Wie lässt sich die wirtschaftliche Machbarkeit des Langstreckentransports von Wasserstofffahrzeugen sicherstellen?

Wasserstofffahrzeuge ermöglichen großflächige, weitreichende und regionalübergreifende Transporte, was einen wichtigen Aspekt für die Markteinführung von Brennstoffzellenfahrzeugen darstellt. Welche Schwierigkeiten müssen also überwunden werden, um einen wirklich nachhaltigen kommerziellen Betrieb zu gewährleisten?

Der Aufbau eines Fernwasserstoffkorridors, der den Einsatz von Wasserstoff-Lkw im breiten Spektrum des Güterverkehrs auf mittleren und langen Strecken ermöglicht und die gesamte Wertschöpfungskette vor- und nachgelagert integriert, ist derzeit ein Schlüsselschritt für die Kommerzialisierung von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen. Wan Gang, Vorsitzender der Chinesischen Gesellschaft für Wissenschaft und Technologie, hat wiederholt gefordert, die „Wasserstoffautobahn“ für den regionenübergreifenden Demonstrationsbetrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen zu vernetzen und einen „Wasserstoffkorridor“ mit einer Kombination aus kurzen und langen Strecken und einer sinnvollen Streckenführung zu errichten, um ein umfassendes und groß angelegtes Demonstrationsprojekt für den Wasserstofftransport zu realisieren.

Seit dem letzten Jahr hat die Zahl der Fälle, in denen Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge Langstreckenfahrten durch mehrere Provinzen absolviert haben, stetig zugenommen. Am 22. Oktober 2023 schloss das staatliche Wasserstoff-Energielogistikfahrzeug die provinzübergreifende Transportmission Peking-Jinan ab und kehrte planmäßig zum Depot in Daxing zurück. Insgesamt legte es dabei 1.160 Kilometer in Peking, Tianjin, Hebei und Shandong zurück.

Im April dieses Jahres startete ein 49 Tonnen schwerer Wasserstoff-Lkw von Reshape Energy in Peking-Daxing und durchquerte nach zwei Tagen sechs Provinzen und Städte, bevor er schließlich Shanghai erreichte. Im August durchquerte ein 18 Tonnen schweres Wasserstoff-Logistikfahrzeug ebenfalls sechs Provinzen und Städte – Peking, Tianjin, Hebei, Shandong, Jiangsu und Zhejiang – und schuf so erfolgreich einen Schnellverkehrskorridor für Wasserstoffenergie, der Peking mit dem Jangtse-Delta verbindet.

Die Realisierung des großflächigen, weitreichenden und regionenübergreifenden Wasserstofftransports mit Wasserstofffahrzeugen hat von den Fortschritten der Hochleistungs-Brennstoffzellentechnologie meines Landes in den letzten Jahren und der schrittweisen Reife der Wasserstofftankstellennetze an verschiedenen Orten profitiert.

Im Bereich der Brennstoffzellen lag die Leistung von Brennstoffzellensystemen für schwere Nutzfahrzeuge in der Vergangenheit aufgrund von Zuverlässigkeit, Lebensdauer, Kosten, Wartung und anderen Faktoren hauptsächlich zwischen 110 und 130 kW. Diese Fahrzeuge schienen bei hohen Geschwindigkeiten, langen Strecken und komplexen Straßenverhältnissen an ihre Grenzen zu stoßen. Dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Brennstoffzellentechnologie in meinem Land werden immer mehr schwere Lkw und andere Fahrzeuge mit Systemen über 130 kW eingesetzt, wodurch der Fernverkehr mit Wasserstofffahrzeugen zunehmend reibungsloser wird.

Im oben genannten Fall, der sich über sechs Provinzen und Städte mit einer Gesamtstrecke von etwa 1.500 Kilometern erstreckte, war das Fahrzeug mit einem 180-kW-Brennstoffzellensystem von Reshape Energy ausgestattet.

Im Bereich des Ausbaus von Wasserstofftankstellen weist die Region Peking-Tianjin-Hebei-Shandong-Jiangsu-Zhejiang-Shanghai derzeit den höchsten Entwicklungsstand in der Förderung und Demonstration von Wasserstoffenergie in China auf. Das Tankstellennetz ist dort ebenfalls relativ flächendeckend. Laut Statistiken des Industrieforschungsinstituts (GGII) wurden in China über 470 Wasserstofftankstellen errichtet, davon allein 161 in sieben Provinzen und Städten: Peking, Tianjin, Hebei, Shandong, Jiangsu, Zhejiang und Shanghai. Dies ermöglicht eine bequeme Betankung von Wasserstofffahrzeugen auf langen Strecken.

Berichten zufolge führten ihre Wasserstoff-Transportfahrzeuge zwei Wasserstoffbetankungen durch, als sie die sechs Provinzen und Städte Peking, Tianjin, Hebei, Shandong, Jiangsu und Zhejiang durchquerten. Die erste Betankung erfolgte an der Sinopec-Tankstelle im Bezirk Huaiyin der Stadt Jinan (Provinz Shandong), die zweite an der Tankstelle an der Wenchang West Road in der Stadt Yangzhou (Provinz Jiangsu). Für die 1.300 Kilometer lange Transportstrecke wurden insgesamt 54 Kilogramm Wasserstoff verbraucht.

Die Fertigstellung des tausende Kilometer langen Wasserstoffkorridors für Wasserstofffahrzeuge ist ein Meilenstein und zeigt, dass mittelgroße und große Wasserstofftransportfahrzeuge aus Produktperspektive für die Schwerlastlogistik über lange Strecken realisierbar geworden sind. Die genannten großflächigen, weitreichenden und regionenübergreifenden Transportprojekte mit Wasserstofffahrzeugen befinden sich jedoch noch in der Testphase. Für einen nachhaltigen kommerziellen Betrieb muss auch die Wirtschaftlichkeit des Ferntransports von Wasserstofffahrzeugen berücksichtigt werden.

Liu Yonggui erklärte gegenüber Gaogong Hydrogen and Electricity, dass die Route für die Eröffnung dieses 1.300 Kilometer langen, neuen interprovinziellen Logistikkorridors für umweltfreundliche Fahrzeuge sorgfältig geplant wurde. Die größte Schwierigkeit bestand darin, die Betankung der Fahrzeuge mit Wasserstoff an den Tankstellen entlang der Strecke zu koordinieren. Obwohl es entlang der Route viele Wasserstofftankstellen gibt, variieren die Wasserstoffpreise an den verschiedenen Standorten. Bei zu hohen Preisen wird der Einsatz von Wasserstofffahrzeugen wirtschaftlich unrentabel.

Da in vielen Regionen meines Landes derzeit Subventionen für Wasserstoff eingeführt wurden, subventioniert die Regierung die Wasserstoffbetankung von Fahrzeugen. Daher liegt der Wasserstoffpreis in den östlichen Provinzen bei etwa 30–35 Yuan pro Kilogramm. Voraussetzung für die Inanspruchnahme der Subventionen ist jedoch die Registrierung an einer lokalen Wasserstofftankstelle. Nicht registrierte ausländische Fahrzeuge können Wasserstoff ohne Subventionen nur zu hohen Preisen an solchen Tankstellen tanken.

Da die Bedürfnisse der einzelnen Betreiber von Wasserstofffahrzeugen im Wesentlichen gleich sind, ist auch der wirtschaftliche Punkt, an dem sich die Betankung von Wasserstofffahrzeugen und herkömmlichen Kraftstofffahrzeugen am besten ausgleicht, unterschiedlich. Berechnungen zufolge sind die Treibstoffkosten für Wasserstoff- und Kraftstoff-Lkw bei einem Wasserstoffpreis von 25 Yuan/kg und einem Preis von 35 Yuan/kg im Wesentlichen gleich. Bei einem Wasserstoffpreis von 35 Yuan/kg sind die Treibstoffkosten für Wasserstoff-Kühl-Lkw und Kraftstoff-Kühl-Lkw ebenfalls nahezu identisch. Kauft ein Betreiber Wasserstoff ohne staatliche Subventionen zu einem hohen Preis, ist die Wirtschaftlichkeit des Wasserstoffbetriebs nicht gewährleistet.

Beim Transport von Wasserstofffahrzeugen spielen neben dem Wasserstoffpreis auch die Autobahngebühren eine wichtige Rolle für die Wirtschaftlichkeit. Seit Anfang des Jahres haben Shandong, Sichuan, Jilin, Shaanxi, Ordos, die Innere Mongolei und weitere Regionen nacheinander mautfreie Autobahnfahrten für Wasserstofffahrzeuge eingeführt. Eine Berechnung am Beispiel eines 49-Tonnen-Lkw zeigt, dass sich die Transportkosten pro Brennstoffzellenfahrzeug um 25 % senken lassen, wenn alle Autobahngebühren erlassen werden.

Im Fernverkehr über mehrere Provinzen hinweg stehen Wasserstofffahrzeuge jedoch vor dem gleichen Problem wie die Wasserstofftankstelle. Wenn sie nicht lokal zugelassen sind, können sie die Förderprogramme für Wasserstofffahrzeuge nicht in Anspruch nehmen.

Aktuell können Wasserstofffahrzeuge zwar technisch gesehen großflächige, weitreichende und regionsübergreifende Transporte durchführen, doch die politischen Rahmenbedingungen sind noch nicht gegeben, und die Wirtschaftlichkeit des Wasserstoffverkehrs kommt noch nicht voll zum Tragen.

Liu Yonggui erklärte, dass die Wasserstoffpolitik in den verschiedenen Provinzen und Regionen derzeit relativ einheitlich sei und der Einsatz von Wasserstofffahrzeugen in einigen Provinzen und Städten wirtschaftlich rentabel sein könne. Daher kooperierten viele Unternehmen mit ausgewiesenen Wasserstofftankstellen, um die Reichweite ihrer Wasserstofffahrzeuge auf mehrere hundert Kilometer zu begrenzen.

Die Entwicklung der Wasserstoffwirtschaft erfordert auch nationale Strategien, die den Aspekten der Wasserstoffenergie Rechnung tragen. Es ist davon auszugehen, dass das Land und verschiedene Regionen künftig eine Reihe von Fördermaßnahmen für Wasserstofffahrzeuge einführen werden. Mit der kontinuierlichen Verbesserung der Rahmenbedingungen wird das Netz der Wasserstofftankstellen weiter ausgebaut und die Nutzung von Wasserstofffahrzeugen deutlich verbessert. Insbesondere für Nutzfahrzeuge, beispielsweise im Logistikbereich, bieten Wasserstofffahrzeuge erhebliche Kosteneinsparungen und sind äußerst praktisch.