DIW Wochenbericht 46 / 2025, S. 723-732
Wolf-Peter Schill, Julius Jöhrens, Felix Spathelf
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„Batterieelektrische Fahrzeuge sind sehr energieeffizient. In der energiebasierten Logik der THG-Quote generieren sie allerdings genau deshalb eine zu geringe Emissionsminderung. Dies sollte reformiert werden.“ Wolf-Peter Schill
Der Straßengüterverkehr macht knapp ein Drittel der Verkehrsemissionen Deutschlands aus. Um bis 2045 klimaneutral zu werden, braucht es eine Antriebswende hin zu emissionsfreien Fahrzeugen wie batterieelektrischen Lkw. Diese spielen vor allem im Schwerlastverkehr bisher nur eine kleine Rolle, ihr Anteil ist aber zuletzt deutlich gewachsen. Ein wichtiger Faktor für ihren weiteren Markthochlauf sind die Anreize, die sich aus der Treibhausgasquote (THG-Quote) ergeben. Diese verpflichtet Mineralölunternehmen dazu, einen Teil der durch ihre Kraftstoffe verursachten Treibhausgasemissionen zum Beispiel durch den Quotenhandel mit Lkw- und Ladestellenbetreibern zu mindern. Die aktuelle Ausgestaltung dieses Klimaschutzinstruments benachteiligt allerdings batterieelektrische Lkw gegenüber Brennstoffzellen-Lkw: Ihre Fahrleistung wird unterschätzt, die Emissionen des Antriebsstroms werden überschätzt, und ihre Energieeffizienzvorteile werden nicht korrekt abgebildet. Schnell umsetzbare Reformoptionen wären eine Erhöhung der geschätzten jährlichen Fahrleistung der Fahrzeuge und eine realistischere Abschätzung der Emissionen des Strommix. Darüber hinaus erscheint eine umfassendere Reform sinnvoll, um die Energieeffizienzvorteile von batterieelektrischen Lkw in der Logik der THG-Quote adäquat zu berücksichtigen.
Die Treibhausgasquote, auch Treibhausgasminderungsquote oder THG-Quote genannt, ist ein marktbasiertes Klimaschutzinstrument. Es verpflichtet Unternehmen der Mineralölwirtschaft dazu, die mit dem Inverkehrbringen fossiler Kraftstoffe verbundenen Emissionen zu reduzieren. Es wurde im Jahr 2015 eingeführt und löste die bis dahin bestehende Biokraftstoffquote ab. Indem zum Beispiel die Lkw- oder Ladestellen-Betreiber THG-Quoten mit den Mineralölunternehmen handeln können, sollen Anreize für die Nutzung emissionsarmer Energieträger und alternativer Antriebe gesetzt werden.
In diesem Bericht wird analysiert, wie die THG-Quote auf die sogenannte Antriebswende im Straßengüterverkehr wirkt – also auf den Ersatz schwerer Dieselfahrzeuge durch solche mit batterieelektrischen Antrieben oder Wasserstoff-Brennstoffzellen. Einleitend wird ein Überblick über aktuelle Trends bei den Flotten- und Neuzulassungsanteilen von Lkw mit alternativen Antrieben gegeben. Anschließend wird untersucht, wie sich die THG-Quote auf die Anreize für die Nutzung von batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Lkw auswirkt. Auf dieser Basis werden abschließend Reformoptionen vorgeschlagen, um bestehende Anreizverzerrungen zu vermindern.Grundlage für diesen Bericht ist das gemeinsame Forschungsprojekt „enERSyn“ des ifeu-Instituts, der TU Dresden und des DIW Berlin (Fkz 01MV22004B).
Der Straßengüterverkehr spielt eine wichtige Rolle für Deutschlands Klimaziele. Im vergangenen Jahr machte er knapp ein Drittel der Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors aus und rund sieben Prozent der gesamten deutschen Treibhausgasemissionen.Berechnet auf Basis von Daten des Umweltbundesamts (online verfügbar, abgerufen am 21. Oktober 2025. Dies gilt auch für alle anderen Onlinequellen dieses Berichts, sofern nicht anders vermerkt) sowie von TREMOD (online verfügbar), ohne Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft. Um bis 2045 klimaneutral zu werden, müssen die heute vorherrschenden Diesel-Lkw weitgehend durch emissionsfreie Fahrzeuge ersetzt werden. Hierfür werden vor allem batterieelektrische und wasserstoffbasierte Antriebe diskutiert. Andere Optionen wie Biokraftstoffe oder synthetische Kraftstoffe erscheinen für sehr weitreichende Emissionsminderungen weniger geeignet, da sie auf absehbare Zeit kaum in großer Menge günstig bereitgestellt werden können.Vgl. Wolf-Peter Schill, et al. (2024): Klimaschutz im Straßengüterverkehr: Die Zukunft ist batterieelektrisch. DIW Wochenbericht Nr. 47, 743–753 (online verfügbar). Eine weitere Option für Klimaschutz im Straßengüterverkehr neben der Antriebswende ist, Verkehr grundsätzlich zu vermeiden und auf die Schiene zu verlagern. Die Potenziale hierfür sind jedoch begrenzt.Vgl. Sachverständigenrat für Wirtschaftsfragen (2024): Güterverkehr zwischen Infrastrukturanforderungen und Dekarbonisierung. Kapitel 2 des Frühjahrsgutachtens (online verfügbar).
Der Straßengüterverkehr umfasst ein breites Spektrum von Fahrzeugen und reicht vom urbanen Verteiler- und Lieferverkehr mit leichten Nutzfahrzeugen bis hin zum grenzüberschreitenden Schwerlastverkehr. Nutzfahrzeuge, die schwerer als 3,5 Tonnen sind, werden vom Kraftfahrt-Bundesamt in „Lastkraftwagen“ mit festem Aufbau und „Zugmaschinen“ unterschieden. Zu letzteren gehören die für den Schwerlastverkehr besonders relevanten Sattelzugmaschinen, oft auch „Sattelschlepper“ oder „Sattelzüge“ genannt.Umgangssprachlich und auch in diesem Bericht wird die Abkürzung „Lkw“ so gebraucht, dass sie sowohl Lastkraftwagen als auch Zugmaschinen im Sinne der amtlichen Statistik miteinschließt. Sie haben besonders hohe durchschnittliche tägliche Fahrleistungen und entsprechend große Anteile an den Treibhausgasemissionen des Straßengüterverkehrs. Ein Antriebswechsel bei diesen Fahrzeugen bietet somit einen besonders großen Hebel für Emissionssenkungen.
Die Fahrzeugflotte des Straßengüterverkehrs wird bisher von Dieselfahrzeugen dominiert. Batterieelektrische Antriebe sind noch eine Nische, aber eine stark wachsende. Von allen in Deutschland zugelassenen Lkw, zu denen auch leichtere Fahrzeuge mit moderaten Fahrleistungen gehören, sind derzeit 2,8 Prozent rein batterieelektrisch (Abbildung 1). Bei den schweren Sattelzügen, die oft im Langstreckenverkehr eingesetzt werden, sind es mit 0,6 Prozent noch deutlich weniger. Plug-in Hybride spielen bisher fast keine Rolle. Noch geringer ist der Anteil der Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb, was neben Brennstoffzellen auch sehr wenige Wasserstoff-Verbrenner einschließt. Derzeit gibt es bei den durchschnittlich deutlich schwereren und höhere Fahrleistungen aufweisenden Sattelzügen über 100-mal so viele batterieelektrische Lkw wie Brennstoffzellen-Lkw – und das, obwohl mit Wasserstoff betriebene Lkw bei höheren Fahrleistungen eigentlich ihre Stärken ausspielen sollten. Im Segment der Lkw sind es sogar 400-mal so viele batterieelektrische wie Brennstoffzellenfahrzeuge.
Die monatlichen Neuzulassungsanteile zeigen eine hohe Dynamik bei den batterieelektrischen Fahrzeugen (Abbildung 2). Bei allen Lkw hatten im Durchschnitt der letzten drei Monate batterieelektrische Fahrzeuge einen Marktanteil von bereits gut zehn Prozent. Werden nur die Sattelzüge betrachtet, waren es gut vier Prozent. Die mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzellen-Lkw dagegen muss man auch bei den Neuzulassungen immer noch mit der Lupe suchen.
Die THG-Quote verpflichtet Mineralölunternehmen dazu, einen Teil der durch ihre Kraftstoffe verursachten Treibhausgasemissionen zu mindern oder zu kompensieren. Dazu wird eine jährlich ansteigende Minderungsquote gegenüber einem rechnerischen Referenzwert definiert (Kasten 1). Die Quote steigt mit der Zeit an. Lag sie im Jahr 2017 noch bei vier Prozent, sind es im laufenden Jahr bereits 10,6 Prozent.Weitere Informationen bietet die Homepage des Zolls (online verfügbar). Bis zum Jahr 2030 steigt sie auf 25,1 Prozent. Ein GesetzentwurfBundesregierung (2025): Entwurf eines zweiten Gesetzes zur Weiterentwicklung der Treibhausgas-Quote. Referentenentwurf, Bearbeitungsstand: 19. Juni 2025 (online verfügbar). sieht vor, dass die Quote bis zum Jahr 2040 auf 53 Prozent ansteigen soll (Abbildung 3).
In jedem Verpflichtungsjahr müssen die Emissionen der quotenverpflichteten Unternehmen folgenden Zielwert einhalten:
Zielwert [kg] = (1 − Treibhausgasquote) × Referenzwert [kg]
Der Referenzwert wird durch Multiplikation der energetischen Menge aller in Verkehr gebrachten Kraftstoffe mit dem Basiswert wie folgt errechnet:
Referenzwert [kg] = (fossiler Dieselkraftstoff [GJ] + fossiler Ottokraftstoff [GJ] + energetische Menge Erfüllungsoptionen [GJ]) × Basiswert [kg/GJ]
Der Basiswert wurde einheitlich mit 94,1 kg CO2-Äquivalent pro Gigajoule festgelegt, was ungefähr den spezifischen Emissionen von fossilem Dieselkraftstoff entspricht.
Die Minderung der Treibhausgasemissionen kann auf verschiedene Weise erfolgen. Die sogenannten Erfüllungsoptionen umfassen derzeit:
Nachweise über den Einsatz dieser Optionen können zwischen verschiedenen Akteuren gehandelt werden, die damit zu Teilnehmenden eines „Quotenmarkts“ werden. Zum Beispiel kann der Betreiber einer öffentlichen Ladestelle durch den Verkauf von elektrischem Antriebsstrom Treibhausgasminderungen im Sinne der THG-Quote generieren (Kasten 2), die er dann einem Quotenverpflichteten verkaufen kann. Wird der Emissionszielwert nach Berücksichtigung aller Erfüllungsoptionen überschritten, wird eine Strafe von 600 Euro pro Tonne Kohlendioxid (CO2) fällig.
Die Nutzung von Strom oder Wasserstoff in Lkw kann in Emissionsminderungen im Sinne der THG-Quote umgerechnet werden. Akteure der Elektromobilität und Betreiber von Wasserstofftankstellen können diese Minderungen an THG-Quotenverpflichtete verkaufen und dadurch Einnahmen generieren. Grundsätzlich gilt nach der 38. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchV) folgende Berechnungsformel:
THG-Minderung = Emission der fossilen Referenz − Emission der Erfüllungsoption
Für batterieelektrische Lkw bedeutet dies derzeit:
THG-Minderung = Basiswert [kg/GJ] × Stromverbrauch [GJ] × 3 − spezifische THG-Emissionen Strommix [kg/GJ] × Stromverbrauch [GJ] × 3 × Anpassungsfaktor
Für Lkw mit Wasserstoff-Brennstoffzellen gilt entsprechend:
THG-Minderung = Basiswert [kg/GJ] × Wasserstoffverbrauch [GJ] × 3 − spezifische THG-Emissionen Wasserstoff [kg/GJ] × Wasserstoffverbrauch [GJ] × 3 × Anpassungsfaktor
Der Faktor drei sowohl in der Referenz als auch bei den tatsächlichen Emissionen soll die Elektromobilität fördern. Der Anpassungsfaktor wurde in der 38. BImSchV auf 0,4 festgesetzt. Er soll die höhere Energieeffizienz elektrischer Antriebe gegenüber der Diesel-Referenz widerspiegeln. Allerdings gilt der gleiche Wert sowohl für batterieelektrische als auch für Brennstoffzellen-Lkw, obwohl erstere deutlich energieeffizienter sind. Dies führt dazu, dass Brennstoffzellen-Lkw rechnerisch bei gleicher Fahrleistung eine höhere Emissionsminderung im Sinne der THG-Quote mit entsprechend höheren Erlösen geltend machen können, obwohl dies in der Realität nicht der Fall ist.
Um Verzerrungen zwischen den beiden Antriebstypen auszugleichen, sollte der Anpassungsfaktor die tatsächlichen Energieeffizienzunterschiede zwischen batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Lkw berücksichtigen. Wird er für erstere auf 0,4 festgesetzt, müsste er für Brennstoffzellen-Lkw auf ungefähr 0,6 erhöht werden. Allerdings würde auch diese grundsätzlich sinnvolle Differenzierung in der aktuellen Systematik wenig helfen, da der Anpassungsfaktor auf die tatsächlichen Emissionen der jeweiligen Erfüllungsoption bezogen wird (Multiplikation mit den spezifischen Emissionen). Stattdessen sollte der differenzierte Anpassungsfaktor auf die Referenzemissionen bezogen werden. Dadurch würde sich der Verbrauch fossiler Kraftstoffe, der ansonsten nötig gewesen wäre, korrekt und unverzerrt zwischen batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Lkw berechnen lassen. Für das Beispiel des den batterieelektrischen Lkw würde sich dann ergeben:
THG-Minderung = Basiswert [kg/GJ] × Stromverbrauch [GJ] × 3 / Anpassungsfaktor − spezifische THG-Emissionen Strommix [kg/GJ] × Stromverbrauch [GJ] × 3
Eine analoge Anpassung wäre auch bei der Berechnung des Referenzwerts in Kasten 1 erforderlich.
Bei der Erfüllung durch Antriebsstrom für batterieelektrische Fahrzeuge gibt es zwei Varianten: Wird der Strom an öffentlichen Ladepunkten entnommen, dann wird er mengenmäßig genau erfasst und kann durch den Ladestellenbetreiber in den Quotenhandel eingebracht werden. Energiemengen von betrieblichen oder privaten Ladepunkten werden hingegen pauschalisiert abgebildet durch geschätzte jährliche Stromverbräuche für unterschiedliche Fahrzeugklassen, die durch das Umweltbundesamt bekannt gegeben werden. Fahrzeugbetreiber können diese mittels spezialisierter Dienstleister in den Quotenhandel einbringen und damit sogenannte THG-Prämien erlösen.Bundesanzeiger (2023): Bekanntmachung vom 10. August 2023 (online verfügbar).
Bei der Berechnung der Treibhausgasminderung durch Antriebsstrom werden grundsätzlich die Emissionen des deutschen Strommix zugrunde gelegt (Kasten 2). Bei öffentlichen Ladepunkten kann unter bestimmten Voraussetzungen auch rein erneuerbarer Strom berücksichtigt werden. Die Emissionsminderungen durch elektrischen Fahrstrom und Wasserstoff werden mit dem Faktor drei angerechnet. Diese Mehrfachanrechnung soll anfangs den Hochlauf entsprechender Antriebe befördern, aber über die Zeit auf den Wert eins sinken (Abbildung 3).
Der Marktpreis der gehandelten Emissionsreduktionen, der sogenannte THG-Quotenpreis, hat seit Einführung des Instruments stark geschwankt. Lag er im Jahr 2022 noch bei teils über 400 Euro pro Tonne, ist er seitdem deutlich gefallen und lag im Jahr 2025 im Durchschnitt bei ungefähr 100 Euro pro Tonne. Ein wichtiger Grund für den Preisrückgang dürften große Mengen angerechneter Biokraftstoffe sowie UER aus dem Ausland sein. Die künftige Entwicklung des THG-Quotenpreises ist unsicher und hängt unter anderem davon ab, wie die Anrechnungsregeln für fortschrittliche Biokraftstoffe künftig ausgestaltet werden.
Die THG-Quote suggeriert eine einheitliche Klimaschutzwirkung der verschiedenen handelbaren Minderungsbeiträge. Allerdings verzerrt das Instrument, so wie es aktuell ausgestaltet ist, für verschiedene Antriebstechnologien die anrechenbaren Emissionsminderungsbeiträge bei gegebener Fahr- und Transportleistung. Dies kann zu unterschiedlichen Quotenerlösen führen, die die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Antriebe deutlich beeinflussen. Im Folgenden werden verschiedene Faktoren für derartige Verzerrungen diskutiert. Dies geschieht anhand beispielhafter Werte, die die bis 2030 erwarteten Charakteristika von batterie- und wasserstoffelektrischen Sattelzügen widerspiegeln.Angenommen werden im Folgenden eine Fahrleistung von 100000 Kilometer pro Jahr, bei Batterie-Lkw vollständig nicht-öffentliches Laden, ein Verbrauch von 1,21 Kilowattstunde (kWh) Strom beziehungsweise 0,052 Kilogramm Wasserstoff pro Kilometer, spezifische Emissionen von 5 Kilogramm CO2-Äquivalent pro Gigajoule für grünen Wasserstoff, Stromkosten von 0,22 Euro je Kilowattstunde (kWh) und Wasserstoffkosten von 9 Euro pro Kilogramm sowie ein THG-Quotenpreis von 100 Euro pro Tonne CO2.
Bei Brennstoffzellenfahrzeugen wird der tatsächlich getankte Wasserstoff für die Berechnung der Minderungsbeiträge angesetzt. Das gleiche gilt für Antriebsstrom für batterieelektrische Fahrzeuge, der an öffentlichen Ladepunkten entnommen wird. Hingegen wird für den an privaten und betrieblichen Ladepunkten entnommenen Strom ein pauschaler Schätzwert angesetzt und nicht der tatsächliche Stromverbrauch. Dieser Schätzwert wird vom Umweltbundesamt festgesetzt. Der angenommene Anteil öffentlich geladenen Stroms wird dabei bereits berücksichtigt.
Für schwere Lkw über zwölf Tonnen gilt derzeit ein Schätzwert von 33400 Kilowattstunden (kWh) pro JahrBundesanzeiger (2023), a.a.O.. Unter der Annahme eines Stromverbrauchs von rund 120 kWh pro hundert Kilometer entspricht dies einer jährlichen Fahrleistung von gut 27700 Kilometern. Dieser Wert wurde anhand von empirischen Daten festgesetzt, die allerdings die bis vor kurzem noch geringe Praxiserfahrungen mit rein batterieelektrischen Schwerlastfahrzeugen und technischen Herausforderungen bei deren Einführung widerspiegeln dürften. Konventionelle Sattelzüge im Fernverkehr kommen oft auf über 100000 Kilometer pro Jahr. Auch in der Distribution werden regelmäßig weit höhere Fahrleistungen erreicht.Pierre-Louis Ragon (2025): Real-world use cases for zero-emission trucks. ICCT (online verfügbar). Aufgrund der Betriebskostenersparnis gegenüber dieselbetriebenen Fahrzeugen und gleichzeitig hohen Anschaffungskosten elektrischer Lkw gibt es für die Betreiber von batterieelektrischen Lkw einen besonders hohen Anreiz, hohe Fahrleistungen zu erreichen. Der Anteil des kWh-genau erfassten öffentlichen Ladens dürfte mit zunehmendem Einsatz der Fahrzeuge im Fernverkehr zwar steigen, aber auch längerfristig weniger als 20 Prozent ausmachen.Daniel Speth und Patrick Plötz (2024): Depot slow charging is sufficient for most electric trucks in Germany. Transportation Research Part D: Transport and Environment. Vol. 128, 104078. Somit dürften der aktuelle Schätzwert und damit auch die möglichen Erlöse aus THG-Prämien für nicht-öffentlich geladene Fahrzeuge deutlich geringer sein als die tatsächliche Fahrleistung neuer batterieelektrischer Sattelzüge im Regelbetrieb.
Zur Illustration der Verzerrung wird angenommen, dass eine batterieelektrische Sattelzugmaschine im Fernverkehr 100000 Kilometer pro Jahr zurücklegt.Bei einem solchen Fahrprofil ist mit einem gewissen Anteil öffentlichen Ladens zu rechnen. Es wird angenommen, dass der Schätzwert diesen Anteil berücksichtigt und der gesamte Stromverbrauch in die THG-Quote eingeht. Bei einem Verbrauch von 1,21 kWh Strom pro KilometerDies ist ein Durchschnittswert inkl. 14 Prozent Ladeverlusten, der sich in Modellierungen des Projekts enERSyn für N3-Fahrzeuge ergab. sowie einem angenommenen THG-Quotenpreis von 100 Euro pro Tonne würde der aktuelle Schätzwert die angerechnete Treibhausgasminderung um 0,42 Kilogramm pro Kilometer und die entsprechend erzielbaren Erlöse um 4,2 Euro-Cent pro Kilometer unterschätzen (Abbildung 4).
Für Brennstoffzellenfahrzeuge wird der tatsächlich getankte Wasserstoff für die Berechnung angesetzt und kein Schätzwert. Unter der Annahme, dass die Betreiber der Wasserstofftankstellen mit ihren THG-Quotenerlösen die Wasserstoffpreise an der Tankstelle subventionieren, kann sich somit bei hohen tatsächlichen Fahrleistungen ein deutlicher Nachteil für batterieelektrische Antriebe ergeben.
Neben der Fahrleistung der verschiedenen Antriebe wird auch der zugrundeliegende Strommix bei der Berechnung der THG-Minderungsbeiträge berücksichtigt. Bei batterieelektrischen Lkw wird grundsätzlich angenommen, dass die Emissionen des Ladestroms dem des durchschnittlichen deutschen Strommix entsprechen. Dieser Wert wird vom Umweltbundesamt festgelegt, allerdings mit einiger Zeitverzögerung. Für das Verpflichtungsjahr 2025 wurde ein Wert von 446,4 Gramm CO2 pro kWh festgesetzt.Bundesanzeiger (2024): Bekanntmachung vom 6. Oktober 2024 (online verfügbar). Dies entspricht weitgehend den vom Umweltbundesamt berichteten Treibausgasemissionen des deutschen Strommix von 2023.Umweltbundesamt (2025): Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990–2024 (online verfügbar).
Mit fortschreitendem Ausbau erneuerbarer Energien und dem Ausscheiden weiterer Kohlekraftwerke sinken die durchschnittlichen Emissionsfaktoren des deutschen Strommix jedoch. Im Jahr 2024 lagen sie den neuesten Zahlen des Umweltbundesamts bereits um rund vier Prozent niedriger bei 427 Gramm CO2 pro kWh, im laufenden Jahr dürften sie noch etwas niedriger liegen.Hier sind die direkten THG-Emissionen des Stromverbruachs mit Vorketten gemeint. Aktuelle Daten zu den Emissionen des Strommix werden laufend auf dem Open Energy Tracker bereitgestellt (online verfügbar). Würde sich beispielsweise für 2025 ein tatsächlicher Durchschnittwert von nur 400 Gramm CO2 pro kWh einstellen, so würden die Treibhausgasemissionen des Ladestroms um rund zehn Prozent überschätzt werden. Im obigen Beispiel eines schweren Lkw mit 100000 km jährlicher Fahrleistung entspricht dies bei einem angenommenen Quotenpreis von 100 Euro pro Tonne einer fehlenden Anrechnung von 0,07 Kilogramm pro Kilometer und einem finanziellen Nachteil von 0,7 Euro-Cent pro Kilometer, dies entspricht 700 Euro auf 100000 Kilometern (Abbildung 4).
Hinzu kommt, dass an privaten und betrieblichen Ladepunkten, zum Beispiel auf Betriebshöfen, teilweise auch selbst erzeugter Strom aus Photovoltaikanlagen genutzt werden kann, der deutlich niedrigere Emissionen aufweist. Dies wird bei der Berechnung der THG-Minderung aber nicht berücksichtigt. Gleiches gilt, wenn für die Ladepunkte eines Betriebshofs ein Liefervertrag für Strom aus erneuerbaren Energien abgeschlossen wurde. Lediglich beim aus öffentlichen Ladepunkten entnommenen Ladestrom kann unter bestimmten Voraussetzungen eine Belieferung mit Strom aus erneuerbaren Energien emissionsmindernd berücksichtigt werden.Umweltbundesamt (2024): Anwenderleitfaden: Anrechnungsvoraussetzungen von Strom aus Wind- und Solarenergie nach § 5 Abs. 5 38. BImSchV zur Anrechnung auf die THG-Quote (online verfügbar).
Wasserstoff dagegen kann grundsätzlich nur auf die THG-Quote angerechnet werden, wenn er „grün“ ist, also mit Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wurde. Einerseits stellt dies gegenüber der Nutzung von nicht komplett grünem Netzstrom eine höhere Eintrittsbarriere dar. Andererseits muss beim nicht-öffentlichen Laden von batterieelektrischen Lkw der vom Umweltbundesamt gesetzte Emissionsfaktor des Strommix bilanziert werden, selbst wenn grüner Strom genutzt wird, was wiederum batterieelektrische Antriebe benachteiligen kann.
Eine weitere Verzerrung zwischen batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Lkw ergibt sich dadurch, dass die unterschiedliche Energieeffizienz der beiden Antriebsformen in der Berechnungssystematik nicht adäquat abgebildet wird. Batterieelektrische Lkw benötigen pro km ungefähr nur zwei Drittel der Endenergie in Form von Strom wie Brennstoffzellen-Lkw in Form von Wasserstoff. In der THG-Quote ist zwar ein Anpassungsfaktor von 0,4 enthalten, der die Energieeffizienzvorteile batterieelektrischer Antriebe gegenüber Diesel widerspiegeln soll (ca. 40 Prozent des Energiebedarfs eines Dieselfahrzeugs). Für Brennstoffzellen-Lkw wurde allerdings der gleiche Faktor festgesetzt, obwohl diese weniger energieeffizient sind als batterieelektrische Lkw; physikalisch müsste der Anpassungsfaktor ca. 0,6 betragen.
Bei der Berechnung der THG-Minderung wirkt der Anpassungsfaktor zudem lediglich auf die verbleibenden Emissionen des Antriebsstroms beziehungsweise des Wasserstoffs, aber nicht auf die rechnerischen Emissionen der fossilen Referenz (Kasten 2). Dadurch kann er bei der Berechnung der Minderungsmengen die Energieeffizienzunterschiede zwischen batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Lkw gar nicht systematisch ausgleichen. Somit wird für Brennstoffzellenfahrzeuge – bei gleicher Fahrleistung – eine höhere Energiemenge angerechnet und auch eine entsprechend größere Treibhausgasminderung berechnet.
Dies wird besonders offensichtlich, wenn die Emissionsfaktoren gegen Null gehen, weil der Anpassungsfaktor in der Formel dann kaum wirksam wird. Grüner Wasserstoff, der mit Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wurde, hat im Vergleich zur fossilen Referenz (und auch zum heutigen Netzstrom) bereits einen sehr niedrigen Emissionsfaktor, so dass selbst eine Erhöhung des Anpassungsfaktors in der derzeitigen Berechnungssystematik nur einen geringen Effekt auf die THG-Erlöse für Wasserstoff hätte.
Die diskutierten Verzerrungen führen dazu, dass Emissionsminderungen von Wasserstoff gegenüber elektrischem Antriebsstrom höher angerechnet werden und sich daraus ein entsprechender finanzieller Vorteil ergibt. Er ist umso größer, je höher die THG-Quotenpreise künftig ausfallen (Abbildung 5). Beispielweise würden für Wasserstoff unter den für 2030 angenommenen Rahmenbedingungen bereits bei einem THG-Quotenpreis von unter 150 Euro pro Tonne CO2 so hohe THG-Prämien generiert, dass die Energiekostennachteile von Brennstoffzellen- gegenüber Batterieantrieben mehr als ausgeglichen werden könnten.Angenommen wird dabei eine Weitergabe der THG-Erlöse an die Brennstoffzellenfahrzeuge, zum Beispiel in Form eines vergünstigten Tankstellenpreises. Werden die reale Fahrleistung und die niedrigeren Emissionen des Strommix berücksichtigt, verschiebt sich diese Schwelle auf einen Quotenpreis von knapp 200 Euro pro Tonne CO2. Selbst wenn reiner Photovoltaik (PV)-Antriebsstrom (Emissionsintensität 57Gramm/kWh) angerechnet wird, würden die überhöhten THG-Erlöse von grünem Wasserstoff ab einem Quotenpreis von rund 350 Euro pro Tonne CO2 zu Energiekostenvorteilen führen.
Bei den derzeit niedrigen THG-Quotenpreisen sind die möglichen THG-Prämien für Fahrzeugbetreiber und die damit verbundenen verzerrten Anreizwirkungen für die Antriebswahl moderat. Dies könnte sich aber mit anstehenden Reformen des InstrumentsBundesregierung (2025), a.a.O. ändern, vor allem wenn zum Beispiel die Minderungsverpflichtungen ansteigen. Geplant sind strengere Kriterien für die Anrechenbarkeit von Biokraftstoffen, unter anderem ein Auslaufen der derzeitigen Doppelanrechnung von fortschrittlichen Biokraftstoffen sowie Vor-Ort-Kontrollen im Ausland. Dies könnte gemeinsam mit dem Ende der UER-Anrechnung die Quotenpreise künftig wieder deutlich ansteigen lassen.
Mit steigenden Quotenpreisen wird die Antriebswende im Schwerlastverkehr grundsätzlich finanziell attraktiver. Allerdings wird dann auch die verzerrte Berechnung von Emissionsminderungen zugunsten von Brennstoffzellenfahrzeugen relevanter: Die Investitionsanreize für die Brennstoffzellentechnologie könnten dann trotz Energieeffizienz- und KostennachteilenVgl. Wolf-Peter Schill et al. (2024), a.a.O. höher sein als die für Batteriefahrzeuge. Um dem entgegenzuwirken, könnten diverse Reformen ergriffen werden.
Besonders leicht umsetzbar erscheint eine Erhöhung der Schätzwerte für den Jahresenergiebedarf von batterieelektrischen Lkw. Hierzu müsste das Umweltbundesamt lediglich angepasste Werte festsetzen. Eine realistischere Abschätzung der Fahrleistung könnte die angerechneten Emissionsminderungen batterieelektrischer Antriebe bereits deutlich erhöhen (Abbildung 6).
Auch eine bessere Abbildung des aktuellen Emissionsfaktors des Strommix erscheint sinnvoll und möglich. Hierzu könnte das Umweltbundesamt anhand ohnehin vorliegender Daten und Prognosen zum Ausbau erneuerbarer Energien eine Vorausschätzung für das geltende Verpflichtungsjahr vornehmen. Dies würde die anrechenbare Emissionsminderung von batterieelektrischen Lkw gegenüber der aktuellen Regelung mit einem Datenstand von vor zwei Jahren weiter erhöhen (Abbildung 6). Ebenfalls sinnvoll wäre, eine Anrechnungsmöglichkeit für erneuerbaren Strom beim betrieblichen Laden für Lkw zu schaffen, insbesondere für lokal erzeugten Strom aus erneuerbaren Energien (zum Beispiel aus Photovoltaik auf Lagerhallen).
Darüber hinaus erscheint eine Reform der Berechnungssystematik der THG-Quote erforderlich, um verzerrte Anreizwirkungen zu vermeiden. Dazu gehört zunächst eine Änderung des Anpassungsfaktors (von 0,4 auf 0,6) für Brennstoffzellenfahrzeuge, der ihre Energieeffizienznachteile gegenüber batterieelektrischen Fahrzeugen korrekt abbildet. Allerdings würde dies in der aktuellen Systematik noch wenig helfen. Stattdessen sollte der Anpassungsfaktor auf die Referenzenergiemenge angewendet werden, also gewissermaßen auf die „Dieseläquivalente“, die durch Antriebsstrom oder Wasserstoff ersetzt werden (Kasten 2). Eine solche Anpassung würde die angerechneten Treibhausgasminderungen von beiden Antriebsoptionen erheblich erhöhen (Abbildung 6). Sowohl batterieelektrische als auch Brennstoffzellen-Lkw würden dadurch pro km mehr als einem Kilogramm CO2-Minderung zusätzlich angerechnet bekommen, was bei einem Quotenpreis von 100 Europro Tonne zusätzlichen Erlösen von über 0,1 Euro pro Kilometer entspräche. Dies würde es im Gegenzug erlauben, die Dreifachanrechnung früher zu reduzieren oder ganz abzuschaffen. Bei gleichen spezifischen Emissionen des Antriebsstroms beziehungsweise des grünen Wasserstoffs würde es dann auch keine verzerrten Anrechnungen zwischen batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Lkw mehr geben.
Eine derartige systematische Reform der THG-Quote würde allerdings auch Änderungen der Mengenplanung und des Quotenpfads (Abbildung 3) nach sich ziehen. Es erscheint wenig realistisch, dass dies im aktuell laufenden Novellierungsprozess noch bewerkstelligt werden kann; stattdessen müsste hierfür eine weitere Gesetzesnovelle vorbereitet werden.
Batterieelektrische Antriebe sind mittlerweile im Schwerlastverkehr angekommen, deutlich stärker als Brennstoffzellenfahrzeuge. Gemessen an ihrer realen Treibhausgasminderung profitieren sie aber bei der derzeitigen Rechtslage zu wenig von der THG-Quote. Zudem könnte ihr weiteres Wachstum durch Verzerrungen bei der THG-Quote ausgebremst werden: Mit steigenden Quotenpreisen steigt der finanzielle Vorteil für Brennstoffzellen-Lkw durch die THG-Quote im direkten Vergleich mit batterieelektrischen Lkw stark an. Die wirtschaftliche Überlegenheit von batterieelektrischen Lkw aus Anwenderperspektive könnte durch diese Verzerrung in Frage gestellt werden, was Lkw-Betreiber bei der Umsetzung der Antriebswende insgesamt verunsichern dürfte.
Den Verzerrungen könnte durch verschiedene Reformen entgegengewirkt werden. Besonders einfach umzusetzen wäre ein höherer Schätzwert für die Fahrleistung schwerer batterieelektrischer Lkw. Zudem sollten mit dem fortschreitenden Ausbau erneuerbarer Energien die spezifischen Emissionen des Strommix für die jeweiligen Verpflichtungsjahre vorausgeschätzt werden, was ebenfalls einfach umsetzbar wäre. Darüber hinaus erscheint eine Reform der Berechnungssystematik der THG-Quote sinnvoll, um die Unterschiede in der Energieeffizienz der Fahrzeuge in den Minderungsmengen und den daraus resultierenden THG-Prämien korrekt abzubilden. Dazu sollten die Anpassungsfaktoren für Fahrstrom und Wasserstoff nicht nur differenziert, sondern auch auf die Referenzenergiemenge bezogen werden. Dies würde eine umfangreichere Gesetzesnovelle mit einer Neujustierung des Mengengerüsts aus geforderter Treibhausgasminderung, Unterquoten für einzelne Erfüllungsoptionen und Anrechnungsfaktoren erfordern. Sehr wirkungsvoll wäre darüber hinaus eine Anrechnungsmöglichkeit für explizit erneuerbaren Strom beim betrieblichen Laden zu schaffen, auch wenn dies in puncto Nachweisführung etwas komplexer sein dürfte.
Zu diskutieren ist auch, dass die THG-Quote Teil einer Mehrfach-Bepreisung von Treibhausgasen im Straßengüterverkehr ist. Dies wirft Fragen der ökonomischen Effizienz auf. Neben dem nationalen Emissionshandel, der künftig in den europäischen ETS-2 überführt werden soll, und der CO2-Komponente der Lkw-Maut bepreist auch die THG-Quote indirekt CO2-Emissionen. Allerdings sind die Preise des Emissionshandels und der THG-Quote nicht direkt vergleichbar, unter anderem da sich letztere auf eine theoretische Referenzenergiemenge bezieht und nicht auf tatsächliche Emissionen.Dies wird in Folge #36 des DIW-Energiewendepodcasts fossilfrei mit Julius Jöhrens etwas ausführlicher diskutiert (online verfügbar). Insofern sollte man die THG-Quote nicht in erster Linie als Instrument der Mengensteuerung begreifen, sondern als Mechanismus, um zusätzliche Anreize für die Antriebswende zu schaffen. Umso wichtiger erscheint es, diese Anreize in Hinblick auf die anrechenbaren Emissionen nicht zu verzerren.
In der Debatte um die Antriebswende im Straßengüterverkehr gibt es auch das Argument, die Brennstoffzellentechnologie als eine Art Backup-Option für batterieelektrische Lkw weiter zu fördernVgl. Wolf-Peter Schill et al. (2024), a.a.O. – trotz ihrer Mehrkosten und ihrem aktuellen Rückstand am Fahrzeugmarkt. Diskutiert werden in diesem Kontext auch mögliche langfristige industriepolitische Chancen.Vgl. Sachverständigenrat für Wirtschaftsfragen (2024), a.a.O., Kapitel „Eine andere Meinung“. Auch in diesem Fall sollte eine Förderung von Brennstoffzellenfahrzeugen aber nicht über regulatorische Vorteile im Rahmen der THG-Quote umgesetzt werden, sondern nachvollziehbar durch zielgenauere Instrumente: Förderung von Forschung und Entwicklung, von Reallaboren oder von eng umrissenen, besonders geeigneten Anwendungsfällen für Brennstoffzellen-Lkw. Wird stattdessen in der THG-Quote an der Bevorteilung von Wasserstoff gegenüber Antriebsstrom festgehalten, könnte der absehbar knapp bleibende Wasserstoff anderen Anwendungsbereichen entzogen werden, in denen er systemisch sinnvoller eingesetzt werden kann – etwa im Flug- und Schiffsverkehr.
Die derzeit durch die Bundesregierung vorbereitete Novelle der THG-Quote zielt wesentlich auf eine Stabilisierung der Quotenpreise ab, unter anderem durch verbesserte Betrugsprävention bei Biokraftstoffen. Auf dieser Basis könnte die THG-Quote mit den hier vorgeschlagenen Anpassungen zu einer wesentlichen Triebkraft für eine schnelle und effiziente Antriebswende auch im Straßengüterverkehr werden.
JEL-Classification: Q48;Q58;R48
Keywords: Heavy-duty vehicles, battery electric vehicles, hydrogen, greenhouse gas emissions
DOI:
https://doi.org/10.18723/diw_wb:2025-46-1