ZF-Hybridantrieb für Lkw Der Diesel bekommt elektrische Hilfe

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Die Zukunft des Antriebs soll elektrisch sein, auch bei Lastwagen. Doch während Stromer auf vier Rädern längst zum Straßenbild gehören, sucht der Güterverkehr noch nach dem richtigen Weg. ZF setzt dabei auf eine Technik, die Diesel und Elektroantrieb miteinander verbindet.

Der Lastwagen rollt fast lautlos vom Hof. Kein Nageln, kein Dröhnen, nur ein leises Surren begleitet die ersten Meter. Tatsächlich fährt der Sattelzug gerade rein elektrisch. Aber unter dem Fahrerhaus arbeitet kein Batterieantrieb, stattdessen unterstützt ein E-Motor den Diesel. Konkret: ZF hat das automatisierte Traxon-Getriebe um einen Elektromotor ergänzt und so einen Hybridantrieb geschaffen, der die Brücke zwischen klassischem Diesel und vollelektrischen Lkw schlägt.

Nicht nur die Lkw-Hersteller stehen unter Druck, ihre CO2-Emissionen zu senken. Auch Auftraggeber verlangen von Spediteuren klimafreundliche Transporte. Rein elektrische Lastwagen gelten dafür als langfristige Lösung, doch gerade auf langen Strecken fehlen vielerorts noch Ladepunkte, Netzanschlüsse und Erfahrungen im täglichen Betrieb. „Im Fernverkehr ist es nach wie vor so, dass wir eine begrenzte Infrastruktur haben“, sagt ZF-Entwickler Matthias Holzer.

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Genau hier setzt ZF an. Neu ist die Idee nicht. Scania bietet bereits Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Lkw an, Volvo nutzt die Technik unter anderem in Kommunalfahrzeugen. Mercedes-Benz sammelte mit dem Atego Hybrid schon vor Jahren Erfahrungen. Mit dem Traxon 2 Hybrid elektrifiziert ZF nun eines der am weitesten verbreiteten Getriebe im schweren Nutzfahrzeugbereich. Der Vorteil: Viele Hersteller könnten die Technik vergleichsweise einfach in bestehende Fahrzeugkonzepte integrieren.

Das Grundprinzip ähnelt dem eines Hybrid-Pkw. Zwischen Dieselmotor und Getriebe sitzt ein Elektromotor. Er unterstützt beim Anfahren und Beschleunigen, gewinnt Energie beim Bremsen zurück und treibt den Lkw auf kurzen Strecken sogar allein an. Auf Betriebshöfen, in Wohngebieten, Logistikzentren oder Umweltzonen fährt der Lastwagen dann elektrisch.

Doppeltes Angebot: Hybrid und PHEV

Anders als bei vielen Pkw denkt ZF dabei jedoch in zwei Richtungen. Die einfachere Variante ist ein klassischer Hybrid. Er nutzt eine vergleichsweise kleine Batterie, die sich ausschließlich während der Fahrt auflädt. Die elektrische Energie stammt dabei vor allem aus Bremsvorgängen und Gefällestrecken.

Daneben sieht ZF auch Potenzial für einen Plug-in-Hybrid (PHEV). Hier fällt die Batterie deutlich größer aus und lässt sich zusätzlich an einer Ladesäule füllen. Das Fahrzeug fährt dann nicht nur immer wieder kürzere Abschnitte elektrisch, sondern kann je nach Batteriegröße auch längere Strecken ohne Dieselmotor zurücklegen. Mit einer 100-kWh-Batterie hält ZF rund 80 Kilometer elektrische Reichweite für möglich.

Technisch setzt das System auf eine 800-Volt-Architektur. Sie ermöglicht hohe Ladeleistungen von bis zu 350 kW. Ein weitgehend leerer 100-kWh-Akku könnte so in rund 20 bis 25 Minuten wieder auf etwa 80 Prozent gebracht werden.

Damit beginnen allerdings die Unterschiede zwischen Theorie und Praxis. Ein Fernverkehrs-Lkw soll möglichst viele Kilometer zurücklegen und möglichst wenig Zeit an Ladesäulen verbringen. Deshalb dürfte die Batterie unterwegs seltener geladen werden, als es die theoretischen Berechnungen annehmen. Ihre größte Stärke spielt die Technik dort aus, wo regelmäßig gebremst und wieder beschleunigt wird, etwa im Verteilerverkehr oder im Stadtverkehr. Auf der Autobahn rekuperiert ein Hybridantrieb aber nur beim Bremsen – was eher selten geschieht – oder beim Bergabfahren.

Dennoch verspricht sich ZF auch für die Langstrecke Vorteile. Der Hybrid entlastet den Diesel in vielen Situationen und nutzt Energie, die bislang verloren ging. So soll die Technik laut ZF rund acht Prozent Diesel einsparen.

PHEV spart viel fossilien Kraftstoff

Beim Plug-in-Hybrid fällt der Effekt deutlich größer aus. Nach Berechnungen des Zulieferers sind CO2-Einsparungen von bis zu 47 Prozent möglich. Allerdings handelt es sich dabei um einen Simulationswert. Er setzt voraus, dass die Batterie regelmäßig extern geladen wird und ein großer Teil der elektrischen Fahranteile tatsächlich genutzt werden kann. Wie viel man im Alltag wirklich spart, hängt davon ab, wie oft der Lkw an der Ladesäule andockt.

Für ZF ist der Hybrid daher vor allem eine Brückentechnologie. Im regionalen Verteilerverkehr sieht der Zulieferer batterieelektrische Fahrzeuge bereits heute im Vorteil. Auf langen Strecken soll der Hybrid helfen, Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß zu senken, solange Schnelllader nicht flächendeckend verfügbar sind.

Am Ende ist es weniger eine technische als eine wirtschaftliche Frage, ob sich das Konzept durchsetzt. „Wir rechnen mit einer Amortisationszeit von zwei Jahren“, sagt Holzer. Wenn diese Rechnung aufgeht, könnte der Diesel noch eine Weile bleiben, allerdings nur mit elektrischer Unterstützung.

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