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Möglichst schadstoffarm unterwegs

Nutzfahrzeuge mit alternativen Antrieben

Angenommen, der Entscheider für ­einen neuen Lieferwagen oder Transporter hat ein Budget von ­30.000 €: Was kann er damit erreichen, wenn er sich auf dem Markt fabrikneuer Nutzfahrzeuge nach einem herkömmlichen Verbrenner oder einem alternativen Antrieb umschaut? Schwingt bereits eine Begeisterung mit, weil ein bestimmtes Modell mit Vorzügen glänzen kann oder gar ein idealer Imageträger fürs ­eigene Unternehmen ist? Dann wird man auch bereit sein, noch mehr Euros auszugeben. Vielleicht lässt sich ja auch mit der hochpreisigen Top-Entwicklung unter der Motorhaube ein Beitrag für das Weltklima leisten.

Preis muss akzeptabel sein

Bild 1: Mit der Option »Hydrogen« lässt sich der elektrisch angetriebene Renault Master Z.E. auch für die Langstrecke tauglich machen. Dann nämlich ist eine Brennstoffzelle als Range Extender 
mit an Bord des 3,5-Tonners und verlängert die Reichweite ohne Tank-/Ladestopp von 120 auf 
ca. 350 km.
Bild 1: Mit der Option »Hydrogen« lässt sich der elektrisch angetriebene Renault Master Z.E. auch für die Langstrecke tauglich machen. Dann nämlich ist eine Brennstoffzelle als Range Extender mit an Bord des 3,5-Tonners und verlängert die Reichweite ohne Tank-/Ladestopp von 120 auf ca. 350 km.

(Bild: Renault)

Ein nüchtern abwägender Betriebswirt behält im Blick, welchen TCO-Wert ein Fahrzeugs ausweist. Die »Total Cost of Ownership« nämlich ist es, die aus betriebswirtschaft­licher Kostenbetrachtung »für die nötige ­Bodenhaftung« beim Nutzfahrzeug sorgt. Sprich: Kann man sich möglichst klimagünstig verhalten und auch die tatsächlichen Kosten während der gesamten Nutzungsdauer eines Elektro-, Gas- oder Wasserstoffantriebs finanziell stemmen? Oder wirken die Rahmen­bedingungen und die damit verbundenen ­Investitionen eher abgehoben? Einzubeziehen sind Kaufsumme, Betriebskosten und Restwert. Um konkret zu werden: Der TCO-Vergleich zwischen bewährten Dieselmodellen ist für den Flottenmanager ein routinierter Rechenvorgang. Wie aber könnte sich in ein solches Bewertungsraster ein Elektroantrieb einfügen, dessen Reichweite eine Brennstoffzelle neuerdings auf akzeptable Weise verlängert? Der exorbitante Mehrpreis für einen solchen Lieferwagen oder Transporter wirkt angesichts eines üblichen Diesel-TCO-Wertes wie eine Fehlzündung. Der Interessent erlebt eine Kostenexplosion.

Vergleich von Kosten und Nutzen

Bild 2: Mittlerweile bietet Renault den Kangoo Z.E. (hier ohne Range ­Extender) in zweiter Generation. Die Option einer Schnellladetechnik gibt es nicht, sodass der Akku nach einer Reichweite von max. 230 km etliche Stunden Ladezeit benötigt.
Bild 2: Mittlerweile bietet Renault den Kangoo Z.E. (hier ohne Range ­Extender) in zweiter Generation. Die Option einer Schnellladetechnik gibt es nicht, sodass der Akku nach einer Reichweite von max. 230 km etliche Stunden Ladezeit benötigt.

(Bild: Thomas Dietrich)

Was das bedeutet? Der Renault Kangoo Z.E. Hydrogen oder der deutlich größere Master Z.E. Hydrogen (Bild 1) werden als viel ­beachtete Weiterentwicklungen im nächsten Jahr in Deutschland auf dem Markt erwartet. Allerdings zu einem Preis, der über den Daumen das Doppelte gegenüber einer Diesel­variante betragen wird. Ist es der Charme des Neuen, dem ein Entscheider erliegen soll? Die Eskapade würde mit einem Aufpreis von mindestens 20.000,- € (beim Kangoo) zu Buche schlagen. Doch ob Nutzlast, Reichweite, Ladevolumen oder Tankmöglichkeiten für Wasserstoff: Kein entscheidender Vorteil bei einem solchen Mobilitätskonzept ließe sich gegenüber einem Diesel als Trumpf werten, außer dem Schmalspur-Argument, dass vor Ort keine Emissionen anfallen.

Wasserstoff hat Zukunft

Bild 3: Bevor der Caddy Maxi zum Stromer mutiert, wird der Diesel ausgebaut und anschließend von Ausrüster Abt mit E-Antrieb und Unterflur-Akku ausgestattet. Bei moderater Fahrweise lässt sich mit einer Reichweite von etwa 140 km rechnen.
Bild 3: Bevor der Caddy Maxi zum Stromer mutiert, wird der Diesel ausgebaut und anschließend von Ausrüster Abt mit E-Antrieb und Unterflur-Akku ausgestattet. Bei moderater Fahrweise lässt sich mit einer Reichweite von etwa 140 km rechnen.

(Bild: Abt/VW Nutzfahrzeuge)

Ohne Frage, die Brennstoffzelle etabliert sich bereits im Pkw-Bereich. Die Zahl der Modelle, die ausschließlich mit Wasserstoff betrieben werden, lassen sich allerdings noch an einer Hand abzählen. Bei leichten Nutzfahrzeugen wird das Konzept aller Voraussicht nach jenseits von 2030 auch eine bedeutende, wenn nicht gar die dominante Rolle unter den ­Antriebsarten einnehmen, sollten sich Wirkungsgrad und Herstellungskosten positiv entwickeln. Doch um im Markt Fahrt aufzunehmen, müssen mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge zunächst einmal ein Preisniveau erreichen, das ein Betriebswirt mit seinem Blick auf den TCO-Wert akzeptieren kann.

Der Vollständigkeit halber muss man hinzufügen, dass die zusätzlich mit Range Extender ausgerüsteten Kangoo Z.E. Hydrogen und Master Z.E. Hydrogen (auch) im Leasing genutzt werden können. Und nach wie vor bleiben Kangoo Z.E. (Bild 2) und Master Z.E. (ohne Range Extender) im Angebot – die jetzt durch die Fördermaßnahmen für die Elektromobilität Rückenwind bekommen.

Weil der Kundenbedarf für letztgenannte E-Versionen laut Renault vorwiegend auf Kurzstrecken mit einer Tagesleistung von ­max. 100 km liegt, bieten die Franzosen (aus Kostengründen) nicht einmal die Option einer Schnellladung. Eine Wallbox als Kraftquelle, z.B. mit 11 kW Ladeleistung, wird für Firmen als geeignete Installation ­gewertet. Ein solcher Standard, der eine Ladezeit binnen weniger Stunden ermöglicht, gilt inzwischen allgemein als Voraussetzung, entscheidet man sich im Unternehmen für E-Mobilität.

Dreimal E bei VW Nutzfahrzeuge

Bild 4: Mit ähnlicher Ladetechnik wie beim Caddy Maxi wird der e-T6.1 als Kastenwagen oder Kombi ausgestattet. Der Entscheider kann bei den Transporter-Modellen zwischen einer Leasing- oder Kauf-Option wählen.
Bild 4: Mit ähnlicher Ladetechnik wie beim Caddy Maxi wird der e-T6.1 als Kastenwagen oder Kombi ausgestattet. Der Entscheider kann bei den Transporter-Modellen zwischen einer Leasing- oder Kauf-Option wählen.

(Bild: Abt/VW Nutzfahrzeuge)

Was die Auswahl an Stromern für den gewerblichen Einsatz anbelangt, stehen bei Volkswagen Nutzfahrzeuge mittlerweile zwei Modelle bereit. Seit wenigen Monaten lässt sich in der Lieferwagenklasse der Caddy Maxi (Bild 3) als Kasten oder Kombi mit E-Antrieb bestellen. Kaufen kann man ihn nicht, sondern lediglich leasen, und zwar startet die preisgünstigste Monatsrate noch unter 300 € – das hat nichts Abschreckendes. Wer auch Strecken deutlich über 100 km zurücklegen möchte, kann die Option des Schnellladesystems CCS hinzubestellen und bekommt ­damit an einem 50-kW-Anschluss binnen 50 min etwa 80 % der Akkuladung wieder bereitgestellt. Bei der Standardladung an der Wallbox (7,2 kW) wäre der Akku ansonsten nach etwa vier Stunden komplett aufgefrischt.

Der VW Transporter e-T6.1 (Bild 4) flankiert den e-Caddy mit nahezu identischer Elektrotechnik. Der auch für den e-T6.1 zuständige zertifizierte Ausrüster Abt nennt als Startpreis für den Kastenwagen netto 44 990 € beziehungsweise eine Leasingrate von netto 459 €.

Der e-Crafter sowie sein Zwillingsbruder MAN eTGE starteten bereits 2018 in die ­Serienfertigung und beide können ebenfalls optional mit der CCS-Schnellladetechnik ausgestattet sein, um den Aktionsradius durch zeitlich überschaubare Zwischenstopps erweitern zu können. Der Basispreis wurde mittlerweile auf knapp 54.000 € abgesenkt, um die Voraussetzung für staatliches Fördergeld zu schaffen (Preise plus MwSt.).

Weitere Transporter rollen zum Start

Bild 5: Für den ­Mercedes eSprinter wurde inzwischen die Serienfertigung gestartet. Optional gibt es für den 3,5-Tonner auch ein CCS-Schnellladesystem mit 80 kW, sodass laut Werk 80 % der Ladekapa­zität in 30 Minuten aufgefrischt sind.
Bild 5: Für den ­Mercedes eSprinter wurde inzwischen die Serienfertigung gestartet. Optional gibt es für den 3,5-Tonner auch ein CCS-Schnellladesystem mit 80 kW, sodass laut Werk 80 % der Ladekapa­zität in 30 Minuten aufgefrischt sind.

(Bild: Thomas Dietrich)

Ähnlich liegt der Basispreis beim Mercedes eSprinter (Bild 5), dessen offizielle Serienfertigung Mitte Dezember startete. Auch hier ist die Option für das CCS-Ladesystem gegeben. Darüber hinaus bestehen zwei verschieden große Akku-Ausstattungen, um eine größere Reichweite bzw. mehr Nutzlast an Bord nehmen zu können. Der kleinere eVito ist als Kastenwagen – passend zu einer Wallbox – mit einfacher Ladetechnik ausgestattet und soll damit laut Werk mindestens 100 km weit kommen.

Die Liste der leichten Nutzfahrzeuge mit E-Antrieb hat sich bis zum Sommer 2020 auf 13 Modelle beschränkt: Ford Custom PHEV (mit Hybridtechnik, Bild 6), Iveco Daily Electric, SAIC Maxus EV80, Mercedes Benz mit eVito und eSprinter, Nissan e-NV200, Renault mit Zoe Cargo Z.E., Kangoo Z.E. und Master Z.E. sowie die Drei von VW Nutzfahrzeuge plus dem MAN eTGE.

Weitere E-Antriebe rollen inzwischen zum Start: Der Fiat Ducato arbeitet derzeit im Feldtest bei einem Logistiker und soll Ende des Jahres seine Marktreife haben. Der französische PSA-Konzern mit den drei stark bauähnlichen 2,8-Tonnern Citroën Jumpy, Opel Vivaro (Bild 7) und Peugeot Expert hat die jeweiligen E-Varianten bereits vorgestellt und nimmt Bestellungen zum Startpreis von netto ca. 35.650 € entgegen. Eine mögliche Förderung und ein Herstellerrabatt sind da noch nicht berücksichtigt.

Bei diesem Angebot bleibt der Vierte im Bunde derzeit außen vor: Für den bauähn­lichen Proace hat Toyota auch bereits den ­E-Antrieb angekündigt, überlässt den drei PSA-Modellen jedoch den Markteinstieg.

E-Lieferwagen bereiten Start vor

Bild 6: Beim Ford Custom PHEV mit 6 m³ im Laderaum (nur kurzer Radstand) arbeitet der Benzinmotor über der Vorderachse nicht unmittelbar mit dem Antrieb zusammen, sondern er dient ausschließlich als E-Werk.
Bild 6: Beim Ford Custom PHEV mit 6 m³ im Laderaum (nur kurzer Radstand) arbeitet der Benzinmotor über der Vorderachse nicht unmittelbar mit dem Antrieb zusammen, sondern er dient ausschließlich als E-Werk.

(Bild: Ford)

Bei der kleineren Nutzfahrzeugklasse, den Lieferwagen, ist für 2021 die nächste Entwicklungsstufe der E-Antriebe angekündigt: Dann sollen die stark bauähnlichen Citroën Berlingo, Opel Combo, Peugeot Partner und der Toyota Proace City auch als Stromer den Nutzfahrzeugmarkt bereichern.

Ob sich die gestiegene Nachfrage für E-Antriebe im Pkw-Bereich auch auf Liefer­wagen und Transporter überträgt, bleibt abzuwarten. Spannend ist, ob der (Mitnahme-)Effekt von max. 6000 € an staatlicher Förderung tatsächlich ausreicht, um in der Nutzfahrzeugbranche die bisher recht verhaltene Akzeptanz zu ändern.

Hybridtechnik im Transporter

Bild 7: Der Opel Vivaro-e bietet zusammen mit seinen bauähnlichen Brüdern Citroën Jumpy und Peugeot Expert die Alternative, in der Klasse der kompakten Transporter (ca. 2,8 Tonnen zulässiges Gesamtgewicht) per Elektroantrieb unterwegs zu sein.
Bild 7: Der Opel Vivaro-e bietet zusammen mit seinen bauähnlichen Brüdern Citroën Jumpy und Peugeot Expert die Alternative, in der Klasse der kompakten Transporter (ca. 2,8 Tonnen zulässiges Gesamtgewicht) per Elektroantrieb unterwegs zu sein.

(Bild: PSA Opel)

Seit Anfang 2020 hat Ford für seinen Kompakttransporter Custom (Bild 6) einen alternativen Antrieb im Angebot. Am Kürzel PHEV lässt sich erkennen, dass dem Plug-in-Hybrid Electric Vehicel im Markt der leichten Nutzfahrzeuge eine Sonderrolle zukommt. Zwar leitet auch hier ausschließlich ein E-Motor seine Kraft auf die Vorderachse, doch der entscheidende Unterschied gegenüber anderen Stromern ist: Ein zugehöriger Dreizylinder-Benziner versorgt ausschließlich als Range-Extender den E-Motor und vermag auch den Akku während der Fahrt zu laden. Der reine Batteriebetrieb reicht gerade mal für 50 km, doch dank Range-Extender kann der Custom PHEV seine Reichweite um etwa 500 km ausdehnen (Werksangabe), bevor Benzin nachgefüllt bzw. das Ladekabel angeschlossen werden muss.

Was schon für das Frühjahr angekündigt war, will Ford im Herbst möglich machen: die Option für das Geofencing-Modul. Damit kann der Custom PHEV in Umwelt­zonen oder in definierbaren Bereichen automatisch in den emissionsfreien Modus »EV Jetzt« wechseln. In der Praxis bedeutet das für den Fahrer, dass er weit außerhalb einer City trotz voller Batterie zunächst mit dem Range-Extender startet, damit die Batteriefahrt erst in der emissionsbelasteten Innenstadt Vorrang bekommt. Seit Marktstart ­Anfang 2020 hat Ford den Plug-In-Hybrid-Transporter zum Netto-Basispreis von 47.995 € (plus MwSt.) gelistet. Der Custom PHEV ist nur mit kurzem Radstand zu haben und erreicht so im Laderaum 6 m³.

Turboantrieb mit Erdgas

Bild 8: Seit Jahren kann der Fiat Ducato als Natural Power die Vorteile des emissionsarmen Erdgasmotors anbieten. Das Turbo-Aggregat leistet 100 kW/136 PS und kommt laut Hersteller auf eine Reichweite von max. 400 km.
Bild 8: Seit Jahren kann der Fiat Ducato als Natural Power die Vorteile des emissionsarmen Erdgasmotors anbieten. Das Turbo-Aggregat leistet 100 kW/136 PS und kommt laut Hersteller auf eine Reichweite von max. 400 km.

(Bild: Fiat Professional)

Erdgasmotoren stellen eine sogenannte Brückentechnologie dar auf dem Weg zur emissionsfreien Mobilität der Zukunft. Von ehemals etlichen Marken, die erdgasbetriebene Nutzfahrzeuge in Deutschland angeboten haben, sind der Iveco Daily und Fiat Profes­sional mit den Natural Power-Versionen bei Ducato (Bild 8), Doblò und Fiorino übrig ­geblieben. Darüber hinaus hat Volkswagen in der Vergangenheit sehr stark in Antriebe mit CNG (Compressed Natural Gas) investiert und bei Forschung und Entwicklung ­einen hohen Status erreichen können. Das zeigt sich im 1,5-l-CNG-Turbo, der im neuesten Golf TGI evo gestartet ist und weitere Reduzierungen von Emissionen und Verbrauch erzielt – insbesondere in Kombination mit Biomethan. Bei den Nutzfahrzeugen wird dieser Turbo sogar dafür sorgen, dass er ab 2021 im Caddy Nr. 5 den leistungsstärksten Antrieb realisieren wird.

Wenn es auch keine Weiterentwicklung für CNG-Motoren mehr geben wird, wie die VW-Spitze verkündet hat, bleibt es bei dieser Top-Technik, von der sich über viele kommende Jahre hinweg profitieren lässt. Doch allen günstigen Emissionsmessungen und Kaufempfehlungen namhafter Organisa­tionen zum Trotz, hat der Erdgasmotor als alternativer Antrieb bislang nur eine recht begrenzte Anhängerschaft gefunden.

Bis vor kurzem war die vierte Caddy-­Generation noch individuell konfigurierbar, doch kommen jetzt nur noch Restkontingente zu den Händlern. Sukzessive richtet sich die Produktion auf den Nachfolger aus, der bereits im März vorgestellt wurde. Das Modell Nr. 5 wird in der Erdgas-Version jedoch bei der geplanten Markteinführung im Spätherbst noch nicht lieferbar sein.

Flüssiggas als Alternative

Bild 9: Kann der Benziner durch einen Umbau auch mit Flüssiggas fahren, findet der zusätzliche LPG-Tank (Liquified Petroleum Gas) Platz in der werksseitig vorhandenen Mulde fürs Reserverad.
Bild 9: Kann der Benziner durch einen Umbau auch mit Flüssiggas fahren, findet der zusätzliche LPG-Tank (Liquified Petroleum Gas) Platz in der werksseitig vorhandenen Mulde fürs Reserverad.

(Bild: Renault)

Vor etlichen Jahren gab es noch zahlreiche Marken, die sich mit einer Werkslösung für den Antrieb mit Autogas, Flüssiggas oder LPG (Liquified Petroleum Gas, Bild 9) stark gemacht haben. Bei Lieferwagen und Transportern jedoch besteht derzeit kein Angebot mehr. Noch bis vor einem Jahr hatte Dacia den Dokker Express mit einem Ottomotor gelistet, der für den LPG-Betrieb konzipiert war. Doch das in diesem Jahr neu eingeführte Aggregat, der »BiFuel-Motor TCe100 ECO-G«, wird lediglich Pkw-Modelle von Dacia ­bereichern.

Wer an einer LPG-Betriebsweise für seinen Verbrenner interessiert ist, kann sich jedoch bei etlichen Umrüstern nach dem passenden Konzept umschauen. Prädestiniert für einen Umbau sind Benziner und der geringste Aufwand besteht dann, wenn die Technik unter der Motorhaube ohne Direkteinspritzung auskommt. Dann kann ein Gas-Einblassystem installiert werden. Die Umrüstung eines Direkteinspritzers ist dagegen an ein Kühlsystem gekoppelt und macht in der Regel den Umbau der Einspritzanlage erforderlich. Ähnliches würde auch für Dieselmotoren gelten, doch die Umstellung wird meist als zu aufwendig angesehen, denn schließlich müsste auch noch eine Zündanlage hinzukommen.

Klimabilanz von vielen Faktoren abhängig

Mitte 2019 proklamierte der ADAC in seinem Webportal, dass Erdgasautos die derzeit beste Klimabilanz aller gängigen Antriebsarten hätten. Rechne man alle relevanten Energieaufwendungen über den gesamten Lebens­zyklus eines Fahrzeugs zusammen, schnitten sie klar besser ab als Benziner, Diesel und ­sogar Elektroautos – bei Nutzung des aktuell gültigen Strommixes. Erst bei Gebrauch von 100 % regenerativem Strom weise das Elek-troauto eine deutlich bessere Bilanz auf als alle anderen Antriebsarten. Der Automobilclub stützt sich dabei auf das Fazit einer Lebens­zyklus-Analyse der Forschungsgesellschaft Joanneum Research. Für die Untersuchung wurden Fahrzeuge in der sogenannten Golfklasse herangezogen, deren jährliche Fahrleistung 15 000 km und die Gesamtlebensdauer 15 Jahre beträgt.

Das Abschneiden des Erdgasautos zeige laut ADAC, wie gut konventionelle Antriebe in der Treibhausgas-Bilanz sein können. Würde sich der Anteil von Biomethan aus Abfall- und Reststoffen weiter erhöhen, könnte das Ergebnis noch besser ausfallen.

E-Fuels würden Massenmarkt erreichen

Bild 10: In die Entwicklung alternativer Kraftstoffe fließen viele Investitionen und die Ergebnisse aus dem Reagenzglas sind vielversprechend, wie Tests beweisen. Doch die Herstellung mit Hilfe regenerativer Energien ist (noch) nicht effizient.
Bild 10: In die Entwicklung alternativer Kraftstoffe fließen viele Investitionen und die Ergebnisse aus dem Reagenzglas sind vielversprechend, wie Tests beweisen. Doch die Herstellung mit Hilfe regenerativer Energien ist (noch) nicht effizient.

(Bild: Continental)

Abschließend eine weitere Alternative zum herkömmlichen Verbrenner: Zukünftig ­ließe sich statt des herkömmlichen fossilen Benzin- oder Dieselkraftstoffs synthetisch erzeugter Designer-Sprit in den Tank füllen (Bild 10). Sogenannte E-Fuels haben die Grundlagenforschung längst hinter sich.

Weil die Mineralölwirtschaft absehen kann, dass sie in den kommenden Jahrzehnten einen massiven Absatzrückgang an herkömmlichem Sprit verzeichnen wird, haben die Ölkonzerne bereits große Summen in die Entwicklung von alternativem Kraftstoff investiert. Die Ergebnisse aus dem Reagenzglas bzw. durch Erprobungen mit der bislang begrenzten Menge an Test-Treibstoff sind vielversprechend. Messungen weisen nach, dass die Verbrennung selbst in herkömmlichen Verbrenner-Motoren nahezu klimaneutral erfolgen kann.

Für die dringend benötigte Reduzierung von Emissionen im Verkehrssektor wäre es daher sehr bedeutsam, wenn für den Massenmarkt mit Millionen von Verbrennermotoren, die nicht umgerüstet werden müssten, bald eine Art »Wunder-Sprit« zur Verfügung stehen würde. Zumal die Hälfte aller Fahrzeuge, die 2030 unterwegs sein werden, bereits jetzt zugelassen sind, wie Statistiker vorrechnen.

Zukünftig möglichst wenig Emissionen

Doch der aufwändige Herstellungsprozess verbraucht große Mengen an regenerativ erzeugter Energie und erreicht einen bescheidenen Wirkungsgrad von etwa 25 %. Deshalb werden die Erfolgsaussichten für E-Fuels unter Entwicklern sehr kontrovers bewertet. So lautet beispielsweise eine griffige These, dass für eine Strecke von 100 km dieselbe Menge Strom für E-Fuels verwendet werden muss, die ansonsten für 700 km in einem batterieelektrischen Auto reichen würde.

Die Mineralölkonzerne lassen sich jedoch nicht davon abbringen, eine möglichst effiziente und kostenreduzierte Herstellung für ­E-Fuels auf verschiedene Art weiter voranzutreiben. Möglicherweise kommen fertige Produkte in einigen Jahren auch zunächst für Schienenfahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge auf den Markt, denn schließlich geht es in ­allen diesen Bereichen um möglichst emis­sionsarme flüssige oder gasförmige Energieträger. Und Strom aus dem Akku wäre dort keine Alternative, weil sich Gewicht und Reichweite nachteilig auswirken würden.   

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