Um die Emissionen im Schwerlastverkehr zu senken, stellt ein Oberleitungssystem für LKW eine effiziente Lösung dar. Gegenüber anderen Technologien wie Brennstoffzellen- oder LNG-LKW könnten die Oberleitungs-LKW (O-LKW) mehr Emissionen einsparen bei gleichzeitigen Kostenvorteilen für die Nutzer. Das ist das Ergebnis einer gemeinsamen Studie des Öko-Instituts, der Hochschule Heilbronn, des Fraunhofer IAO sowie der Intraplan Consult GmbH. Ziel sollte es sein, ein etwa 4.300 Kilometer langes Netz entlang deutscher Autobahnen zu errichten. Zur Finanzierung des Infrastrukturaufbaus, der mit 12 Mrd. Euro kalkuliert wird, empfehlen die Studienautoren einen CO2-Aufschlag auf die LKW-Maut in Höhe von 80 Euro/Tonne.

„Bauen wir ein solches Oberleitungsnetz für LKW auf, können die direkten Treibhausgasemissionen allein des Straßengüterfernverkehrs pro Jahr um bis zu 12 Mio. Tonnen CO2 sinken“, sagte Florian Hacker, Leiter des Projekts. Das entspreche mehr als einem Drittel der Emissionen des schweren Straßengüterverkehrs. Zudem würde mit dem System die Klimapaketvorgabe der Bundesregierung, bis 2030 rund ein Drittel des Güterverkehrs zu elektrifizieren oder auf Basis strombasierter Kraftstoffe fahren zu lassen, erreicht.

CO2-Sparpotenzial von 46 Prozent bis 2025

Das CO2-Einsparpotenzial sei bei den elektrischen Antrieben bis zum Jahr 2030 am größten, heißt es in der Studie. Den besten Wert erreichten rein batteriebetriebene LKW, allerdings fielen hier tendenziell höhere Emissionen in der Herstellungsphase an. Das Minderungspotenzial der O-LKW gegenüber heutigen Diesel-LKW beziffern die Autoren auf minus 46 Prozent bis 2025 und minus 60 Prozent bis 2030. Brennstoffzellenfahrzeuge hingegen kommen laut Studie bis 2025 trotz Kohleausstiegs und Ausbaus der erneuerbaren Energien auf einen Emissionsvorteil von nur minus zehn Prozent, bis 2030 von minus 30 Prozent. LNG-LKW könnten zwar im Jahr 2025 eine Treibhausgasminderung gegenüber Diesel-LKW erzielen, allerdings sei dies keine langfristige Dekarbonisierungsoption. Der Einsatz von synthetischem Methan (E-Fuels) wäre denkbar, aber mit sehr hohen Kraftstoffkosten verbunden.

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Ohne Laster geht es nicht

Auch wenn deutlich mehr Waren auf der Schiene und mit dem Schiff transportiert werden, dominiert der Lkw auch künftig den Güterverkehr. Quelle: Öko-Institut

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Achillesferse Reichweite

Ein Elektro-Schwerlaster, der seine Energie nur aus einer Batterie bezieht, schafft im Vergleich zum Diesel-Lkw deutlich kürzere Strecken und muss zudem wertvolle Zuladung opfern. Quelle: Öko-Institut

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Oberleitungen lassen Akkus schrumpfen

Dank der Stromversorgung von oben kann die Batterie für einen Elektrolaster deutlich kleiner ausfallen. Mit ihrer Hilfe erreicht er Ziele jenseits der Autobahn. Quelle: Öko-Institut

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Strom ist effizient

Der Gesamtwirkungsgrad ist laut Studien-Autoren beim Elektro-Lkw am höchsten. Quelle: Öko-Institut

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Schnelle Klima-Dividende

Die Umstellung auf Oberleitungs-Lkws würde schnell die Emissionen von Treibhausgasen senken. Quelle: Öko-Institut

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Großer Kostenvorteil

Gegenüber einem Diesel-Lkw, der synthetische Kraftstoffe nutzt, kommt die Umstellung auf Oberleitungs-Lkws volkswirtschaftlich deutlich günstiger. Quelle: Öko-Institut

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Ohne Energiewende geht es nicht

Der zusätzliche Strombedarf der Oberleitungs-Laster lässt sich decken – wenn der Ausbau der Erneuerbaren weitergeht und nicht wie zuletzt stagniert. Quelle: Öko-Institut

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Rückgrat des Transportnetzes

Den Experten zufolge muss nicht das gesamte Autobahnnetz mit Oberleitungen versehen werden. Es genügt, ein Kernnetz zu elektrifizieren. Quelle: Öko-Institut

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Finanzierung durch die Maut

Berücksichtigt die Lkw-Maut stärker den CO2-Ausstoß, wird der O-Laster schnell wettbewerbsfähig, so die Studie. Quelle: Öko-Institut

Analysiert haben die Autoren auch die Nutzungskosten eines Fahrzeugs, bei einer typischen Nutzungsdauer von fünf Jahren. Diese seien insbesondere von den Energiepreisen, Straßennutzungsgebühren und Wartungskosten abhängig. Im Jahr 2025 würden bei Erdgaspreisen auf heutigem Niveau LNG-LKW wohl die günstigste Alternative sein. Die nächstgünstigere Variante sind demnach O-LKW in Konfiguration mit einer kleinen Traktionsbatterie für 100 Kilometer Reichweite. Im Optimalfall würden O-LKW so bereits 2025 Kostenvorteile gegenüber Diesel-Fahrzeugen einfahren. Die größten Kosten werden derweil aufgrund der teuren Wasserstoff-Bereitstellung für Brennstoffzellen-LKW erwartet.

Fünf Prozent mehr Strom benötigt

 

In Kooperation mit dem Branchendienst energate.

Auswirkungen hätte ein O-LKW-Streckennetz auch auf den Strombedarf. Im Jahr 2050 liege der Mehrbedarf bei etwa 25 TWh/Jahr, was einem Anteil von fünf Prozent des nationalen Strombedarfs ausmache. Damit seien die Auswirkungen von O-LKW auf die Stromerzeugung sowie die Gesamtemissionen des Stromsektors insgesamt vergleichsweise gering, urteilen die Autoren. Regional werde es gleichwohl zu höheren Lastnachfragen kommen, in der Spitze um mehr als 50 Prozent plus. In ländlichen Regionen gelte es daher zu prüfen, ob eine örtliche Erzeugung von Erneuerbaren Energien den Mehrbedarf decken und zugleich den Bedarf an Leitungen und Flexibilitäten vermindern könnten.

Finanzierung durch Aufschlag auf LKW-Maut

Unabdingbar ist für einen möglichen Erfolg eines Oberleitungssystems eine schnell aufgebaute Infrastruktur. Die Kosten dazu belaufen sich laut Studie auf 12 Mrd. Euro. Das entspreche etwa einem Zehntel der Kosten für eine vergleichbare LNG-Infrastruktur, einem Drittel bei Wasserstoff und zwei Dritteln bei Hochleistungsladestationen für batterieelektrische LKW. Da ein privatwirtschaftlicher Netzaufbau aus Risikogründen nicht zu erwarten ist, raten die Autoren dazu, die Investitionskosten auf die Nutzer umzulegen. Sie empfehlen dafür einen CO2-Aufschlag auf die LKW-Maut. Bei 80 Euro/Tonne über 10 Jahre seien die Investitionskosten so refinanziert. Zugleich hätte ein solcher Maut-Aufschlag den Effekt, dass LKW mit niedrigen Emissionen günstigere Nutzungskosten zur Folge haben und so höhere Anschaffungskosten kompensieren können.

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