Elektromobilität: Die Mobilitätswende für Nutz- und Kraftfahrzeuge

Im PKW-Bereich schreitet die Elektrifizierung merklich voran: Zum einen sind immer mehr E-Autos auf den Straßen zu sehen und zum anderen macht sich in diesem Zuge ein wachsendes Angebot an Ladeinfrastruktur bemerkbar. Daneben wächst gleichzeitig das Interesse an alternativen und emissionsärmeren Antriebsformen für Nutz- und Lastkraftfahrzeuge. Was sind die Gründe dafür? Welche Antriebsarten setzen sich auf dem Nutz- und Lastkraftfahrzeugmarkt der Zukunft durch? Welche Infrastruktur wird benötigt, um die Elektrifizierung möglich zu machen? Und welche neuen Serviceangebote entstehen im Zuge dieses Wandels?  

Die vielfältigen Motive hinter der Elektrifizierung von Nutz- und Kraftfahrzeugen

Es gibt mehrere verschiedene Treiber der aktuellen Entwicklung in diesem Bereich. Auf regulatorischer Ebene setzt die EU konkrete und verpflichtende Emissionssenkungsrichtlinien für LKW-Hersteller fest. So liegt beispielsweise die Richtlinie für das Jahr 2030 bei einer Senkung von 45 Prozent der Emissionen gegenüber dem Basisjahr 2019 (Stand April, 2023). Die Industrie arbeitet dafür eng mit Regierungen und Kund:innen zusammen, um die Mobilitätswende voranzutreiben.

Zudem wird prognostiziert, dass womöglich ab 2025 batterieelektrische LKW eine niedrigere Total Cost of Ownership (TCO) aufweisen als LKWs mit einem herkömmlichen Verbrennungsmotor. Brennstoffzellen-LKWs werden voraussichtlich bis 2030 folgen. Dabei sind die höhere Effizienz von Elektroantrieben und der absehbare technische Fortschritt im Bereich der Energieträger die Haupttreiber für die Senkung der Energiekosten im Vergleich zu konventionellen Antriebsarten. Dies schafft im Zusammenspiel mit politischen und fiskalischen Rahmenbedingungen der EU und länderspezifischen Regelungen ökonomische Anreize für die Umstellung auf Elektroantriebe.

Nicht zuletzt sind es auch geopolitische Motive, die die Mobilitätswende antreiben. Ein geringerer Ölverbrauch könnte europäischen Ländern auf mittelfristige Sicht größere Energieautarkie verschaffen.

Herausforderungen bei der Entwicklung alternativer Antriebsarten

Die Entwicklung von alternativen Antriebsarten für Nutz- und Lastkraftfahrzeuge ist jedoch nicht einfach, da die Nutzer:innen deutlich höhere Anforderungen an die Batterieleistung und die Reichweite stellen als im PKW-Bereich. Die Fahrzeuge müssen in der Lage sein, schwere Lasten über lange Strecken, oft im Dauerbetrieb, zu transportieren, ohne dass die Batterien während der Fahrt leer werden. Zudem liegt die Laufleistung von konventionellen Motoren im LKW-Bereich deutlich über der von PKWs. Ebenso müssen die alternativen Antriebsarten im Bereich der Nutzfahrzeuge den Anforderungen eines weiten Spektrums an Anwendungsfällen gerecht werden. 

Bei der Wahl der Antriebsarten lohnt sich ein Vergleich

Um diesen besonderen Anforderungen gerecht zu werden, wird neben dem batterieelektrischen Antrieb (BEV) auch in die Entwicklung von Brennstoffzellen- (FCEV) Antrieben und Oberleitung-LKWs (O-LKWs) investiert. Die Wahl des Antriebs kann von verschiedenen Faktoren abhängen, wie beispielsweise der geplanten Route, der Verfügbarkeit von Ladestationen und Wasserstoff-Tankstellen sowie den individuellen Anforderungen an das Fahrzeug. Die drei Technologien befinden sich in unterschiedlichen Entwicklungsphasen und weisen verschiedene Merkmale auf, sodass aus heutiger Sicht noch nicht klar ist, welche Technologie sich am Ende durchsetzen wird. Allerdings lässt sich aus der bereits weiter vorangeschrittenen Elektrifizierung der PKWs einiges lernen.

Infrastruktur als entscheidender Entwicklungsfaktor: Drei Lade- und Tankszenarien mit unterschiedlichen Anforderungen

Im Prozess der Elektrifizierung der PKWs ist deutlich geworden, dass die Ladeinfrastruktur einen kritischen Erfolgsfaktor für die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen darstellt. Dabei ist ein effizienter Mix von privaten und öffentlichen Einrichtungen unerlässlich. Die Frage ist also: Lassen sich aus diesen Erkenntnissen Rückschlusse für die Entwicklung der Ladeinfrastruktur für Nutz- und Lastkraftfahrzeuge ziehen?

Insbesondere für LKWs ist die Optimierung von Lade- bzw. Tankzeiten von zentraler wirtschaftlicher Bedeutung. Lade- bzw. Tankzeiten sollten im optimalen Fall während der natürlichen Standzeiten wie beispielsweise dem Be- und Entladen von Fahrzeugen oder vorgegebenen Ruhezeiten für die Fahrer:innen erfolgen, um eine höchstmögliche Effizienz zu erreichen. Weiterhin sind die Kosten für den Ladestrom ein wichtiger Faktor. So lassen sich für Nutz- und Kraftfahrzeuge folgende drei Kern-Lade- bzw. -Tankszenarien erkennen – das Laden im Depot, das Laden entlang der Route und das Laden im Logistikzentrum:

Im Depot wird hauptsächlich über Nacht und am Wochenende geladen bzw. getankt. Somit kann eine verhältnismäßig niedrige Ladeleistungen von ca. 100 kW pro Stunde genutzt werden. Dasselbe gilt auf Umschlagplätzen vor allem für Silofahrzeuge, wo die Fahrzeuge während des Be- und Entladens, der Reinigung oder der Wartezeit über mehrere Stunden geladen bzw. betankt werden können.

Für das En-Route-Laden gibt es drei verschiedene Szenarien, die bedacht werden müssen. Erstens im Rahmen der Fahrpausen an den Raststätten. Dabei werden hohe Ladeleistungen von 800kW bis 1,2 MW pro Stunde benötigt. Im zweiten En-Route-Szenario kann über Nacht geladen werden, wenn LKW-Fahrer:innen ihre Ruhephasen auf dem Rastplatz verbringen. Hier bietet sich zur Kostenoptimierung die Chance, mit niedriger Ladeleistung zu laden. Zuletzt kann es zu Ad-hoc- Zwischenladungen außerhalb der Pausenzeit kommen, wo eine hohe Ladeleistung benötigt wird, damit der LKW so schnell wie möglich wieder weiterfahren kann. 

Im Logistikzentrum wird während des Be- und Entladens des LKWs geladen. Hierfür wird eine mittlere Ladeleistung von ca. 350 bis 500kW pro Stunde benötigt. Die benötigte Ladeleistung kann je nach Be- und Entladedauer variieren. Ähnliche Ladeleistungen werden während des Wartens vor Umschlagplätzen benötigt, hauptsächlich für Frachtfahrzeuge.

Für batteriebetriebene Fahrzeuge ist beim Ausbau der Infrastruktur zudem als Nebenbedingung zu beachten, dass dieser Hand in Hand mit dem Ausbau der Netzinfrastruktur geschehen muss. Denn ohne erweiterte Netzkapazitäten sowie einer intelligenten Netzsteuerung und Nutzung beispielsweise von Pufferspeichern, können die hohen Ladeleistungen, die für die Nutz- und Lastkraftfahrzeuge nötig sind, nicht erbracht werden. Mithilfe von Lastmanagement kann das Netz intelligent gesteuert werden und so Lastspitzen sowie eine Überlastung des Netzes vermieden werden. So könnten zudem die Energiekosten reduziert werden.

Neue Serviceangebote entlang der gesamten Charging-Value-Chain und dem Fahrzeugerwerb

Der Markt für Nutz- und Lastkraftfahrzeuge mit alternativen Antrieben befindet sich derzeit in der Markteinführungsphase und erreicht nun die Wachstumsphase. Dies verspricht ein steigendes Marktvolumen in den kommenden Jahren und bringt einen großen Wandel für Flottenbesitzer:innen mit sich. Es müssen nicht nur die Fahrzeuge ausgetauscht werden, sondern auch die eigene Tank- bzw. Ladeinfrastruktur angepasst werden.

Daraus ergeben sich zahlreiche neue Geschäftsmöglichkeiten und Serviceangebote, mit denen Kund:innen im B2B-Sektor begeistert werden können. So werden beispielsweise durch die hohen Anschaffungskosten von Null-Emissionen-LKWs, die hohen technologischen Anforderungen und die Unsicherheit des Restwerts, Leasing-Modelle für Flottenbetreiber:innen attraktiv. Dabei kann die Bereitstellung von Ladeinfrastruktur und die Wartung der Fahrzeuge als zusätzlicher Service angeboten werden.  

Auch entlang der Charging-Value-Chain entstehen neue Servicemöglichkeiten. Neben einem attraktiven Kund:innenerlebnis an öffentlichen Lade- und Tankstationen, stellt im Nutz- und Lastkraftfahrzeugbereich die Bereitstellung und Wartung von Lade- und Tankinfrastruktur auf dem privaten Gelände von Flottenbetreiber:innen, aber auch Besitzer:innen von kleineren Fuhrparks, eine große Chance dar. Die herkömmliche Struktur eines Geländes oder Depots kann innovativ gestaltet werden, um optimale Ladezeiten zu erlauben. Nicht zuletzt entsteht neues Potenzial durch die Digitalisierung der Fahrzeuge und die daraus resultierenden Datensätze.

Quelle: KPMG in Deutschland, 2023

Ein Wachstumsmarkt entsteht – Wie KPMG unterstützen kann

Angesichts dieses enormen Zukunftsmarkts, der gerade entsteht, ergeben sich zahlreiche neue Geschäftsfelder und -möglichkeiten. Betrachtet man die hier ausgeführten Entwicklungen im Bereich der Elektrifizierung von Nutz- und Kraftfahrzeugen, stellen sich folgende Schlüsselfragen:

1. Welche Rolle spielt mein Unternehmen bei der Elektrifizierung der Nutz- und Kraftfahrzeuge?
2. Wie kann ich mein Serviceangebot im Bereich der Elektrifizierung von LKWs ausweiten?
3. Wie kann ich mein Serviceangebot vom Wettbewerb differenzieren?
4. Welche Veränderungen am Geschäftsmodell muss ich vornehmen, um nachhaltig erfolgreich zu sein?
5. Welche zusätzlichen Geschäftsmöglichkeiten ergeben sich durch die Elektrifizierung für mein Unternehmen?

Antworten darauf liefert KPMG mit dem Know-how aus vielfältigen Projekten sowie eigenen Studien und Analysen. Mit unserem vorausschauenden Denken und unserer Expertise können wir Sie dabei unterstützen, mit neuen Serviceangeboten ihre Kund:innen rund um die Mobilitätswende zu begeistern.

Sie möchten mehr erfahren? Sprechen Sie uns an.

Co-Autorinnen: Jule Riedel und Kathrin Schwarz