Mercedes-Benz NextGenH2: Leiser Riese für weite Wege

Hinten drauf über 20 Tonnen Ladung, auf dem Tacho 82 km/h und auf dem Bordcomputer mehr als 900 Kilometer Reichweite: Die meisten Trucker können über solche Daten nur müde lächeln. Schließlich fahren sie mit ihren oft bis zu 1.500 Litern Diesel im Tank die anderthalbfache Strecke ohne Boxenstopp. Aber im modernsten Mercedes-Truck ist das eine kleine Sensation. Denn bislang haben uns die Schwaben den Mercedes eActros als das Nonplusultra der Nachhaltigkeit angepriesen und uns zu erklären versucht, dass die rund 500 Kilometer Reichweite aus einer 600 kWh-Batterie selbst im Güterfernverkehr völlig ausreichen. 

Tut es eben doch nicht. Zumindest nicht für alles und jeden, sagt Thorsten Abendroth. Er gehört zur Entwicklungsmannschaft des NextGenH2-Trucks, mit dem Daimler Truck die Brennstoffzelle Ende des Jahres zumindest in Kleinserie auf die Straße bringen will. Während die früheren Kollegen aus dem Pkw-Bereich sich ein für alle mal verabschiedet haben von der Idee, aus Wasserstoff an Bord eines Fahrzeugs den Strom für einen E-Antrieb zu erzeugen, wollen die schweren Jungs nach der Scheidung so auch die Dauerläufer unter den Dickschiffen dekarbonisieren.

Denn unter den sechs Millionen Lastwagen auf Europas Straßen seien viele quasi rund um die Uhr auf Achse, führen kreuz und quer über den Kontinent und wüssten montags noch nicht, ob sie mittwochs in Spanien sind oder in Slowenien sind, sagt Abendroth. „Da braucht es maximale Flexibilität und kurze Versorgungsstopps.“

Zwei Brennstoffzellen und ein 101 kWh Akku

Deshalb fährt Daimler Truck zweigleisig und hat parallel zum eActros jetzt bereits die zweite Generation des H2-Trucks entwickelt, ihn bislang freilich aber nur im Probebetrieb laufen. Auch er surrt rein elektrisch mit bis zu 503 Pferdestärken und auch er hat einen Akku von immerhin 101 kWh. Aber anders als der batterieelektrische Bruder braucht er keine Ladesäule, sondern produziert seinen Fahrstrom selbst: 85 Kilo Wasserstoff sind dafür in den beiden Tanks an den Flanken, die in zwei parallel geschalteten Brennstoffzellen mit jeweils 150 kW Leistung in elektrische Energie umgewandelt werden, während aus dem Auspuff nur Wasserdampf säuselt. 

Für den Fahrer ist das ein Vergnügen: Ja, das Tanken ist ein kleines bisschen kräftezehrend, weil man einen mächtigen, dick isolierten Metallschlauch passgenau auf eine Kupplung setzen muss, bevor der Wasserstoff etwa 15 Minuten lang in die Tanks rauscht. Aber am Steuer genießt man den Truck als sanftmütigen Riesen. Statt des dauerhaften Donnergrollen eines gewaltigen Diesels hört man nur gelegentlich ein Zischen und Rauschen und genießt ansonsten die Stille des Stromers. Es gibt keine Schaltrucke mehr beim Gangwechsel und wenn der voll beladen 42 Tonnen schwere Koloss am Steigungshügel anfährt, erweist sich die Trägheit der Masse als Märchen aus dem Physikunterricht. 

Aufwändige Steuerung der Energieflüsse

Dafür, dass ihm die Kraft nie ausgeht und dass er möglichst effizient unterwegs ist, sorgt nicht zuletzt die „Predictive Powertrain Control“ (PPC). Sie schaut ohne Navigation immerhin bis zur nächsten Autobahnausfahrt, bei aktiver Routenführung aber bis zu 100 Kilometer voraus und balanciert entsprechend den Energiemix aus der Batterie und der Brennstoffzelle. Vor langen Steigungsetappen garantiert sie volle Akkus und damit maximale Leistung. Und vor einem großen Gefälle fährt sie gezielt den Akku leer, damit genügend Kapazität fürs Rekuperieren da ist. 

Zwar ändert sich an der Hardware gegenüber der ersten Generation des Versuchsträgers nur wenig und es bleibt zum Beispiel bei den beiden Cellcentric-Brennstoffzellen aus dem Joint Venture mit Volvo. Aber auf dem Weg zur Kleinserie hat Daimler Truck viel Feinschliff geleistet. Es hat auf die neueste, im Windkanal optimierte Actros-Kabine umgestellt, hat die Montage weiter vereinfacht, beim Akku-Actros die elektrische Antriebsachse geräubert und so den nächsten Schritt zur Industrialisierung gemacht. Und das Unternehmen hat viel Feedback aus den Pilotflotten verarbeitet. Zum Beispiel wird die Qualität der Innenraumluft jetzt so überwacht, dass Fernfahrer in der Kabine jetzt auch ohne Sorge um die Gesundheit übernachten könnten.

Serienproduktion erst im nächsten Jahrzehnt

Bevor Daimler Truck in den nächsten paar Jahren die ersten 100 Fahrzeuge an ausgewählte Pilotkunden ausliefert (und tapfer an der Serienproduktion zu Beginn des nächsten Jahrzehnts festhält), musste sich die Technik im Test bewähren. Im Alltag auf der deutschen Autobahn funktioniert alles tadellos und mit Marterfahrten in der Schweiz haben die Schwaben etwa auf dem Simplon-Pass bewiesen, dass auch die Kombination aus großer Steigung und extremen Temperaturen kein Knackpunkt ist. Nicht umsonst haben vier Prototypen in zwei Wochen gerade erst wieder 160.000 Höhenmeter meist bei Minusgraden eingefahren.

Doch nicht alles, was technisch möglich ist, ist auch sinnvoll. Und der Preis für die Verdopplung der Reichweite gegenüber dem batterie-elektrischen Actros – ebenfalls noch lange kein Selbstläufer – ist hoch. Im wörtlichen Sinne, weil ein Brennstoffzellen-Truck von Daimler Truck aktuell noch ein Vielfaches mehr kostet als einer mit Batterien. Vom Truck mit Dieseltank ganz zu schweigen. Und auch der Treibstoff selbst ist mit Preisen zwischen 11 bis 13 Euro pro Kilogramm aktuell weit davon entfernt konkurrenzfähig zu sein.

Nur zwei Tankstellen liefern Flüssig-Wasserstoff

Hinzu kommt, dass es für den H2-Truck kaum eine Infrastruktur gibt. Nicht nur, dass aktuell gar nicht genügend grüner Wasserstoff auf der Welt produziert wird, um eine große Fahrzeugflotte zu betrieben. Sondern weil es aktuell an Tankstellen mangelt. Kaum mehr als 50 Wasserstofftankstellen sind in Deutschland in Betrieb. Und weil die für Brennstoffzellen-Pkw wie den Toyota Mirai oder den Hyundai Nexo aufgebaut wurden, liefern sie den Wasserstoff mit 700 bar gasförmig. Der H2-Truck braucht den Wasserstoff jedoch in flüssiger Form und deshalb auf minus 253 Grad heruntergekühlt.

„Anders könnten wir keine 85 Kilo tanken und keine 1000 Kilometer Reichweite darstellen“, sagt Abendroth. Tiefkalten flüssigen Wasserstoff für den H2-Truck gibt es aktuell nur am Daimler-Truck-Werk in Wörth und an einer zweiten Tankstelle in Duisburg. Selbst mit der großen Reichweite bräuchte es aber allein in Deutschland mindestens fünf Stützpunkte, um den GenH2-Truck zumindest hierzulande flächendeckend einsetzen zu können, schätzt der Entwickler. 

„Stromnetz stößt schnell an seine Grenzen“

Ist das Brennstoffzellen-Fahrzeug also ein teurer Alleingang, der in eine Sackgasse führt? Mitnichten, sagt zumindest Technikvorstand Andreas Gorbach. Zwar hält auch er „Battery first“ für den richtigen Ansatz. Denn batterieelektrische Fahrzeuge seien effizient, lokal emissionsfrei und benötigten zum Laden zunächst „nur“ einen Stecker. „Doch das Stromnetz stößt schnell an seine Grenzen: Um zehn Fernverkehrs-Lkw an einem Rastplatz gleichzeitig in nur 45 Minuten zu laden, braucht es rund zehn Megawatt Leistung – ähnlich viel wie zur Versorgung einer Kleinstadt“, rechnet er vor. Auch gibt er zu bedenken, dass die Planungs- und Bauzeit für eine derartige Ladestation in Deutschland rund zehn Jahre beträgt. „Diese Zeit haben wir nicht“. 

Deshalb sei der parallele Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur nicht nur sinnvoll, sondern notwendig. Ein Vorteil: Es benötigt weniger Fläche. Während batterieelektrische Lkw auf leistungsstarke Megawatt-Ladepunkte und Lkw-taugliche große Parkflächen an Rasthöfen angewiesen sind, funktioniert die Nutzung von Wasserstofftankstellen im Grunde genauso wie die Nutzung von Dieseltankstellen. Die Tankzeit ist vergleichbar, es gibt mehrere Zapfsäulen. Somit ist der Durchsatz an der Tankstelle deutlich höher als an einer Ladesäule. Selbst für die Versorgung mit flüssigem und gasförmigem Wasserstoff an der gleichen Zapfsäule gibt es mittlerweile technische Lösungen – ähnlich wie bei Diesel, Super oder Super Plus. 

Bundesregierung stiftet 220 Millionen Euro

„Was erstmal nicht intuitiv, aber eine noch bessere Nachricht ist: Der kombinierte Ausbau beider Infrastrukturen ist für Europa schneller und kostengünstiger“, argumentiert Daimler-Technikchef Gorbach. Zwar stimme das nicht für die ersten Lkw-Ladepunkte, die gerade entstehen. Aber sobald die Stromnetze an ihre Grenzen kämen, werde der alleinige und somit massive Ausbau des Stromnetzes deutlich langsamer und teurer. Vielleicht ist auch das ein Grund, weshalb der Bund mal wieder die Schatullen öffnet und den Aufbau von Wasserstoff-Tankstellen und die Anschaffung von H2-Brennstoffzellen-Trucks in einem kombinierten Programm mit 220 Millionen Euro fördert. 

Analysten wir Andreas Radics vom Strategieberater Berylls by Alixpartners in München sehen die Sache trotzdem skeptisch. Zwar ergebe die Brennstoffzelle im Lastwagen noch „etwas mehr Sinn“ als im Pkw. Aber dennoch hätten die deutschen Hersteller noch immer nicht begriffen, dass sie jetzt ihre noch übrigen Ressourcen strategisch bündeln müssten und strukturelle Anpassungen überlebenswichtig seien. „Da stellt sich die Frage, wie viele Forschungs- und Entwicklungsprojekte ich mir für Themen leisten will, die erst weit nach 2030 relevant werden könnten,“ kritisiert der Experte. 

Auch Radics sieht die größte Herausforderung in der Infrastruktur, stellt aber – zumindest für Deutschland – auch Aufwand und Nutzen in eine ungünstige Relation: Nur acht Prozent der Lkw-Fahrten in Deutschland gingen überhaupt über Distanzen jenseits von 400 Kilometern. Vor 2035 sieht er zudem die Kosten für die Brennstoffzelle über den ohnehin schon teureren batterieelektrischen Trucks und hat deshalb ebenfalls wenig Hoffnung.

„Kein Entweder-Oder, sondern ein Und“

Selbst der Blick ins Ausland ändere das nicht: „Auch in den USA, dem größten Markt für westeuropäische LKW-Hersteller, sind kaum Investitionen in eine Wasserstoffinfrastruktur für Lkw wahrnehmbar. Selbst hier ist die Diskussion ums elektrische Laden deutlich weiter.“ Und als wären die Hürden damit nicht schon hoch genug, müssten globale Nutzfahrzeugplayer auch nach 2030 noch Verbrenner liefern. Zwar in abnehmender Anzahl, aber dennoch mit entsprechendem Entwicklungs-, Verkaufs- und Serviceaufwand, sagt Radics: „Die strategische Herausforderung ist deshalb, den richtigen Zeitpunkt für den Shift der Investitionen in alternative Antriebssysteme zu finden.“

Für Achim Puchert hat der längst begonnen. Wenn wir den Laster dekarbonisieren wollen, brauchen wir batterieelektrische Fahrzeuge und die Brennstoffzelle, sagt der CEO von Mercedes-Benz Trucks. Denn auch wenn der Batterie-Truck heute für die meisten Anwendung die optimale Lösung sei, sei die Brennstoffzelle die logische Ergänzung für viele Schwerlastaufgaben und lange Strecken auf herausfordernden Routen, so der Markenchef: „Das ist kein Entweder-Oder, sondern ein Und.“