Wasserstoffbetriebene schwere Nutzfahrzeuge könnten bedeutenden Beitrag zu Klimazielen leisten

"Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge bieten im Vergleich zu batterieelektrischen Fahrzeugen Wettbewerbsvorteile hinsichtlich schwerer Lasten, laengerer Reichweiten und kuerzerer Betankungszeiten - was sie fuer das Segment der schweren Nutzfahrzeuge besonders attraktiv macht", erklaert Hauptautorin Lindsey Weger: "Darueber hinaus koennte durch die Umstellung der schweren Nutzfahrzeuge auf gruenen Wasserstoff bereits heute eine erhebliche Emissionsminderung erreicht werden - unsere Ergebnisse zeigen ein Potenzial von -57 MtCO2eq jährlich. Dies entspricht unter den derzeitigen Bedingungen einer Senkung der deutschen Treibhausgasemissionen um sieben Prozent."

Dementsprechend sind mit Wasserstoff-Brennstoffzellen ausgeruestete schwere Nutzfahrzeuge (zu denen hier nicht nur Lkw, sondern auch Nutzfahrzeuge und Busse gehoeren) eine erwaegenswerte Moeglichkeit auf dem Weg zur Dekarbonisierung des Strassenverkehrs.

Strassenverkehr sorgt fuer besonders hohe Emissionen

Verkehr ist einer der emissionsintensivsten Sektoren sowohl fuer Klima- als auch fuer Luftschadstoffe. 2017 war der deutsche Verkehr für 18,4 Prozent der CO2eq-Emissionen verantwortlich, davon entfielen 96 Prozent auf den Strassenverkehr.

Waehrend Deutschland seine Emissionen seit 1990 in den meisten Wirtschaftsbereichen senken konnte, wurden im Verkehrssektor kaum Fortschritte erzielt. Der Verkehr ist es, der Deutschlands Ziel einer (dauerhaften) 40-prozentigen Reduktion der Treibhausgasemissionen bis 2020 im Vergleich zu 1990 vereitelt.

Hauptgruende dafür:

• steigende gefahrene Kilometer
• anhaltende Dominanz fossiler Brennstoffe im Verkehr
• hohe durchschnittliche CO2-Emissionen der Fahrzeuge

Aufgrund außerordentlicher Umstaende – einschließlich der Gegenmaßnahmen zur Eindaemmung der COVID-19-Pandemie – wird Deutschland nun sein urspruengliches Reduktionsziel für 2020 doch erzielen. Es wird jedoch nicht erwartet, dass es sich dabei um eine dauerhafte Reduzierung handelt. So waren beispielsweise die Emissionen des Verkehrssektors Mitte Juni nahezu auf seinem urspruenglichen Niveau.

Gruener Wasserstoff als Schluessel zur Emissionsreduzierung

Die Gesamtemissionswirkung haengt von der Art der Wasserstoffproduktion ab: Nach der Analyse aendern sich die Emissionen ab dem vollstaendigen Uebergang zum Wasserstoffverkehr jaehrlich zwischen -179 und +95 MtCO2eq. Wobei die groesste Emissionsreduktion durch die umweltfreundliche Wasserstoffproduktion (d.h. kohlenstofffreier Wasserstoff auf der Basis der regenerativ betriebenen Wasserelektrolyse) erreicht wird, waehrend der groesste Emissionsanstieg durch die Elektrolyse mit dem fossilen brennstoffintensiven Strom-Strommix entsteht. Somit koennte insbesondere gruener Wasserstoff einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der deutschen Treibhausgasminderungsziele leisten.

Das Szenario des gruenen Wasserstoffs verspricht die groesste Reduzierung der Luftschadstoffe - bis zu 42 Prozent für NMVOCs, NOx und CO - im Vergleich zu den Emissionen des deutschen Energiesektors unter den derzeitigen Bedingungen. Allerdings wuerde die Herstellung von Wasserstoff mit dem derzeitigen fossil-brennstoffintensiven Strommix zu einem Anstieg oder minimalen Effekt (d.h. kein Nutzen) der Emissionen einiger Schadstoffe fuehren.

Allein die Umstellung von schweren Nutzfahrzeugen auf gruenen Wasserstoff wuerde bereits eine große Reduktion der Emissionen (-57 MtCO2eq) bewirken. "Nach unseren Berechnungen wuerden wir, wenn lediglich das Segment der schweren Nutzfahrzeuge diesen Uebergang vollziehen wuerde, bereits fast ein Drittel der moeglichen Gesamtreduktion erreichen, wobei nur ein Drittel des gesamten Wasserstoffbedarfs fuers Betanken der gesamten Fahrzeugflotte benoetigt wuerde - eine eindeutig tief haengende Frucht", sagt Wissenschaftlerin Weger.

Abschliessend argumentiert das Autorenteam, dass wasserstoffbetriebene Nutz- und Grossfahrzeuge einen schnellen und substanziellen Beitrag zur Gesamtreduktion der Emissionen in Deutschland leisten koennten.

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Hintergrundinformationen Wasserstoff: Wasserstoff ist ein ungiftiges, farbloses und geruchloses Gas. Es wird seit Jahrzehnten sicher produziert, kommt in Industrie und Weltraumforschung zum Einsatz. Es besitzt die hoechste Energiedichte nach Masse unter den ueblichen Kraftstoffen (wenn auch nicht nach Volumen bei Standardatmosphaerendruck), und - was wichtig ist - seine Betankungsinfrastruktur ist vergleichbar mit der von konventionellen Strassenkraftstoffen.

Darueber hinaus kann Wasserstoff aus einem breiten Spektrum von Energieformen hergestellt werden, einschliesslich erneuerbarer Elektrizitaet. Er laesst sich leicht speichern etwa komprimiert oder verfluessigt in reiner Form, in einer Mischung mit Erdgas oder gebunden mit groesseren Molekuelen. Er kann leicht per Pipeline, Lastwagen oder Schiff transportiert werden. Darueber hinaus ist die Verwendung von Wasserstoff in Fahrzeugen sicher und in vielerlei Hinsicht sogar noch sicherer als von Benzin und Diesel.