Sind schwere Lastwagen, die mit Wasserstoff betrieben werden, die Lösung für den Fernverkehr? Mercedes-Benz Trucks jedenfalls will sein Programm im Verlauf der zweiten Hälfte der Dekade zusätzlich um Serienfahrzeuge mit wasserstoffbasiertem Brennstoffzellenantrieb ergänzen.

Offiziell heißt es dazu: "Für besonders flexible und anspruchsvolle Einsätze vor allem im wichtigen Segment des schweren Fernverkehrs können wasserstoffbasierte Antriebe die bessere Lösung sein."

Ein weiterer Grund, auf eine zweite Zero-Emission-Antriebstechnologie zu setzen, ist vor allem auch die Verfügbarkeit einer entsprechenden Infrastruktur sowie die Verfügbarkeit von ausreichend grüner Energie. Mercedes-Benz Trucks ist der Überzeugung, dass eine zügige und kostenoptimierte Abdeckung dieses Energiebedarfs nur mit grüner Elektrizität und grünem Wasserstoff möglich ist.

Kaum ein Land der Welt wird sich in Zukunft allein mit grüner Energie zu wettbewerbsfähigen Preisen selbst versorgen können. Folglich wird es einen globalen Handel mit einem CO2-neutralen Energieträger geben müssen. Grüner Wasserstoff wird dabei eine zentrale Rolle spielen. Mercedes-Benz Trucks geht davon aus, dass dieser perspektivisch zu sehr attraktiven Preisen gehandelt wird.

Mercedes-Benz GenH2 Truck Prototyp

Zudem sieht der Lkw-Hersteller Vorteile bei Kosten und technischer Machbarkeit der Wasserstoff-Infrastruktur sowie für Kunden größere Reichweiten, Flexibilität und kürzere Tankzeiten. So können Wasserstoff-Lkw vor allem im harten Fernverkehrseinsatz eine sinnvolle Option für die Kunden sein, insbesondere in Bezug auf die Gesamtbetriebskosten.

Bereits seit vergangenem Jahr sind erste Brennstoffzellen-Prototypen des Mercedes-Benz GenH2 Truck im intensiven Testeinsatz – sowohl auf der hauseigenen Teststrecke als auch auf öffentlichen Straßen. Bei der Entwicklung wasserstoffbasierter Antriebe bevorzugt Mercedes-Benz Trucks den flüssigen Wasserstoff (LH2).

Der Energieträger hat in diesem Aggregatzustand im Vergleich zu gasförmigem Wasserstoff eine deutlich höhere Energiedichte bezogen auf das Volumen. Dadurch kann mehr Wasserstoff transportiert werden, was die Reichweite deutlich erhöht und so eine vergleichbare Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs mit der eines konventionellen Diesel-Lkw ermöglicht. Entwicklungsziel des serienreifen GenH2 Truck ist eine Reichweite von bis zu 1.000 Kilometern und mehr. Der Serienstart für wasserstoffbasierte Lkw ist für die zweite Hälfte des Jahrzehnts vorgesehen.

Mercedes-Benz GenH2 Truck Prototyp

Die Entwickler von Daimler Truck haben dem GenH2 Truck die Eigenschaften des konventionellen Mercedes-Benz Actros Fernverkehrs-Lkw hinsichtlich Zugkraft, Reichweite und Leistungsfähigkeit zugrunde gelegt. So soll der GenH2 Truck in seiner Serienvariante bei 40 Tonnen Gesamtgewicht eine Zuladung von 25 Tonnen bieten. Zwei spezielle Flüssig­wasserstofftanks sowie ein besonders leistungsfähiges Brennstoffzellensystem werden diese hohe Zuladung und die große Reichweite ermöglichen. Sie bilden daher das Herzstück des GenH2 Truck.

Die beiden für die Serienversion des GenH2 Truck vorgesehenen Flüssigwasserstoff-Edelstahltanks werden sich mit 80 kg (je 40 kg) Fassungsvermögen durch eine besonders hohe Speicherkapazität für das Zurücklegen weiter Distanzen auszeichnen. Das Edelstahl-Tanksystem besteht aus zwei ineinander liegenden Röhren, die miteinander verbunden und vakuumisoliert sind.

Das Brennstoffzellensystem des GenH2 Truck liefert 2 x 150 kW, eine eingebaute Batterie zusätzlich zeitlich begrenzt bis zu 400 kW. Das Speichervermögen der Batterie ist mit 70 kWh relativ gering, da die Batterie nicht für den Energiebedarf, sondern hauptsächlich zur situativen Leistungsunterstützung der Brennstoffzelle hinzugeschaltet werden soll: beispielsweise bei Lastspitzen während der Beschleunigung oder bei voll beladenen Bergauffahrten.

Mercedes-Benz GenH2 Truck Prototyp

Gleichzeitig wird durch die relativ leichte Batterie mehr Zuladung ermöglicht. Sie soll im Serienfahrzeug durch Brems- und überschüssige Brennstoffzellenenergie aufgeladen werden.

Ein Kernelement der ausgeklügelten Betriebsstrategie von Brennstoffzellen- und Batteriesystem ist ein Kühl- und Heizsystem, das alle Komponenten auf idealer Betriebstemperatur hält und somit eine möglichst hohe Langlebigkeit ermöglicht. Die beiden Elektromotoren sind in einer Vorserienversion auf insgesamt 2 x 230 kW Dauer- und 2 x 330 kW Maximalleistung ausgelegt. Das Drehmoment liegt bei 2 x 1577 Nm beziehungsweise 2 x 2071 Nm.

Parallel arbeitet Mercedes-Benz Trucks gemeinsam mit Linde an der Entwicklung eines neuen Betankungsverfahrens für flüssigen Wasserstoff: an der "sLH2-Technologie" (sLH = "subcooled" Liquid Hydrogen). Der Ansatz soll im Vergleich zu LH2 unter anderem eine noch höhere Speicherdichte und die einfachere Betankung ermöglichen. Die Unternehmen planen die erste Betankung eines Prototyp-Lkw an einer Pilotstation in Deutschland für das Jahr 2023. 

Im Bereich der Infrastruktur für Wasserstoff-Tankstellen entlang wichtiger Transportachsen in Europa plant Daimler Truck mit den Unternehmen Shell, BP und TotalEnergies zusammenzuarbeiten. Zudem ist Daimler Truck als Gesellschafter am Wasserstofftankstellenbetreiber H2 MOBILITY Deutschland beteiligt.

Darüber hinaus setzen sich Daimler Truck, IVECO, Linde, OMV, Shell, TotalEnergies und die Volvo Group im Rahmen ihrer Interessensgemeinschaft H2Accelerate (H2A) dafür ein, gemeinsam Wasserstoff-Lkw europaweit zum Durchbruch verhelfen.

Gemeinsam mit der Volvo Group setzt Daimler Truck auf die wasserstoffbasierte Brennstoffzelle. Beide Unternehmen haben 2021 das Joint Venture cellcentric gegründet. Ziel von cellcentric ist, einer der weltweit führenden Hersteller von Brennstoffzellensystemen zu werden. Dafür plant das Unternehmen, ab 2025 eine der größten Serienproduktionen in Europa aufzubauen.

Bildergalerie: Mercedes-Benz GenH2 Truck Prototyp