AdBlue ist also nicht in jedem Land einsetzbar.

Zukunft

Um dem Umweltschutz gerecht zu werden, wird in verschiedene emissionsarme
alternative Antriebsmöglichkeiten investiert.
Die erste Alternative sind synthetische Kraftstoffe, auch E-Fuels genannt. Dabei
handelt es sich um flüssige Energieträger, die perspektivisch fossile Energien ersetzen
können aber auf Basis von erneuerbaren Energien hergestellt werden. Die Verbrennung der synthetischen Kraftstoffe setzt die gleiche Menge CO₂ frei, die bei der
Produktion der Atmosphäre entzogen wird, die Energiedichte ist Wasserstoff deutlich
überlegen. Ein gewaltiger Vorteil: die bestehende Infrastruktur kann genutzt werden,
das Handling in Bezug auf Lagerung, Bereitstellung und Transport sind erprobt. Auch mit gasbetriebenen Lkw könnte unsere Zukunft gestaltet werden. Dabei
unterscheidet man zwischen zwei Arten: LPG (=Autogas) oder LNG.
LPG (ausgeschrieben: Liquified Petrolium Gas) ist eine eher kurz bis mittelfristige
Alternative, für die eine flächendeckende Infrastruktur besteht, es wären nur leichte
Anpassungen nötig. Das Autogas wird entweder direkt in den Zylinder eingespritzt oder
in den gasförmigen Zustand umgewandelt und dann (als Luft-Gas-Gemisch) mit
Dieselkraftstoff verbrannt. Bei einem Test in Österreich wurden 30 Prozent Diesel durch
LPG ersetzt. Dadurch wurden die CO₂-Emissionen um 10- und die Kosten um 14-
Prozent gesenkt. Ein erheblicher Nachteil: die Zulassung solcher Fahrzeuge sind in
Deutschland sehr kompliziert, für jedes Fahrzeug wird ein Einzelgutachten benötigt.
LNG steht für Liquified Natural Gas und entsteht, wenn Erdgas auf -162 Grad Celsius
heruntergekühlt wird. Dadurch reduziert sich das Volumen um den Faktor 600. Das
begünstigt den Transport und die Lagerung. Die Leistungswerte von LNG sind absolut
mit den Leistungswerten von Diesel vergleichbar, Abgas- und Geräuschemissionen
werden reduziert. Die Lkw haben eine Reichweite von 1.000 bis 1.600 Kilometern, die
Leistungen liegen zwischen 340 und 460 PS. LNG ist für den Antrieb von Schiffen und
Lkw geeignet, für Pkw allerdings nicht. Die Tankung ist kompliziert, es ist
Schutzkleidung dafür notwendig und die Infrastruktur ist kaum gegeben.
Eine weitere Alternative sind Elektro-Antriebe. Der Motor bezieht dabei seine Energie
aus einer Batterie, einer Brennstoffzelle (dazu gleich mehr) oder aus einer Fahrleitung
über eine Oberleitung, wie man das von Zügen kennt. Diese Technologie ist gar nicht
so neu: bis 1914 wurden 554 elektrisch-betriebene Fahrzeuge vor allem für Gemeinden
hergestellt, zum Beispiel für die Feuerwehr oder die Müllabfuhr. 1938 hatte die
Reichspost 2.600 Elektro-Lkw in Betrieb. Diese konnten bis zu 2 Tonnen beladen und bis
zu 30 Kilometer pro Stunde schnell fahren. Elektro-Fahrzeuge sind überwiegend geräuscharm, verursachen weniger
gesundheitsgefährdende Schadstoffe und klimaschädliche Abgase. Die Reichweite
dieser Lkw liegt ungefähr bei 500 Kilometern, dank Schnell-Charger ist das
Wiederaufladen in drei und halb Stunden möglich. Die Infrastruktur ist auch hier sehr
gering, Netzausbau von Elektrotankstellen ist stark notwendig. Und auch das Erwerben
solcher Lkw ist sehr schwer: die meisten namhaften Hersteller gehen erst ab Mitte
dieses Jahrzehntes in die Serienproduktion. Eine weitere Alternative ist der Hybrid oder
Plug-in-Hybrid, Lkw mit einer Kombination aus Diesel- und Elektro-Antrieb. Diese ist bei
Lkw eher selten.

Die Brennstoffzellen-Technologie

Eine Brennstoffzelle erzeugt Elektrizität durch einen elektrochemischen Prozess unter
Verwendung von Wasserstoff und Sauerstoff. Der von den Brennstoffzellen erzeugte
Strom treibt den elektrischen Antriebsstrang an. Die einzigen Emissionen sind reines
Wasser.
Hierbei handelt es sich um vollelektrische Lkw, die zusätzlich mit einer Batterie
ausgestattet sind, die sich sowohl in Situationen, in denen mehr Energie benötigt wird,
als auch für die Rückgewinnung elektrischer Energie beim Bremsen bezahlt macht. Der
Tankvorgang und der Aufbau der Infrastruktur sind ähnlich wie bei den herkömmlichen
Lkw. Bis heute gibt es deutschlandweit nur 91 und europaweit 177 Tankstellen. Eine
weitere noch nicht geklärt Frage stellt sich auf die Herstellung und den Verkaufspreis
von Wasserstoff. Die Wasserstofftanks benötigen des Weiteren viel Platz, der ansonsten
für Ware genutzt werden kann.
Die aktuelle Situation entwickelt sich sowohl zum batterieelektrischen- als auch zum
Brennstoffzellenantrieb. Die Kosten der beiden Lkw sind ähnlich, für beide muss die
Infrastruktur stark ausgebaut werden.
Die synthetischen Dieselkraftstoffe und der Oberleitungs-Lkw haben kaum eine Chance– beide sind schlichtweg zu teuer.

2 Kommentare

  1. Sebastian

    Sehr spannender Beitrag! In unserer Flotte setzen wir mittlerweile auch auf Elektro-LKWs, gerade weil die Umstellung auf nachhaltige Antriebe immer wichtiger wird. Besonders im Nahbereich können wir durch den Einsatz dieser Fahrzeuge bereits einiges an Emissionen einsparen. Das Thema alternative Antriebsarten, wie hier so detailliert beschrieben, ist spannend, und die Entwicklungen gehen in die richtige Richtung.
    Natürlich ist die Infrastruktur aktuell noch eine Herausforderung, besonders im Bereich des Aufladens. Die Reichweite und Ladezeiten der Elektro-LKWs sind für kurze bis mittlere Distanzen gut nutzbar, aber für weite Strecken gibt es noch Verbesserungsbedarf. Hybrid- und Wasserstoff-Optionen werden sicher zukünftig ebenfalls eine Rolle spielen, gerade für längere Touren.
    Für uns ist die Investition in Elektro-LKWs ein Schritt in Richtung Zukunft und zeigt uns schon jetzt, dass nachhaltige Antriebe im Logistikbereich wirklich Potenzial haben.

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    • soreal

      Vielen Dank für die tolle Ergänzung und Feedback zu unserem Beitrag.

      Antworten

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