Weitestgehend unbeobachtet von der Öffentlichkeit widmen sich so gut wie alle wesentlichen Nutzfahrzeughersteller dem Wasserstoffantrieb – sei es an Brennstoffzellen oder H2-Motoren. Während in der öffentlichen Diskussion um den Einsatz von Wasserstoff im Pkw-Sektor nach wie vor eine erbitterte Blutfehde ausgetragen wird, scheint diese Entscheidung im Lkw-Sektor längst entschieden: Ohne Wasserstoff wird es nicht gehen. Dies hat die Internationale Automobil-Ausstellung Nfz, die vom 20. bis zum 25. September 2022 in Hannover stattfand, unzweifelhaft bewiesen, auch wenn nach wie vor rund 90 Prozent der ausgestellten Fahrzeuge dieselmotorisch betrieben werden.
Der Trend zur Elektrifizierung war auf der IAA Transportation an jeder Ecke erkennbar: Auch wenn das Brot-und-Butter-Geschäft der rund 1.400 Aussteller nach wie vor mit Dieselmotoren gemacht wird, eignet sich das Thema Elektromobilität perfekt für Marketingzwecke. Dementsprechend wurde es an zahlreichen Ständen bespielt – ähnlich wie bereits vor Jahren bei der IAA Pkw. Fragt man jedoch nach, wird aber überall sofort klar, dass E-Fahrzeuge auch im Nfz-Sektor noch Zukunftsmusik sind. Nennenswerte Stückzahlen liegen noch in weiter Ferne – nicht nur wegen Chip- und Fachkräftemangel, sondern auch wegen regulatorischer oder technischer Hürden.
So heißt es beispielsweise an einem Stand, dass Lkw mit H2-Motoren nicht als Null-Emissionen-Fahrzeuge gelten, da bei der Messung der Auspuffemissionen auch die Eingangsluft mitgemessen wird, die in der Regel Schadstoffe enthält. Beim Kfz-Zulieferer Mahle heißt es, gängige E-Motoren brächen in der Regel nach einer Minute Maximallast auf 60 Prozent der Leistung ein. Nicht so die eigenen Module, die 92 Prozent Dauerleistung (240 kW) gewährleisten könnten.
Hinzu komme, dass Brennstoffzellenaggregate Probleme mit der Kühlung bekämen, wenn beispielsweise ein 40-Tonner über die Alpen fahren solle, wenn also eine hohe Dauerleistung abverlangt werde. Hier haben H2-Verbrenner Vorteile. Nachteilig sind allerdings die hohen Temperaturen bei der Verbrennung, da diese die Bildung von Stickoxiden begünstigen. Mit einer Katalysatoranlage kann der Stickoxidausstoß zwar signifikant gesenkt werden, aber es bleiben lokal stets Emissionen übrig – anders als beim reinen E-Antrieb.
Abb. 2: Prototyp eines H2-Lkw mit Keyou-Technik inside
Keyou-DSC_0137.jpg
Comeback des H2-Verbrenners
Das überragende Thema für den Wasserstoffsektor ist im Nfz-Sektor aber momentan der H2-Verbrennungsmotor. Dass Keyou schon seit vielen Jahren daran arbeitet, mittlerweile mit 70 Mitarbeitenden, ist hinlänglich bekannt. Aber auch Cummins, Daimler, Iveco, MAN und selbst Unimog (um nur einige zu nennen) engagieren sich in diesem Technologiezweig. Jürgen Nadler, Marketing-Chef von Keyou, fragte dazu vielsagend: „Kennen Sie jemanden, der nicht daran arbeitet?“
Grund für das Comeback des H2-Verbrenners seien die „extrem vielen Nachfragen“. Diese hätten Keyou dazu veranlasst, die Strategie anzupassen. Fortan fokussieren sich die Bayern auf die Umrüstung von Bestandsfahrzeugen auf Basis des Actos. „Wir gehen weg vom OEM, hin zum Endkunden“, so Nadler. Ab Sommer 2023 sind erste Testfahrten mit Keyous H2-Truck geplant, Ende des Jahres soll eine Kleinflotte mit acht Fahrzeugen erprobt werden. 2024 könnte die Stückzahl der Auslieferungen dann auf 50 steigen. Die Umrüstzeit soll dann gerade mal bei drei Wochen liegen.
Keyou setzt dabei auf Motoren von Deutz. Dass dies auch in Bussen funktioniert, zeigten die Münchener anhand eines Solaris-Modells, das auch in Hannover anzuschauen war und von der Paul Group umgerüstet wurde (s. u.).
Abb. 3: Cummins fährt mehrgleisig und setzt neben der Brennstoffzelle auch auf Motoren mit Biogas, Wasserstoff sowie HVO (Hydrotreated Vegetable Oil – synthetisch hergestellter Kraftstoff aus Pflanzenabfällen)
Als großer Motorenbauer engagiert sich unter anderem Cummins bei H2-Verbrennern, auch wenn der US-amerikanische Konzern seit der Übernahme von Hydrogenics über viel Brennstoffzellen-Know-how verfügt. In Europa, wo mittlerweile über 10.000 Personen für Cummins tätig sind, arbeitet der Großkonzern unter anderem mit Scania zusammen. Historisch gesehen kommt Cummins aus der Motorentechnik, weshalb Jennifer Rumsey, Präsidentin und Chief Operating Officer bekräftigte: „H2-Motoren können die Einführung der Wasserstoffwirtschaft beschleunigen. Es wird dafür einen Markt geben. Es gibt keine Einzellösung.“
Ein weiterer Mitbewerber, der an die Zukunft von Verbrennungsmotoren glaubt, ist FPT Industrial. Das Tochterunternehmen der Iveco Group zeigte mit dem XC13 einen Multi-Fuel-Motor, der sowohl Diesel als auch Methan und Wasserstoff verwenden kann. Der 6-Zylinder verfügt über 600 kW und erfüllt die ab 2025 geltenden CO2-Flotten-Grenzwerte.
Probleme mit der Fahrzeuglänge
Kontrovers diskutiert wird derzeit der Umgang mit der Fahrzeugüberlänge, die die Installation der H2-Behälter mitunter mit sich bringt. Während einige Akteure behaupten, diese Herausforderung längst gelöst zu haben, suchen andere noch nach Gesetzeslücken oder regulatorischen Hilfsmitteln. Das Problem ist, dass der Einbau von H2-Tanks hinter der Fahrerkabine dazu führt, dass die Trucks 60 bis 80 cm zu lang werden, so dass alle Fahrzeuge eine Einzelzulassung bräuchten, was nicht praktikabel ist.
Nikola hat beispielsweise den Weg gewählt, diese regulatorische Hürde mithilfe einer Ausnahmereglung zur Kraftstoffeinsparung durch eine Verbesserung der Aerodynamik zu umschiffen, während Faun die Wasserstoffspeicher ins Fahrgestell integriert.
Das neue Faun-Tochterunternehmen Enginius zeigte in Hannover seinen Lösungsansatz in Form eines Prototyps des neuen CityPower, der erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Zum Einsatz kommt bei diesem zweiten Modell des Bremer Unternehmens (nach dem BluePower – s. Juli 2022) ein Atego von Daimler Trucks, der neun Tonnen Nutzlast und 500 km Reichweite mit 32 kg Wasserstoff (700 bar) bietet. Erste Feldtests sollen Ende 2023 starten, die Kommerzialisierung ist dann für 2024 geplant.
„Der Nutzfahrzeugsektor ist herrlich unemotional – es zählen nur die Total Costs of Ownership (TCO).“
IAA-Aussteller
Weiterlesen auf Seite 2...
Iveco und Nikola präsentieren Tre FCEV
Ein klares Bekenntnis zur Elektromobilität kam auch von der Iveco Group. Neben dem batteriebetriebenen Transporter Iveco Daily präsentierte der Konzern erstmals die Beta-Version des europäischen Nikola Tre FCEV, der über eine Reichweite von bis zu 800 km verfügen soll. Die Serienproduktion dieses Langstrecken-Sattelschleppers für den nordamerikanischen Markt wird voraussichtlich Ende 2023 in Coolidge, Arizona, starten, für den europäischen Markt in der ersten Hälfte des Jahres 2024 in Ulm. Auch wenn die angekündigten Auslieferungszahlen zuvor wiederholt reduziert wurden.
Michael Lohscheller, Präsident der Nikola Corporation, sagte: „Dies wird der Beginn einer neuen Ära sauberer Nutzfahrzeuge und innovativer Energielösungen für Europa sein.“ Luca Sra, Präsident Truck Business Unit der Iveco Group, ergänzte: „Heute schreiben wir Geschichte mit den ersten Produkten für den europäischen Markt, die aus der starken Partnerschaft Ivecos mit Nikola Corp. entstanden sind. Unsere Teams haben gemeinsam eine modulare Plattform entwickelt, die sowohl für brennstoffzellenelektrische als auch batterieelektrische Antriebstechnologien geeignet ist. Es ist die weltweit erste elektrisch ausgelegte modulare Plattform für Schwerlast-Zugmaschinen, die beide Energiequellen aufnehmen kann. Eine echte Revolution.“
Parallel arbeitet Iveco auch mit der Hyundai Motor Company zusammen. Gemeinsam mit den Südkoreanern zeigte der italienische Konzern ein Konzeptfahrzeug für einen Iveco eDAILY Hydrogen, der über ein Akkupaket von FPT Industrial mit 37 kWh sowie zwölf Kilogramm 700-bar-Wasserstoff als Energiespeicher verfügt, mit denen 350 km mit dem 90-kW-Brennstoffzellenantrieb von Hyundai plus 50 km rein batterieelektrisch gefahren werden können (E-Motor: 140 kW).
Daimler Truck setzt weiter auf LH2
Im Hause der Daimler Truck AG setzt man derweil weiterhin auf flüssigen Wasserstoff (Liquefied Hydrogen – LH2) und auf Brennstoffzellen-Stacks von cellcentric, die inzwischen an ihrer Gigafactory in Weilheim arbeiten (2 x 150 kW; s. HZwei-Heft Juli 2022). Eine passende Tankstelle für diesen tiefkalten Kraftstoff soll es auch schon geben. Derweil war das ausgestellte Langstreckenmodell des GenH2 Trucks noch ein Prototyp.
Die Flüssigwasserstofftanks sind in diesem Fall seitlich im Fahrgestell integriert, während die Kühleinheit samt Hochvoltbatterie (72 kWh installiert, 50 kWh nutzbar) hinterm Führerhaus sitzt. Hinsichtlich der Zulassung gebe es beim GenH2 Truck dennoch keine Probleme, hieß es, solange gewisse Bedingungen, wie beispielsweise der Fahrradius, eingehalten würden.
Christian Mohrdieck, CEO von cellcentric, erklärte, die in Weilheim produzierten BZ-Systeme würden nicht nur an die beiden Joint-Venture-Partner Daimler Truck und Volvo Truck geliefert, sondern auch an Rolls Royce, das sie mit seiner Marke mtu im stationären Bereich einsetzt. Diese drei Kunden garantierten cellcentric die erforderliche Hochskalierung, um die Stückkosten reduzieren zu können.
Bestellung von 5.000 H2-Lkw ist eingeschlagen wie eine Bombe
Bislang gibt es unter den insgesamt 95 H2-Stationen in Deutschland nur acht 350-bar-Tankstellen, die für Wasserstoffbusse oder -Lkw geeignet sind. Damit dies nicht so bleibt, arbeiten jetzt zwei Macher aus Norddeutschland noch enger zusammen: Clean Logistics verkaufte dafür 5.000 neue H2-Lkw an GP Joule Hydrogen, das seinerseits dafür über fünf Jahre verteilt 150 Wasserstofftankstellen aufbauen will. Überall dort, wo potentielle Kunden angesiedelt sind, wollen sich beide Akteure gemeinsam als „Ermöglicher“ sowohl um die Infrastruktur als auch die Fahrzeuge kümmern.
André Steinau, Geschäftsführer der eFarming GmbH & Co. KG sowie der GP Joule Hydrogen GmbH, erklärte: „Wir sehen jetzt die ersten Lkw. Jetzt muss auch Infrastruktur dafür kommen.“ Gegenüber HZwei erklärte er, es gebe Firmen, die davon leben, dass sie solche Projekte finanzieren. Aufgabe von GP Joule Hydrogen sei es, diejenigen, die das Geld haben, mit den Anwendern zusammenzubringen. Im Prinzip gehe es darum, das in Norddeutschland sehr erfolgreich gestartete eFarm-Konzept jetzt deutschlandweit auszurollen.
Weiterlesen auf Seite 3...
Außerdem stellte er in Aussicht, dass auch H2-Fahrzeuge mit einem 700-bar-Tank an ihren Stationen befüllt werden könnten, allerdings werde deren Tank dann nur zu zwei Dritteln voll, wobei der Kraftstoff etwa 1,50 Euro günstiger sei als an 700-bar-Stationen.
Andreas Rimkus, der H2-Beauftragte der SPD-Bundestagsfraktion, sagte dazu während der Watt2.0 in Husum: „Die Ankündigung der 5.000 Lkw ist eine Bombe gewesen, die ist echt eingeschlagen.“ Gemeinsam mit Kurt-Christoph von Knobelsdorff bekräftigte er, dass Wasserstoff für den gesamten Verkehrsbereich ermöglicht werden solle, weil dies der Sektor mit der höchsten Zahlungsbereitschaft sei. Es sei ohnehin fraglich, ob und wie eine Bereitstellung von Wasserstoff für diesen Sektor verhindert werden könne.
Quantron macht die große Welle
Den Mitbewerber Quantron betreffend sind derweil viele Akteure noch skeptisch, ob das Spin-off des Traditionsunternehmens Haller auch tatsächlich das wird halten können, was schon seit Monaten so vollmundig versprochen wird. Unzweifelhaft verfügt die Augsburger Firme über eine gut aufgestellte Marketingabteilung, die gleich mehrere Weltpremieren in Hannover verkündete.
So wurde – neben einem batteriebetriebenen Stadtbus Cizaris 12 EV – auch der Daily QLI FCEV vorgestellt, der seitdem auch bestellbar ist. Als Hingucker wurde jedoch „The Monster“ präsentiert, das ganz unbescheiden als „Champion for Heavy Duty Transport“ angekündigt wurde. Der QHM FCEV (44-Tonner mit 54 kgH2) soll 600 bis 700 km mit einer Tankfüllung schaffen, in der nordischen Version (60-Tonner mit 116 kgH2) bis zu 1.500 km. Quantron setzt dabei auf eine eigene Wasserstoffallianz, bestehend aus zahlreichen bekannten Zulieferern. So kommen die BZ-Stacks von Ballard, die Antriebseinheit von Allison Transmission, die H2-Behälter von NProxx und die Betankungslösung von Neumann & Esser.
Umrandet wird alles von dem Bedienkonzept QaaS (Quantron-as-a-Service), das CEO Michael Perschke als 360-Grad-Ökosystem vorstellte. Hierbei geht es um ein Rundum-sorglos-Paket, bei dem alles mitgeliefert wird, von der Erzeugung von grünem Wasserstoff über die passende Infrastruktur bis hin zu Finanzierungs- und Wartungskonzepten.
Erste Auslieferungen des „Reichweiten-Champions“, wie ihn Perschke bezeichnete, sind für Mitte 2023 vorgesehen. Um die Kunden aus dem Logistik-, Industrie-, Lebensmittel- sowie dem öffentlichen Sektor bedienen zu können, hat Quantron bei seinem kanadischen Lieferanten 140 Brennstoffzellen der neuesten Generation in einer ersten Charge für seine Heavy-Duty-Trucks bestellt.
Hinsichtlich der Längen- und Zulassungsproblematik hieß es: „Wir haben unsere eigene Lösung. Wir haben das gelöst.“ Quantron gewährleistet „maximale Reichweite ohne Einschränkungen bei Kabinen- oder Trailer-Länge“.
500 H2-Trucks für die USA
Nur drei Wochen nach der IAA Transportation bekam Quantron einen Großauftrag rein: Der Lkw-Hersteller aus Gersthofen soll dem US-amerikanischen Logistikunternehmen TMP Logistics 500 BZ-Lastwagen liefern. Der Auftrag, der sich auf fast 1 Mrd. Euro beläuft, beinhaltet die Bereitstellung sowie die Wartung der Fahrzeuge sowie deren Treibstoff.
Demgegenüber gibt Paul Nutzfahrzeuge offen zu, dass bei dem Vilshofener Unternehmen noch nicht final geklärt ist, wie mit der Überlänge seiner Fahrzeuge umgegangen wird. Bis dato müssen die Prototypen per Einzelzulassungen genehmigt werden. Viel wichtiger war dem Spezialisten für Sonderfahrzeugbau aber die Präsentation seines Brennstoffzellen-Trucks, der fortan in Serie mit Toyota-Stacks ausgestattet wird. Außerdem war das neue modulare und skalierbare Paul-H2-Tanksystem PH2P®-Storage zu sehen, das gemeinsam mit Anleg für OEMs und Umbauspezialisten entwickelt wurde.
Darüber hinaus präsentierte Bernhard Wasner, Geschäftsführer der Paul Group, die neue Firmenphilosophie „Transforming Trucking“, in deren Sinne fortan alle Aktivitäten unter dem Dach der Paul Group gebündelt werden. Sichtlich stolz berichtete er: „Wir haben die beiden Prototypen von Keyou, die hier auf der Messe stehen, gebaut.“
Weiterlesen auf Seite 4...
Zulieferer
Auch große Zulieferunternehmen wie Bosch stellen mittlerweile H2 ganz klar in den Vordergrund. So erklärte Boschs Aufsichtsratschef, bis 2025 40.000 Brennstoffzellensysteme auf den Straßen haben zu wollen. Bosch-Technik soll nicht nur in Lastwagen von Kunden wie Nikola Anwendung finden, sondern auch in Land- und Baumaschinen, die mit H2-Motoren betrieben werden sollen. Zudem engagiert sich der Konzern mit seinem Tochterunternehmen Bosch Rexroth beim Tankstellenbau – gemeinsam mit dem Kompressorenhersteller Maximator Hydrogen. 2021 hatte Bosch darüber hinaus mit dem chinesischen Fahrzeugbauer Qingling das Joint Venture Bosch Hydrogen Powertrain Systems gegründet.
Forvia, der nach eigenen Angaben siebtgrößte Automobilzulieferer weltweit, präsentierte zum ersten Mal mit seinen beiden Marken Faurecia und Hella eine neue kryogene Wasserstoffspeicherlösung für Schwerlastanwendungen. Bei dieser kompakten Speicherlösung, die gemeinsam mit Air Liquide entwickelt wurde, kann die gleiche Menge Wasserstoff mit einem um 40 Prozent reduzierten Volumen transportiert werden. Forvia bot darüber hinaus auch gasförmige H2-Systeme an, vom 80-kg-Wasserstoffspeichersystem bis zum 150-kW-Brennstoffzellenstack, der von Symbio beigesteuert wird. Im Bereich Light Commercial Vehicle arbeiten die Franzosen eng mit Stellantis, das als PSA-Gruppe bis 2021 Großaktionär war, zusammen.
Der kanadische Brennstoffzellenhersteller Loop Energy nutzte die IAA, um sein neues S1200-Modul für den Bus- und Lkw-Markt vorzustellen. Laut dem Präsidenten und CEO Ben Nyland verfügt diese Einheit über eine Effizienz von bis zu 60 Prozent. Ermöglicht wird dieser vergleichsweise hohe Nettowirkungsgrad, der im Leistungsbereich von 20 bis 80 kW nur um zehn Prozent absinkt (Pmax = 120 kW), durch die sogenannte eFlow-Technologie – ein mechanisches Verfahren, das den Mediendurchfluss durch den Stack erleichtert. Im Markt ist dieses System bislang noch nicht, aber laut Nyland wird sich Loop „mehr engagieren, wenn der Markt wächst“. Bislang ist geplant, in der ersten Jahreshälfte 2023 ein Testfahrzeug auf die Straße zu bringen und die Kommerzialisierung in der zweiten Jahreshälfte zu starten. Erste Bestellungen werden seit der Messe angenommen.
Neumünster wird H2-Hub
Kurz vor der IAA unterzeichneten die Hypion GmbH und die Resato Hydrogen Technology BV eine Absichtserklärung für den Aufbau von zehn H2-Tankstellen in Norddeutschland. Den Anfang soll eine öffentliche Automatentankstelle mit 350 und 700 bar für den Schwerlastverkehr im Gewerbegebiet Süd in Neumünster machen (Kapazität: 2.000 kgH2 pro Tag). Ziel ist, den Unternehmen aus Logistik, Handel und Bauwirtschaft im H2-Hub Neumünster im zweiten Quartal 2023 erste Betankungen anbieten zu können. Sieben H2-Trucks sollen von Clean Logistics (s. Kasten auf S. 35) geliefert werden.
Hypion-Projektleiter Dr. Stefan Rehm erklärte: „Nur mit einer neuen Größenordnung von mehreren Hundert Kilogramm H2-Umsatz am Tag kann wirtschaftliche Tragfähigkeit erreicht werden. Das Vorhaben liefert idealerweise einen relevanten Impuls, um sauberen Güterverkehr mit grünem Wasserstoff im Markt einzuführen.“ Hypion ist ein Joint Venture des Ingenieurbüros IPP Projects GmbH, der Entwicklungsagentur Region Heide AöR, der EDF Deutschland GmbH und der HanseWerk AG.
