De vrachtwagen moet snel vergroenen, maar hoe?

Inventief was het wel. Afgelopen september bekende de Amerikaanse beursgenoteerde start-up Nikola, ontwikkelaar van waterstoftrucks, dat een filmpje van een rijdend prototype niet echt was. Of nou ja, het filmpje was wel echt, maar de truck reed niet zelf. Het ding was van een heuveltje afgeduwd en rolde naar beneden. Door de camera te draaien leek het een vlakke weg.

Nikola wilde zo graag, maar liep stuk op een ongemakkelijke werkelijkheid: zwaar wegverkeer is niet gemakkelijk te verduurzamen. Hoewel er veel aandacht is voor de elektrificatie van personenauto’s en de moeite die grote merken hebben met hun tijd mee te gaan, is dat nog niks vergeleken bij trucks. Die zijn immers veel zwaarder. Niet voor niets zijn nog zelden emissievrije vrachtwagens op de weg te zien, terwijl in Nederland in 2020 één op de vijf verkochte auto’s elektrisch was.

Toch gaat dit de komende jaren en decennia veranderen. Noodgedwongen, want ook het zware wegverkeer moet eraan bijdragen de opwarming van de aarde te stoppen. Nu stoot het zware wegverkeer zo’n 5 procent van de Europese CO₂ uit – iets minder dan de staalindustrie. In 2030 gaan nieuwe normen van de Europese Commissie gelden waarbij de CO₂-uitstoot van vrachtwagens zo’n 30 procent lager moet zijn dan in 2019.

Fabrikanten zijn niet van plan dat alleen met betere dieselmotoren te doen – dat zien ze als onhaalbaar. Hoe dan wel? Daarover denkt en discussieert de wetenschappelijke en truckwereld nu volop. Want een gemakkelijk antwoord is er niet.

Spagaat

Nikola bestaat nog steeds – en hoewel de beurskoers inmiddels ongeveer de helft lager staat dan vorig najaar, is het bedrijf nog altijd voornemens de komende jaren trucks met brandstofcellen op waterstof én trucks met batterijen op de markt te brengen. Het bouwt daarvoor op dit moment een gigantische fabriek in de Amerikaanse staat Arizona.

De strategie van Nikola toont de spagaat in de trucksector. Terwijl in de wereld van de personenauto’s alleen nog enkele Aziatische fabrikanten, zoals Hyundai en Toyota, in waterstof geloven en de batterij-elektrische auto domineert, is de situatie bij vrachtwagens heel anders.

Bij personenauto’s lijkt de silver bullet gevonden. Om 100 kilometer te rijden, is bij aandrijving op waterstof volgens sommige berekeningen 2,5 keer meer energie nodig dan bij een batterij-elektrische auto – die daardoor dus met afstand wint.

Lees ook dit verhaal over de waterstofplannen van Noord-Nederland

„Maar bij zwaar verkeer spelen andere overwegingen”, zegt Richard Smokers, die zich bij onderzoeksinstituut TNO verdiept in de toekomst van het wegverkeer. In de truckwereld is volgens hem een „levendige” discussie gaande over de toepassing van batterij-elektrische vrachtwagens en waterstofvrachtwagens. Dat veel stadsvervoer en binnenlandse ritten, van haven naar distributiecentrum bijvoorbeeld, elektrisch kunnen worden gedaan – daar is iedereen het wel over eens. Die ritten zijn kort, waardoor tussendoor en ’s nachts opladen makkelijk kan – als het laadnetwerk er ligt, tenminste.

Bij andersoortig transport neemt het nut van waterstof toe. Wie bijvoorbeeld zware lading moet vervoeren, zoals stenen, kan baat hebben bij waterstof – dat minder laadvermogen opslorpt dan een zwaar batterijpakket. De gewonnen vervoercapaciteit zou dan de hogere kosten van waterstof kunnen goedmaken.

Ook voor trucks die langere ritten maken, gaan andere factoren spelen. Waterstof tanken kost minder tijd dan laden van een batterij-elektrische truck. Voor een doorsnee automobilist, die vaak kortere ritjes maakt, is dat niet zo belangrijk. Voor trucks die lange afstanden afleggen, tellen tijdrovende stops wel.

Cruciaal voor de verduurzaming is wel dat de waterstof groen wordt opgewekt. Op dit moment gebeurt dat in Europa nog relatief weinig. Maar veel overheden – waaronder de Nederlandse en Duitse – hebben grootse plannen.

Hoe dit uiteindelijk voor de truckwereld uitpakt, is volgens Smokers „koffiedik kijken”. Of er plek is voor zowel waterstof als batterijen, hangt allemaal af van de rekensommen van de transporteurs. Sommige wetenschappers denken dat de batterij het voor zwaar en lang vervoer nooit kan winnen van waterstof.

Maar je hebt ook wetenschappers zoals Auke Hoekstra, onderzoeker aan de TU Eindhoven, die voorzien dat de batterij-elektrische truck ook op de lange afstand een goede kans maakt. Batterijen worden volgens hem steeds goedkoper en lichter. „En bovendien: omdat stroom goedkoper is, denk ik dat je lang nog veel goedkope kilometers kan rijden met een batterij.” En daar draait het nu eenmaal om bij wegtransport: veel vervoeren tegen lage kosten. „En een chauffeur moet bovendien af en toe toch rusten.” Dan is laden wellicht niet zo’n probleem.

Toch ziet Hoekstra tussen alle opties voor aandrijflijnen misschien ook wel plek voor een waterstoftruck, hoewel op relatief kleine schaal. Hij denkt dan aan transcontinentale lange ritten, met goedkope chauffeurs die elkaar afwisselen en vrachtwagens die nooit lang stilstaan. Of inderdaad bij het vervoer van erg zware goederen. „Er zijn gewoon heel erg veel verschillende use cases.”

Duurzaam in 2040

Zo kijken fabrikanten er nu ook naar. De meeste, waaronder DAF en Daimler (van Mercedes), doen onderzoek naar beide technologieën. Stellantis, de zojuist gefuseerde gigant achter onder meer Peugeot en Fiat, en Renault kijken ook naar waterstof voor kleine trucks en bestelwagens. In ieder geval gaat het volgens hen, linksom of rechtsom, lukken de CO₂-uitstoot omlaag te krijgen. Eind vorig jaar maakten de zeven grootste truckfabrikanten van Europa samen bekend dat al hun nieuwe voertuigen in 2040 op duurzame energie rijden.

Toch beginnen zich hier en daar verschillen in toekomstverwachtingen af te tekenen. Opvallende uitzondering is – naast het volelektrische Tesla, dat ook aan een truck werkt – sinds kort Scania, dat begin 2021 met veel tamtam bekendmaakte zich vooral te richten op elektrische trucks. Dat was in lijn met de strategie van het Volkswagen-concern waarvan het deel uitmaakt. De grootste autobouwer ter wereld zet grootscheeps in op elektrisch rijden.

VW-topman Herbert Diess, nooit bang voor krachtige uitspraken, wees afgelopen week in de Britse zakenkrant Financial Times op een punt dat sterk lijkt op dat van Hoekstra van de TU Eindhoven. „Het gaat bij vrachtwagens echt om de kosten per kilometer en de lading per kilometer. Waterstof is zo duur dat je de kosten verdrievoudigt ten opzichte van een elektrische truck.” De meeste vrachtwagenbezitters kiezen er volgens hem dan voor af en toe wat langer te laden dan over te stappen op waterstof.

Scania heeft het waterstofonderzoek nog nét niet helemaal stopgezet. Smokers van TNO denkt dat het geen kwaad kan als fabrikanten zich op meer technologieën blijven richten. „We hebben haast, en niet de tijd om te wachten tot we weten welke optie wint. We moeten op alle sporen vooruit. Als er later eentje afvalt, is dat dan verspild geld? Ik denk het niet.”

De invoering in 2025 van zero-emissie-zones in verschillende Nederlandse steden zal de markt voor elektrische en waterstoftrucks naar verwachting een duw in de rug geven. Nu worden ze nog nauwelijks verkocht, en lopen vooral experimenten met kleine vloten in proefgebieden. Smokers: „Vanuit dat soort gebieden kan je opschalen. Zo kunnen ook de gebruikers wennen aan de verschillende soorten trucks.” Om te bezien wat het kost, bijvoorbeeld, of hoe je een planning maakt voor laden of waterstof tanken.

Zo heeft de stad Groningen nu een bescheiden netwerk van waterstoftankstations voor stadsbussen en vuilniswagens. Het bedrijf Holthausen bouwt in de provincie waterstoftrucks – en verwacht er de komende jaren duizenden te verkopen.

Bocht afsnijden

Simpel wordt de route naar 2030, als de nieuwe EU-emissienormen gelden, voor geen enkele vrachtwagenmaker. Omschakeling is een race tegen de klok, en vereist grote investeringen. Sommige truckbouwers bekijken daarom of ze wellicht met bestaande technologieën snelle stappen kunnen zetten.

De Eindhovense truckfabrikant DAF, met 8.700 werknemers een van Nederlands grootste industriële bedrijven, onderzoekt of het met een andere innovatie de toekomstige normen kan halen. Het bedrijf wil een dieselmotor zodanig aanpassen dat die op waterstof kan lopen. Dat een bedrijf zijn vertrouwde verbrandingsmotor en in decennia opgebouwde kennis als vertrekpunt neemt, verrast niet, maar directeur productontwikkeling Ron Borsboom bestrijdt dat zijn bedrijf het ziet als een magische oplossing, of niet mee wil gaan met zijn tijd. „We wijzen de alternatieven niet af, we hebben al elektrische trucks op de markt. Deze motor is een technische uitdaging, die we wel verder willen onderzoeken.”

Dat doet DAF samen met TNO. Smokers: „Bij zwaar vervoer wordt het rendement van een brandstofmotor met waterstof al snel gunstiger.” En als het allemaal lukt, dan valt ook in hoog tempo op te schalen. „We denken dat het reëel is, maar er is nog flink wat ontwikkeling nodig. Een dieselachtig rendement halen, of nog beter, vereist een complexe regeling van het verbrandingsproces.”

Dan is wel cruciaal dat de Europese Commissie de verbrandingsmotor in trucks niet per wet gaat beëindigen. Voor personenauto’s lijkt dat punt dichtbij te komen – iets wat volgens DAF bij trucks absoluut niet zou moeten gebeuren. Borsboom: „Dat we in 2040 CO₂-neutraal willen zijn, moet niet vertaald worden als stoppen met de verbrandingsmotor.”