E-Lkw haben den Praxistest bestanden – Rückblick auf zehn Jahre Forschung
© plainpicture/Frank Röder
Lange war nicht geklärt, welche Technologien für den klimaneutralen Straßengüterverkehr zukunftsträchtig sind. Noch vor wenigen Jahren standen für den schweren Straßengüterverkehr kaum marktreife Alternativen zum etablierten Diesel-Lkw zur Verfügung. Die gesamte Bandbreite von Biokraftstoffen, synthetischen Kraftstoffen bis hin zur direkten Stromnutzung wurde als mögliche Lösung diskutiert, ohne dass sich eine klare Priorisierung abzeichnete.
Umso bemerkenswerter sind die Entwicklungen der vergangenen Jahre. Veränderte regulatorische Rahmenbedingungen, erhebliche technologische Fortschritte und erste Erfahrungen aus dem realen Praxiseinsatz zeichnen inzwischen ein deutlich klareres Bild über die vielversprechendsten Transformationspfade.
Die Frage nach einer geeigneten Haupttechnologie ist zugunsten des batterieelektrischen Lkw entschieden, womit zunehmend die Rahmenbedingungen in den Vordergrund rücken, mit denen der Batterie-Lkw sein Marktpotenzial entfalten kann.
Relevanz der Energiekosten bei der Dekarbonisierung
Wichtige Hinweise zu den langfristigen Marktpotenzialen klimaneutraler Antriebs- und Kraftstoffoptionen lieferte bereits eine vom Öko-Institut im Jahr 2016 erstellte Studie zu den Gesamtkosten unterschiedlicher Dekarbonisierungspfade. Obwohl sich Technologien, Marktbedingungen und politische Rahmenbedingungen seitdem erheblich verändert haben, haben sich die zentralen Aussagen dieser Analysen als robust erwiesen.
Zwei Erkenntnisse der damaligen Untersuchung sind mit Blick auf die Entwicklung der vergangenen Jahre und die weitere Transformation des Straßengüterverkehrs besonders relevant.
Erstens zeigte sich, dass auch im Straßengüterverkehr die geringsten volkswirtschaftlichen Gesamtkosten dort entstehen, wo Strom direkt genutzt werden kann.
Zweitens wurde deutlich, dass Fahrzeug- und Infrastrukturkosten zwar insbesondere während der Einführungsphase eine wichtige Rolle spielen, die Gesamtkosten eines klimaneutralen Verkehrssystems langfristig jedoch von den Energiekosten bestimmt werden. Gerade bei hohen Fahrleistungen, wie sie im Güterfernverkehr typisch sind, gewinnt dieser Effekt erheblich an Bedeutung.
Veränderte Rahmenbedingungen als Wendepunkt für den Markt
Einen bedeutenden Wendepunkt für die Marktentwicklung stellte die Einführung der europäischen CO₂-Standards für schwere Nutzfahrzeuge im Jahr 2019 dar. Durch die verbindlichen Reduktionsziele für die CO₂-Emissionen von Neufahrzeugen entstand erstmals ein langfristiger regulatorischer Orientierungsrahmen für Hersteller und Investoren. Dies führte innerhalb weniger Jahre zu einer grundlegenden Neuausrichtung der Produktstrategien. Batterieelektrische Fahrzeugplattformen entwickelten sich vom Nischenprojekt zum Kernbestandteil der Entwicklungsstrategien nahezu aller großen Hersteller. Begünstigt wurde diese Entwicklung durch erhebliche Fortschritte bei Batterietechnologien sowie zunehmenden internationalen Wettbewerbsdruck, vor allem durch neue Marktakteure aus China.
Die strategische Schwerpunktsetzung vieler Hersteller folgte dabei mittlerweile der gleichen Logik wie frühe Systemanalysen: Technologien mit den geringsten Gesamtsystemkosten versprechen langfristig die größten Marktchancen.
Rahmenbedingungen als Erfolgsfaktor für den Markthochlauf
Im Forschungsprojekt StratES haben wir zwischen 2021 und 2023 die wesentlichen Einflussfaktoren für die Elektrifizierung des Straßengüterverkehrs auf Basis aktueller Technologie- und Kostendaten detailliert untersucht. Die Analysen zeigten, dass batterieelektrische Lkw in den meisten untersuchten Anwendungsfeldern die technisch und wirtschaftlich attraktivste Alternative zum Diesel darstellen.
Besonders relevant für die weitere Marktentwicklung waren dabei zwei Erkenntnisse:
- Die Geschwindigkeit der Flottenelektrifizierung wird maßgeblich durch die Verfügbarkeit geeigneter Ladeinfrastruktur bestimmt.
- Die Wirtschaftlichkeit des E-Lkw-Einsatzes kann in einem Großteil der relevanten Anwendungsfelder durch eine CO₂-differenzierte Maut robust abgesichert werden.
Das Projekt konnte zeigen, dass batterieelektrische Lkw nicht nur eine mögliche, sondern voraussichtlich die zukünftig prägende Technologie im Straßengüterverkehr sein werden. Andere klimaneutrale Antriebs- und Kraftstoffoptionen können in spezifischen Anwendungen eine ergänzende Rolle spielen.
Die Ergebnisse verdeutlichten schon früh, dass Fahrzeughochlauf und Infrastrukturaufbau gemeinsam betrachtet werden müssen. Der Erfolg der Transformation hängt nicht allein von der Verfügbarkeit geeigneter Fahrzeuge ab, sondern ebenso von den Rahmenbedingungen für ihre Nutzung.
ELV-Live: Erkenntnisse aus der ersten breiten Praxiserprobung
Mit der Verfügbarkeit serienreifer batterieelektrischer schwerer Nutzfahrzeuge bot sich erstmals die Möglichkeit, bisher überwiegend modellbasierte Erkenntnisse anhand realer Praxiserfahrungen zu überprüfen. Mit dem Projekt ELV-Live haben wir den Einsatz batterieelektrischer Lkw von 2023 bis 2026 im logistischen Regelbetrieb in Kooperation mit Transport- und Logistikunternehmen sowie Fahrzeugherstellern begleitet und die Voraussetzungen für eine erfolgreiche Markttransformation untersucht.
Zentrale Erkenntnisse und Handlungserfordernisse
Die Ergebnisse zeigen, dass viele der bisherigen Erwartungen bestätigt oder sogar übertroffen wurden. Gleichzeitig wird deutlich, an welchen Stellen die wichtigen Hebel für die weitere Skalierung liegen.
1. Die Fahrzeuge sind marktreif und zuverlässig
- Batterieelektrische Lkw sind bereits in dieser frühen Marktphase technisch ausgereift und zuverlässig. Viele Anwender bewerten die Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit inzwischen sogar positiver als vergleichbare Diesel-Lkw. Die neue Fahrzeuggeneration hat zunehmend Einsatzprofile im Fernverkehr und dringt damit in jene Marktsegmente vor, die sowohl aus wirtschaftlicher als auch aus klimapolitischer Sicht von besonderer Bedeutung sind.
- Die Verbreiterung der Modellpalette sowie die Abdeckung besonders anspruchsvoller Nutzlast- und Einsatzanforderungen bleiben wichtige Aufgaben für die Hersteller. Ein stabiler regulatorischer Rahmen sollte von der Politik sichergestellt werden. Dazu gehören verlässliche CO₂-Standards und der konsequente Ausbau der Ladeinfrastruktur im Rahmen der EU-Verordnung über den Aufbau der Infrastruktur für alternative Kraftstoffe (AFIR).
2. Der Größte Hebel liegt bei der Ladeinfrastruktur – Netzanbindung als größtes Hemmnis
- Das Depotladen bildet die zentrale Grundlage der heutigen Flottenelektrifizierung. Die befragten Pionierunternehmen geben an, dass derzeit rund 82 Prozent des Energiebedarfs ihrer E-Lkw-Flotten über betriebseigene Ladeinfrastruktur gedeckt wird. Das stellt eine Momentaufnahme einer frühen Marktphase dar, es wird aber auch künftig ein erheblicher Anteil des Ladebedarfs auf Betriebshöfen gedeckt werden. Mit der zunehmenden Erschließung des Fernverkehrs sowie für Unternehmen ohne eigene Depotstandorte gewinnt aber auch die öffentliche Ladeinfrastruktur deutlich an Bedeutung.
- Ausreichende Netzanschlusskapazitäten sind aufgrund langer Vorlaufzeiten häufig das zentrale Nadelöhr. Deswegen muss der Ausbau von Netzanschlüssen und Verteilnetzen priorisiert werden. Um E-Lkw stärker systemdienlich in das Stromsystem integrieren zu können, sind vorausschauende Netzplanungsprozesse sowie verbesserte regulatorische Rahmenbedingungen erforderlich.
3. Wirtschaftlichkeit bleibt die zentrale Voraussetzung für den Markterfolg
- Der breite Markterfolg batterieelektrischer Lkw wird durch ihre Wirtschaftlichkeit bestimmt. Die Fortschreibung der CO₂-differenzierten Maut hat hierfür bereits einen wesentlichen Beitrag geleistet.
- Eine Senkung der Stromnebenkosten könnte die langfristigen Betriebskostenvorteile batterieelektrischer Fahrzeuge zusätzlich absichern. Zinsgünstige Finanzierungsinstrumente für kleine und mittlere Unternehmen können dazu beitragen, die höheren Anfangsinvestitionen zu bewältigen und bestehende Markteintrittsbarrieren zu reduzieren.
4. Lerneffekte der Vorreiter müssen stärker in die Breite getragen werden
- Zwischen den Vorreiterunternehmen und der breiten Transportbranche besteht weiterhin ein erheblicher Erfahrungsunterschied. Während frühe Anwender bereits umfangreiche Erfahrungen gesammelt, betriebliche Prozesse angepasst und teilweise ambitionierte Elektrifizierungsstrategien entwickelt haben, bestehen in großen Teilen der Branche weiterhin Unsicherheiten hinsichtlich Technik, Wirtschaftlichkeit und betrieblicher Umsetzbarkeit.
- Um die erheblichen Wissenslücken zu schließen, sind unabhängige Informationsangebote, praxisnahe Beratungsstrukturen erforderlich sowie Formate, die den Erfahrungsaustausch zwischen Vorreitern und Nachzüglern erleichtern. Die technologische Lernkurve muss durch organisatorische und betriebliche Anpassungen begleitet werden.
Das Zusammenspiel der genannten Akteure und Handlungsfelder wird entscheidend sein, um ein robustes und skalierbares Umfeld für den Einsatz von E-Lkw zu schaffen und somit den schnellen Hochlauf der Technologie in der gesamten Marktbreite in den kommenden Jahren sicherzustellen.
Florian Hacker ist Experte für nachhaltigen Straßengüterverkehr und stellvertretender Leiter des Bereichs Ressourcen & Mobilität am Standort Berlin.
