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Shell Nutzfahrzeug-Studie 2016 Perspektiven für Antriebe und Kraftstoffe bis 2040

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Welche Antriebe haben Lkw und Busse von morgen? Und welchen Einfluss haben diese Nutzfahrzeuge auf die Treibhausgasemissionen in Deutschland? Ergebnisse der Shell Nutzfahrzeug-Studie 2016 zeigen: Die Straße bleibt Hauptverkehrsträger für den Gütertransport und obwohl der Energiebedarf aller Nutzfahrzeuge sinken wird, werden politische Klimaziele wohl nicht erreicht werden. Hier folgt ein Auszug aus der Studie.

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Der Hauptverkehrsträger für den Gütertransport ist die Straße – das sagen die Ergebnisse der Shell-Nutzfahrzeug-Studie 2016, die von Shell in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erarbeitet wurde.
Der Hauptverkehrsträger für den Gütertransport ist die Straße – das sagen die Ergebnisse der Shell-Nutzfahrzeug-Studie 2016, die von Shell in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erarbeitet wurde.
(Bild: CC0, gemeinfrei - pixabay.com)

Der Transport von Gütern bildet die Grundlage der logistischen Leistungsfähigkeit eines Standortes und somit eine Voraussetzung für seine wirtschaftliche Entwicklung. 2016 sind in Deutschland knapp drei Millionen Lastkraftwagen (Lkw) und 80.000 Busse zugelassen. Hauptverkehrsträger für den Gütertransport ist die Straße und dies wird auch in Zukunft so bleiben. Obwohl der Energiebedarf aller Nutzfahrzeuge von heute bis 2040 sinken wird, werden politische Klimaziele vom Sektor Verkehr nicht erreicht. Das sagen Ergebnisse der Shell Nutzfahrzeug-Studie 2016, die von Shell in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erarbeitet wurde.

Die Studie erforscht die Zukunft des Straßengüterverkehrs sowie des öffentlichen Straßenpersonenverkehrs mit Bussen bis in das Jahr 2040. Welche Antriebe haben Lkw und Busse von morgen? Wie wird sich der Lkw-Verkehr in Zukunft entwickeln und welchen Einfluss hat der Lkw auf die Treibhausgasemissionen im Verkehrssektor? Dies sind die Fragen, auf die Wissenschaftler aus dem DLR-Institut für Verkehrsforschung mit ihrer Arbeit Antworten suchten.

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Der Lkw als Haupttransportmittel

Bis zum Jahr 2040 wird erwartet, dass das Güterverkehrsaufkommen – die Menge der transportierten Güter – von 4,1 Mrd. t auf 4,8 Mrd. t anwachsen wird. Die Güterverkehrsleistung – das Güterverkehrsaufkommen verknüpft mit der Transportentfernung – wird bis dahin noch um 50 % zunehmen. Ausgehend von einem Rückgang des Transports von Massengütern wie Kohle oder Mineralölprodukte wird stattdessen die Beförderung von Gütern zunehmen, die in kleinen Sendungsgrößen verschickt werden. Stark zunehmen werden beispielsweise hochwertige Güter wie Fahrzeuge oder Maschinen sowie Kurier- und Expressgut. Den größten Anteil an der Beförderungsleistung hat mit etwa 69 % auch in Zukunft der Lkw. 2040 bewegt er knapp 3,9 Mrd. t beziehungsweise 672 Mrd Tonnenkilometer auf der Straße.

Diesel, Gas oder Elektro – was dominiert?

Um einen Überblick über die wichtigsten Trends bei den Antrieben sowie der Kraftstoff- und Energieversorgung der Nutzfahrzeuge zu erhalten, untersuchten die Wissenschaftler die drei Antriebs-Kraftstoff-Kombinationen Diesel, Gas und Elektro. Antriebe und die genutzten Kraftstoffe werden von der Dieseltechnik dominiert. Der Flottenanteil von Dieselfahrzeugen liegt bei 95 %. „Alternative Antriebe wie beispielsweise die Elektromobilität sind eher für die Klasse der leichten Nutzfahrzeuge und für Busse interessant. Das liegt daran, dass Fernverkehrs-Lkw bei dem derzeitigen Stand der Batterietechnologie einen schweren Energiespeicher benötigen würden und deshalb große Nutzlast-Einbußen in Kauf nehmen müssten“, sagt Diplom-Ingenieur Andreas Lischke, der DLR-Projektleiter vom Institut für Verkehrsforschung. Bei den Untersuchungen konnten er und sein Team feststellen, dass die Bedeutung alternativer Antriebe mit zunehmender Nutzlast an Bedeutung verliert. „Bei den Antrieben zeichnet sich aktuell über alle Nutzfahrzeugklassen noch kein eindeutig zu bevorzugender technologischer Weg ab. Die weitere Ausbreitung wird vor allem davon abhängig sein, wie sich Techniken und Technologien in Bezug auf die Kosten weiterentwickeln. Ein weiteres Kriterium wird sein, inwiefern die Nutzeranforderungen wie beispielsweise Reichweite und Verfügbarkeit erfüllt werden“, fasst Lischke zusammen.

Alternative Erdgas?

Den höchsten Anteil am Kraftstoffverbrauch der Nutzfahrzeuge hat mit aktuell 79 % der Fernverkehrs-Lkw. Dadurch, dass leichtere Nutzfahrzeuge und Busse auf elektrische Antriebe (Batterie, Plug-In, Brennstoffzellen) ausweichen können, steigt dieser Anteil am Energiebedarf in einem der gerechneten Szenarien auf 84 Prozent in 2040 an. Bleibt der Dieselantrieb vor allem bei schweren Lkw und bei Sattelzugmaschinen weiterhin ohne Alternative, wird voraussichtlich 2040 bereits jeder zweite Liter Kraftstoff in Deutschland für Nutzfahrzeuge benötigt. Alternativ können sich Gasantriebe für den Lkw-Fernverkehr zu einer interessanten Alternative entwickeln. Besonders viel Potenzial sehen die DLR-Forscher bei Kraftstoffen aus verflüssigtem Erdgas (Liquefied Natural Gas – LNG). Ottomotoren in Kombination mit komprimiertem Erdgas (Compressed Natural Gas – CNG) werden bereits seit langem angeboten. Sie können aber aufgrund der geringen Reichweite durch das limitierte Speichervolumen der Druckgastanks bei im Fernverkehr eingesetzten Lkw nicht genutzt werden. Für LNG fehlt es allerdings bislang an der entsprechenden Infrastruktur.

Nutzfahrzeuge erreichen die Klimaziele nicht

Um die deutschen Klimaschutzziele zu erreichen, müssen Treibhausgasemissionen bis 2040 sektorübergreifend um 70 % reduziert werden. Lkw und Busse verursachen heute etwa 5,6 % der verbrennungsbedingten CO2-Emissionen in Deutschland, der Individualverkehr mit 12,07 % ungefähr doppelt so viel. Aufgrund des sinkenden Energiebedarfs und der Einführung von Gaskraftstoffen und Elektromobilität gehen die CO2-Emissionen im Szenario bis 2040 um 13 % zurück. „Aus unseren Szenarien geht hervor, dass der Verkehr mit Nutzfahrzeugen vom heutigen Stand aus die Vorgabe von 70 % weniger direkten Treibhausgasemissionen bis 2040 gegenüber dem Jahr 1990 nicht erreichen wird“, bemerkt Andreas Lischke und fährt fort: „Eine Lösung für alternative Antriebe mit deutlich weniger CO2-Emissionen von schweren Lkw ist momentan noch nicht in Sicht. Bei entsprechendem technischem Fortschritt könnten Brennstoffzellen und aus erneuerbarem Strom gewonnener Wasserstoff zur Lösung beitragen, vorausgesetzt die Kosten dafür sinken drastisch.“

Die vollständige Shell Nutzfahrzeug-Studie 2016 gibt es hier als Download.

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