Neben dem Dieselmotor gibt es weitere, alternative Antriebsformen für den Lkw. Diese unterscheiden sich neben ihrer technischen Ausgestaltung hinsichtlich der verursachten Treibhausgasemissionen und ihres Energieverbrauchs. Neben den Emissionen, die durch die Energieumsetzung während des Transports (Tank-to-Wheel, kurz TtW) ausgestoßen werden, müssen auch die Emissionen und der Ressourcenverbrauch für Energiegewinnung, -verarbeitung, -speicherung und -bereitstellung (Weel-to-Tank, kurz WtT) betrachtet werden. Nur eine solche Bewertung der gesamten Lebenszyklen von Treibstoffen und der Energieketten (Well-to-Wheel, kurz WtW) lässt einen validen Vergleich von Antriebskonzepten zu [Sma23].

Die Tabelle 1 zeigt den Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) der derzeit verfügbaren Antriebskonzepte. Die Werte beziehen sich jeweils auf einen Sattelzug mit einem zulässigen Gesamtgewicht von 40 Tonnen sowie den Strommix des Jahres 2015. Der Anteil klimaneutraler Energiequellen am deutschen Strommix und somit die Effizienz der strombasierten Fahrzeuge werden sich in den kommenden Jahren weiter erhöhen. In der Folge werden sich die THG-Emissionen und der Ressourcenverzehr von strombasierenden Antrieben (Brennstoffzelle, Oberleitung, Batterieelektrik) deutlich reduzieren [Küh18].

Brennstoffzellenfahrzeuge erzeugen keine direkten Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) während der Fahrt (Tank-to-Wheel), allerdings ist die Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse sehr energieintensiv. Die benötigte Energie wird durch den deutschen Strommix bereitgestellt, welcher immer noch zu großen Teilen aus fossilen Energiequellen besteht. Dies hat zur Folge, dass Brennstoffzellenfahrzeuge in der Well-to-Wheel-Perspektive einen doppelt so hohen Kohlenstoffdioxid (CO2)-Ausstoß wie Dieselfahrzeuge verursachen. Wie beschrieben ist zu erwarten, dass sich dieser Ausstoß in Zukunft durch die geplante Dekarbonisierung des Strommixes reduzieren wird. Dies trifft auch auf die übrigen strombasierten Antriebskonzepte mittels Oberleitung und Batterieelektrik zu. In Bezug auf Brennstoffzellenfahrzeuge muss jedoch darauf geachtet werden, dass diese Technologie erst in der Zukunft mit einem intensiven Ausbau der erneuerbaren Energien zu einer nachhaltigen Alternative und emissionsärmer im Vergleich zum Diesel-Lkw werden kann [Küh18].

Liquified Natural Gas (LNG)-Lkw bieten ebenfalls keine nennenswerten Verbesserungen gegenüber Diesel-Lkw. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der positive Effekt von verringerten CO2-Emissionen durch die Emission anderer Treibhausgase (unter anderem Methan oder Lachgas) aufgehoben wird. Das Minderungspotenzial der Emissionen wird auf lediglich 8 Prozent geschätzt [UBA20ai]. Um eine wesentlichen Reduktion der Klimawirkungen zu erreichen, ist die Beimischung von Biomethan auf Basis erneuerbarer Energie sowie Gülle, Stroh und Bioabfällen unerlässlich. In einigen Ländern wird LNG außerdem immer noch mit dem sogenannten Fracking-Verfahren über Tiefbohrungen gewonnen, welches zu Grundwasserverschmutzungen führen kann [UBA23n]. Fracking kann zu Verunreinigungen des Grundwassers führen und erhöht die seismische Aktivität [Gro17].

Oberleitungs-Lkw bieten Potenzial zur Minderung von CO2-Emissionen. Hier ist zwischen Oberleitung-Dieselhybrid (OH) und Oberleitung-Batterieelektrik (O-BEV) zu unterscheiden. Es wird von einer Minderung von bis zu 15 Prozent durch OH-Lkw und 32 Prozent durch O-BEV-Lkw gegenüber dem Diesel bis zum Jahr 2030 ausgegangen [Küh18].

Der Elektroantrieb stellt damit die effizienteste Antriebslösung dar. Demnach bieten elektrisch angetriebene Lkw einen Wirkungsgrad von 73 Prozent. Der Diesel-Lkw hat dagegen einen Wirkungsgrad von nur 21 Prozent. Die Nutzung erneuerbarer Energien vorausgesetzt, bieten Batterieelektrische Fahrzeuge (englisch Battery Electric Vehicle, kurz BEV) die Möglichkeit zur vollständigen Dekarbonisierung des Transports. Das Emissionsminderungspotenzial in Bezug auf den Ersatz von Verbrennern durch BEV gegenüber dem Jahr 2020 beträgt 28 Prozent bis zum Jahr 2025 und 34 Prozent bis zum Jahr 2030 [Küh18].