Die Herausforderungen bei der Nutzung alternativer Energien für den Verkehr

Alternative Energietechnologien sind in fast alle Bereiche unseres Lebens eingedrungen und haben den Weg für einen Wandel geebnet, von dem viele noch nicht überzeugt sind. Während die Daten für 2018 zeigen, dass Diesel immer noch einen Marktanteil von 93 Prozent am Kraftstoffportfolio der Vereinigten Staaten hat, werden neue Energiearten immer häufiger verfügbar und in realen Szenarien eingesetzt. Von Elektrofahrzeugen über Erdgas und batteriebetriebene Autos bis hin zu erneuerbaren Energien und darüber hinaus sind Fortschritte bei Fahrzeugen mit alternativen Energien in Sicht, und die Branche ist unglaublich optimistisch, was die Zukunft nachhaltiger Transportlösungen angeht.

Beispiele für den aktuellen Stand dieser Alternativen finden Sie unter Nikolas Haltung zum Einsatz von Elektrofahrzeugen im Verkehr, der Wirtschaftlichkeit des CNG-Transports, und einen Überblick über Biodiesel und erneuerbare Diesell. 

Inmitten der Aufregung um die alternativen Energien gibt es jedoch auch Herausforderungen für die Transportindustrie, die in der Regel immer gleich sind, unabhängig davon, welche alternative Energiequelle bewertet wird. Es handelt sich dabei um große Herausforderungen, die von der Verkehrsindustrie gemeinsam bewältigt werden müssen, um eine breite Einführung zu ermöglichen.

Zu den vier wichtigsten Herausforderungen, die einer breiten Akzeptanz und Nutzung alternativer Energietechnologien im Verkehrswesen im Wege stehen, gehören: 

• Hohe Einstiegskosten
• Infrastrukturbeschränkungen
• Standardisierungsprobleme
• Bewusstseinsbildung

Alternative Kraftstofffahrzeuge sind teuer

Neue Technologien erfordern fast immer ein hohes Maß an Anfangsinvestitionen. Technologien, die sich in einem frühen Stadium befinden, sind in der Umsetzung fast immer unglaublich teuer. Sowohl die Fahrzeuge, die sie nutzen, als auch die Energie selbst erfordern Kapitalinvestitionen von verschiedenen Interessengruppen, die sich mit ganzem Herzen dem Ziel verschrieben haben.

Wenn die endgültigen Versionen der Technologie erreicht sind, werden zusätzliche Mittel benötigt, um sie in großem Maßstab kommerziell verfügbar zu machen. Dies geschieht zunächst durch Pilotprojekte und dann durch die Einführung der Technologie unter Musterbedingungen, die von allen Beteiligten unterstützt werden müssen. Nur wenn sie sich in der Praxis bewährt haben, werden diese Optionen für die Massenproduktion geeignet sein.

Zum Beispiel hat

BYD schwere Lkw der Klasse 8 auf der Straße, aber die Amortisationszeit ist im Vergleich zu einem dieselbetriebenen Lkw deutlich länger.Sie brauchen staatliche Anreize und Finanzmittel, um die Ausrüstung zu verbessern, damit sie den Markt durchdringen und mit konventionellen Energien wie Diesel konkurrieren können.  

Auf hohem Niveau liegt die wirtschaftliche Rentabilität in der Fähigkeit, die laufenden Energiekosten zu senken, um die Kosten für die Ausrüstung alternativer Fahrzeuge wieder hereinzuholen.  Das obige einfache Modell zeigt die Gesamtkosten für Ausrüstung, Wartung und Energie pro zurückgelegtem Kilometer. (Der Restwert der Ausrüstung ist nicht berücksichtigt. CNG-Wartung = Diesel + 0,02 $/mi, BEV-Wartung = Diesel - 0,01 $/mi).

Selbst nach einem breiteren Einsatz werden diese neuen Technologien so lange teuer bleiben, bis sich auf dem Markt ein Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage einstellt.

Dieser Prozess schafft eine positive Rückkopplungsschleife - hohe Kosten halten Investoren in Schach, die darauf warten, dass frühe Anwender die Bewegung in Gang setzen. Aber ohne frühe Anwender bleiben die Kosten hoch. Selbst im Falle der am weitesten verbreiteten Alternativen kommen die ersten Anwendungen von einigen wenigen Erstanwendern, und eine weit verbreitete Nutzung ist noch nicht zu erkennen, wenn man sie im Rahmen der gesamten Verkehrslandschaft betrachtet.

Ladestationen und Tankstellen sind rar

Die Zahl der neu gebauten CNG-Stationen erreichte 2014 mit 163 ihren Höhepunkt. Seitdem ist die Zahl der neuen Stationen jedes Jahr zurückgegangen. Bis 2018 wurden nur 30 neue Stationen registriert und 11 neue Stationen im Jahr 2019. Die Infrastruktur in den Bereichen Wasserstoff-Brennstoffzellen und Elektroautos muss sich erst noch entwickeln.

Da die Einführung neuer Energietechnologien im Verkehr ein relativ langsamer Prozess ist, braucht die Entwicklung einer angemessenen Infrastruktur zu ihrer Unterstützung wiederum Zeit. Bis heute ist die Infrastruktur eine der größten Herausforderungen für die Transportindustrie, wenn es darum geht, batterieelektrische, wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen-, CNG-, RNG- und andere Kraftstofftypen vollständig einzuführen.

Es kann schwierig sein, die Entwicklung von Tankstellen in großem Maßstab zu motivieren, wenn Fahrzeuge, die die Technologie nutzen, nicht weit verbreitet sind. Darüber hinaus ist es schwierig, Verlader oder Spediteure davon zu überzeugen, Fahrzeuge zu kaufen, die nicht über einen breiteren Zugang zu der für den Betrieb erforderlichen Energie verfügen.

Dies führt zurück zur Kostenfrage, bei der es zu einer Art Spieltheorie darüber kommt, wer zuerst in die Infrastruktur investieren wird. Wenn sich die Branche gemeinsam für den Ausbau der Infrastruktur einsetzen kann, ist der Nutzen für alle Beteiligten am größten. Das soll nicht heißen, dass die Infrastruktur stagniert.

Einige Organisationen arbeiten daran, dieses Henne-oder-Ei-Szenario zu entschärfen, wie z.B. Nikola Motors das sich bemüht, nicht nur das Fahrzeug bereitzustellen, sondern auch die Infrastruktur auszubauen.  

Standardisierte Stromerzeugung ist für Erstausrüster schwierig

Jedes Jahr machen neue Fortschritte bei Kraftstoffen und Geräten die alternative Energielandschaft effizienter und idealer für den Einsatz in realen Anwendungen. Dies bringt jedoch auch verschiedene Herausforderungen mit sich. Wie können die Unternehmen mithalten? Es scheint, dass das neueste Modell auf den Markt kommt, bevor die vorherige Technologie überhaupt eine Chance hat, sich auf dem Markt durchzusetzen.

Um den kurzen Lebenszyklen neuer Technologien entgegenzuwirken, ist eine Zusammenarbeit im Bereich der Standardisierung unerlässlich. Die Branche muss sich fragen: "Woran schließen wir an?" und "Wie können wir mit der vorhandenen Ausrüstung und Hardware zusammenarbeiten?"

Die Hersteller müssen Lösungen finden, die es den Verbrauchern - seien es Verlader, Spediteure oder andere - ersparen, bei jeder Technologieänderung von Grund auf neu zu investieren. 

Zum Beispiel haben sich viele Telematiksoftware und ein Großteil der heutigen vernetzten Fahrzeugtechnologie von den Geräten selbst weg in die Cloud verlagert, so dass Aktualisierungen über die Luftwellentechnologie vorgenommen werden können, wodurch die Notwendigkeit entfällt, Jahr für Jahr neu in das nächste Modell zu investieren.

Dieses Problem stellt eine besondere Herausforderung für Elektroautos und -lastwagen dar. Unternehmen wie Tesla, BYD und Daimler haben alle Modelle mit einzigartigen Fähigkeiten, aber jedes bietet unterschiedliche Ladeanforderungen und benötigt daher eine andere Energieinfrastruktur.

Alternative Technologien werden oft missverstanden

Während die finanziellen, wirtschaftlichen und politischen Aspekte aufgrund ihres quantitativen Charakters leicht als Herausforderungen genannt werden können, muss das Bewusstsein für die Funktionsweise der einzelnen Technologien, für Aktionspläne zur Umsetzung, für die Schulung von Lkw-Fahrern und für ihre Auswirkungen auf die Branche im Vordergrund stehen. Wenn Investoren und wichtige Akteure in der alternativen Energielandschaft nicht über entsprechende Informationen und Ausbildung verfügen, ist es sehr viel unwahrscheinlicher, dass sie - wenn überhaupt - in das Spiel einsteigen.

Wie Elizabeth Fretheim, Leiterin der Geschäftsentwicklung bei Nikola Motors, in einem früheren Interview über Elektrofahrzeuge erklärte, "wird die Technologie vom geschäftlichen Standpunkt aus rentabel sein" und nicht nur eine Maßnahme der Nachhaltigkeit.

Aber es ist eine Herausforderung, dieses Bild in den Köpfen der Verlader und Spediteure zu verändern.

Die Aufklärung der Öffentlichkeit, um die Akzeptanz zu fördern und unbegründete Ängste abzubauen, wird dazu beitragen, das Engagement für neue Programme zu erleichtern. Da es sich um Technologien handelt, mit denen die Öffentlichkeit auf der Straße direkt in Berührung kommt, hat ihre Unterstützung einen langen Atem, wenn es darum geht, Risiken einzugehen und in neue Technologien zu investieren.

Wenn die Nachfrage nach Transparenz in nachhaltigen Lieferketten von den Verbraucher von Gütern, ist es schwierig, Organisationen zu motivieren, die hier dargelegten Herausforderungen zu überwinden. 

Herausforderungen für alternative Energietechnologien überwinden

Während diese Herausforderungen sehr real sind und die Transportindustrie insgesamt betreffen, ist es nicht unmöglich, sie zu überwinden. Viele Organisationen haben sich verpflichtet, sich jeder einzelnen Herausforderung zu stellen. Die Investitionen nehmen zu, und einzelne Unternehmen haben ihr Engagement bekundet indem sie neue Ausrüstungen bestellten, Zukunftspläne ankündigten und die derzeitige Verwendung von auf fossilen Brennstoffen basierenden Kraftstoffarten einschränkten.

Die Zusammenarbeit nimmt zu, da alle Mitglieder der Transportbranche das gleiche Ziel verfolgen: wirtschaftlich und funktionell lebensfähig zu bleiben, unabhängig davon, wie die Energielandschaft in zehn Jahren aussehen wird. Aus diesem Grund kann man mit Sicherheit sagen, dass sich die Branche dieser Herausforderungen bewusst ist und sich zusammenschließen wird, um sie in Zukunft zu meistern.