Alternative Antriebe für schwere Lkw Kommen in China demnächst Methanol-Wasserstoff-Antriebe auf die Straße?

In China erprobt man eine Technologie, die so neu ist, dass sie der Gesetzgeber noch nicht offiziell zu den New Energy Vehicles, kurz NEVs, zählt. Der „Methanol-Wasserstoff-Elektro-Antrieb“, den zwei chinesische Hersteller gerade für schwere Lastkraftwagen entwickelt haben, funktioniert wie ein Range-Extender.

Der Schwerlaster ist das Produkt einer Zusammenarbeit zwischen Farizon, der Nutzfahrzeug-Sparte des Geely-Konzerns, und dem Fahrzeughersteller Jinbei. Eines der ersten Modelle, die Farizon Xinghan G Superelektrische Zugmaschine ist gerade vor wenigen Tagen der chinesischen Fachwelt vorgestellt worden.

Bisher keine NEV-Alternative für Diesel-Lkw

Um die Funktionsweise zu verstehen, muss man bei der anfänglichen Idee beginnen. Geely und Farizon bauen schon seit vielen Jahren Fahrzeuge mit Methanol-Antrieb und auch Fahrzeuge mit Brennstoffzellen, die mit Wasserstoff arbeiten. Und man baut selbstverständlich auch rein elektrische Lkw. Alle dieser drei technologischen Routen gehören in die Kategorie New Electric Vehicles (NEVs), die von der Pekinger Regierung gefördert werden, um Emissionen zu reduzieren und den Klimawandel zu verlangsamen.

Doch im kalten Norden Chinas, wo die Temperaturen im Winter öfters mal auf minus zwanzig Grad Celsius oder noch tiefer sinken, hat sich bisher keine dieser Technologien wirklich durchsetzen können, um traditionelle, mit Diesel oder Benzin angetriebene Nutzfahrzeuge zu ersetzen.

Die Gründe sind vielfältig. Entweder starten die Stromer nicht, weil es zu kalt ist. Oder die Infrastruktur zum Wiederaufladen der Wasserstoff-Tanks für die Fahrzeuge mit Brennstoffzelle ist nicht gut genug ausgebaut. Oder es gibt Vorbehalte gegen das direkte Verbrennen von Methanol. „Die Penetrationsrate von NEV lag 2023 in Nordost-China nur bei 1,8 Prozent, weit unter dem landesweiten Durchschnitt“, schreibt die China Daily. Die Kälte ist der Hauptgrund dafür, dass diese Region nicht so schnell wie andere Teile der Volksrepublik elektrifiziert wird.

Methanol im Tank

Bei der neuen Route namens „Methanol-Wasserstoff-elektrisch“ wird nun der Tank der Nutzfahrzeuge nicht mit Wasserstoff gefüllt, sondern mit dem einfacher zu transportierenden, flüssigen Methanol. Dieses wird jedoch nicht genutzt, um direkt einen Motor anzutreiben, sondern wird bei Bedarf im Fahrzeug selbst in Wasserstoff verwandelt. Dieser Bedarf entsteht erst dann, wenn die Batterie leer ist, die den elektrischen Antrieb des Lkw mit Strom versorgt. Insofern handelt es sich um eine neue Art von Range-Extender (eREV-Technologie). Die eREV-Technologie ist in China bei Pkw schon sehr beliebt ist, funktioniert jedoch mit Benzin.

Der unter der Motorhaube selbst erzeugte Wasserstoff in den neuen Trucks wird dann bei Bedarf mit Hilfe einer Brennstoffzelle in Elektrizität verwandelt, mit der die Batterie während der Fahrt, also unabhängig von Ladesäulen, wieder aufgeladen werden kann. Mit einer Tankfüllung hat ein Farizon Xinghan G so eine kombinierte Reichweite von 1.500 Kilometern. Die thermische Effizienz des gesamten Systems liegt Angaben der Hersteller zufolge bei rund 50 Prozent Mit einem Liter Methanol könnten 2,2 kW Elektrizität erzeugt werden, sagen sie.

Statt nur mit Methanol kann der Tank dieser neuen Nutzfahrzeuge auch mit einer Mischung aus Methanol und Benzin gefüllt werden, in verschiedenen Mischungsverhältnissen.

Batterietausch-Stationen im Einsatz

Die Fahrzeuge sind mit einer im Boden verbauten Batterie vom Typ Shidai Qiji mit einer Leistung von 513 kWh ausgestattet, die, sobald sie leer ist, an einer Batterietausch-Station gegen eine volle Batterie ausgetauscht werden kann. Die Batterie allein hat eine Reichweite von 350 Kilometern. Der von den beiden Herstellern selbst entwickelte eDrive hat eine Leistung, die 720 PS entspricht.

Farizon und Jinbei sind überzeugt, dass es einen Markt für ihre Erfindung gibt, auf jeden Fall im kalten Nordosten Chinas. Doch auch zwei Pkw-Modelle mit einem solchen Methanol-Wasserstoff-elektrischen Antrieb sollen noch in diesem Jahr in China auf den Markt kommen, ein SUV und eine Limousine.

Bei den Asian Winter Games, die in diesem Winter in Harbin im klirrend kalten Nordosten Chinas stattgefunden haben, haben Farizon und Jinbei schon Busse mit ihrer umweltfreundlichen neuen Technologie vorgeführt, bei deren Betrieb nur Wasserdampf aus dem Auspuff kommt - genau wie bei Fahrzeugen mit traditionellen Brennstoffzellen.

Herstellung von Methanol

Wer sich die Konversionen ansieht, die stattfinden, bis sich der E-Antrieb eines Farizon Xinghan G in Bewegung setzt, könnte die Methode leicht als zu kompliziert abtun. Methanol wird in China neuerdings unter anderem in einer großen Anlage mit einer Jahreskapazität von 110.000 Tonnen in der Provinz Henan produziert, in die sowohl die Geely Holding Group, als auch die Shuncheng Group investiert haben.

Dort wird Wasserstoff, der als Beiprodukt aus den Koksöfen von Shuncheng anfällt, mit eingefangenem Kohlendioxid in Methanol umgewandelt. Es gibt auch schon völlig „grüne“ Anlagen, die Methanol mit Hilfe von Solar- oder Windstrom über Elektrolyse erzeugen. So oder so wird das Methanol dann in den Fahrzeugen dieses neuen Typs dann also erst wieder in Wasserstoff verwandelt.

Die Ingenieure von Farizon und Jin verweisen darauf, dass der Transport des flüssigen Methanols viel einfacher zu bewerkstelligen ist als der Transport von Wasserstoff. Und sie verweisen auf die anderen technischen Probleme, an denen die Ausbreitung der existierenden alternativen Antriebe gescheitert ist.

Tankstellen schnell nachrüsten

Existierende Tankstellen überall im Land können schnell und kostengünstig für Methanol nachgerüstet oder umgerüstet werden. So sei eine umweltfreundliche Logistik viel schneller und kosteneffizienter zu bewerkstelligen, als wenn man auf den Ausbau des Netzwerkes von Wasserstoff-Tankstellen wartet, an dem in China gerade gearbeitet wird.

Im Verbrauch sind die kombinierten Methanol-Wasserstoff-Elektro-Antriebe dann kostengünstiger als traditionelle Verbrenner – und sie fahren auf der Straße völlig klimaneutral, sondern keinerlei Klimagase mehr ab und sind auch sonst so sauber wie andere Fahrzeuge mit E-Antrieben. Aus chinesischer Perspektive hat Methanol als Treibstoff auch noch den Vorteil, dass es nicht wie Öl aus dem Ausland importiert werden muss. 60 Prozent allen Methanols der Erde werden schon heute in der Volksrepublik produziert. „In der Ära globalen Wettbewerbs für neue Energien ist die Entwicklung multipler Energiequellen und multipler technischer Routen eine grundlegende Garantie für Energiesicherheit,“ schreibt die amtliche Nachrichtenagentur Xinhua über den neuen Antriebstyp von Farizon und Jinbei. „Grünes Methanol kann als Chinas Öl beschrieben werden“, heißt es bei Xinhua weiter.

Im vergangenen Jahr sind die neuen LKW von Farizon und Jinbei bereits in Fahrzeugflotten von Unternehmen in 12 chinesischen Provinzen und 40 Städten integriert worden. Ab dem vierten Quartal dieses Jahres, heißt es bei Geely, sollen die neuen Nutzfahrzeuge auch für Privatkunden erhältlich sein, inklusive der zwei Pkw-Modelle. Um seinen Kunden aber die Auswahl der Technologie zu überlassen, bieten Farizon und Jinbei ihre Lkw sowohl als Modelle mit Methanol-Wasserstoff-Antrieb, als auch als reine Stromer und als Plugin-Hybride an.  (se)

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