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Alltag Fahrradinfrastruktur

Verkehrswende: Wie nachhaltig und grün sind Pedelecs?

Lesezeit etwa 8 Minuten

[at] Mit dem Pedelec unterwegs zu sein sorgt für ein gutes Gefühl – das Fahren hält fit und der Umwelt wird auch noch viel Gutes getan. Aber ist das E-Bike wirklich so nachhaltig, wie wir denken?

Der Akku ist, neben dem Motor, das Bauteil, was das Pedelec vom normalen Fahrrad unterscheidet. Natürlich könnte hier auch auf die sonstigen Materialien eingegangen werden, aber wenn das klassische Fahrrad nicht
gerade aus Bambus (gibt es tatsächlich!) gebaut ist, ist der Akku am Pedelec auch der einzige Grund, warum die Nachhaltigkeit überhaupt hinterfragt werden muss.

Was steckt im Akku drin?

akku_kapazitaetsanzeige_binovaIn so einem Akku sind ziemlich viele Teile verbaut, die als nicht besonders nachhaltig gelten. Gleiches gilt auch für die Akkus in unseren Smartphones, Laptops, Smart Watches und was der moderne Mensch sonst noch mit sich herum trägt.

In modernen Pedelecs, die hier in Europa verkauft werden, sind heute fast ausschließlich Lithium-Ionen-Batterien verbaut. Im Vergleich dazu fahren in China hauptsächlich Blei-Akkus in Pedelecs durch die Straßen. Diese belasten die Umwelt weitaus mehr als Lithium-Akkus. Neben dem Leichtmetall Lithium werden andere Stoffe wie Kobalt oder Nickel in einem Akku verbaut. Diese Rohstoffe sind nicht nachhaltig und werden häufig unter fragwürdigen
Arbeitsbedingungen zu Tage gefördert. Aber auch in einer Auto-Batterie werden diese Materialien verwendet.

Die meisten Akkus, die in den Pedelecs verbaut werden, stammen aus China, wo die meisten Kraftwerke mit Kohle betrieben werden. Das wirkt sich also noch einmal negativ auf die CO2-Bilanz der Pedelecs aus.

Die Reichweite und Lebensdauer des Akkus

Die meisten Hersteller geben eine Lebensdauer des Akkus von 500 Voll-Ladungen, die sogenannten Ladezyklen. Ein Ladezyklus umfasst eine komplette Entladung und darauf folgende Ladung des Akkus. Nach diesen 500 Ladezyklen bringt der Akku weniger als 60% der Leistung (genauer: Nennkapazität) und gilt daher als defekt. Das wird später noch wichtig.

Für die meisten Akkus wird eine Reichweite von 130 bis 200 Kilometern angegeben. Aber hierfür müssen die Bedingungen ideal sein. Also beispielsweise ein gleichmäßiges Tempo auf einer gut geteerten Straße ohne größere Steigungen mit geringster Unterstützungsstufe und mit idealem Reifendruck bei nahezu Windstille – in der Praxis ist das quasi unmöglich. Übrigens: Zum Thema “Reichweite” hatte ich in diesem Artikel schon etwas geschrieben.

Nehmen wir einmal an, dass wir täglich mit unserem E-Bike 7,5 Kilometer zur Arbeit und wieder nach Hause zurücklegen, insgesamt also 15 km am Tag an fünf Tagen je Woche. Gehen wir weiterhin von der unteren Grenze der Reichweite, also 130 Kilometern, aus, müssten wir nach etwa acht Tagen den Akku neu laden (130/15= 8,6). Bei zwanzig Arbeitstagen im Monat also circa drei Mal pro Monat oder 36 Mal pro Jahr.

Unter diesen Bedingungen würde unser Akku mit 500 Vollladungen nach circa 14 Jahren oder rund 65.000 km als defekt gelten. Nicht schlecht, oder? Aber eigentlich kommt es noch besser. Denn “defekt” heißt ja wie oben erwähnt, dass der Akku weniger als 60% der Nennkapazität (und damit Reichweite) bietet. Also statt 130 Kilometern käme man jetzt nur noch weniger als 78 km weit. Bei unserer Beispielstrecke von täglich 15 würde eine Akkuladung also immer noch für 4 Tage reichen! Man müsste eben halt nur öfter laden.

Allerdings gilt auch: Je mehr und „ungleichmäßiger“, also zum Beispiel mit mehr oder weiger Gepäck, mehr oder weniger Unterstützungsstufe, je eher muss der Akku ausgetauscht werden. Aus meiner Praxis war es bisher einmal nötig, den Akku zu tauschen – nach acht Jahren!

Der VCD (Verkehrsclub Deutschland) errechnete, dass beim Pedelec mit einer Akku-Kapazität von 240 Wh, einer Reichweite von 30 Kilometern und 500 Ladezyklen nur 5,4 Gramm CO2-Belastung pro Kilometer (für Strom und inklusive der CO2-Emissionen bei der Akkuherstellung) anfallen. 

Zum Vergleich: Bei einem benzingetriebenen PKW mit einem Verbrauch von 8 Litern je 100 km fallen 200g CO2 je gefahrenem Kilometer an. Ohne die CO2-Emissionen der Herstellung. (Quelle: https://www.fairkehr-magazin.de/)

Der Verkehrsclub Österreich (VCÖ) weist für die CO2-Emission bei Herstellung eines Kleinwagens rund 4,1 Tonnen, eine Mittelklassewagens zwischen 4,9 und 5,4 Tonnen und bei einem großer Pkw zwischen 6,3 und 7,1 Tonnen CO2 aus. [Quelle: https://www.vol.at]

Berücksichtigt man jetzt noch, das Pedelecs überwiegend auf kürzeren Strecken eingesetzt werden, bei denen die allermeisten PKW deutlich mehr 8 Liter auf 100 km verbrauchen…


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Pedelec-Akkus: Laden und Recycling

Elektrisch unterwegs zu sein, kann nur in sofern nachhaltig sein, wie der Strom nachhaltig ist. Was kommt also aus der Steckdose heraus, wenn wir unsere Pedelec Akkus anschließen?

Der Strommix in Deutschland besteht mittlerweile zu 46% aus erneuerbaren Energien (Quelle: https://strom-report.de). Das ist also gar nicht so schlecht für die Öko-Bilanz von Pedelecs. Sie sind damit deutlich sparsamer im CO2-Verbrauch als ein Pkw.

Wenn das Ziel aber ein CO2-neutraler Verkehr sein soll, müsste der Strom, der zum Aufladen zwangsläufig erforderlich ist, natürlich auch CO2-neutral sein und somit aus regenerativen Quellen stammen.

ANSMANN_Integralakku-Eurobike-2019Ein Lithium-Ionen-Akku besteht aus sehr vielen Einzelteilen. Je mehr Einzelteile in etwas verbaut sind, umso schwieriger gestaltet sich das Recycling. Denn beim Recycling müssen alle Stoffe sauber (“sortenrein”) voneinander getrennt werden  um erneut verarbeitet werden zu können.

Ein einfaches Beispiel: Papier, das völlig unbehandelt ist, kann viel leichter recycelt werden, als Papier, das zusätzlich mit Plastik beschichtet ist. Es gibt Betriebe, die bereits Lithium-Ionen Akkus recyceln, was allerdings unter sehr hohem Energieaufwand erfolgt – und keine dieser Anlagen ist bisher energieeffizient (Quelle: Wikipedia). Außerdem können mit den aktuellen Verfahren nicht alle Stoffe dem Kreislauf wieder hinzugefügt werden.

In den Bereich des Recyclings wird viel Forschungsarbeit investiert und in der Zukunft könnte Recycling energie-effizienter und nachhaltiger sein.


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Den Akku richtig pflegen

Beim Akku handelt es sich um das mit Abstand teuerste Teil beim Pedelec. Preise von 500€ und mehr für Ersatz sind eher die Regel als die Ausnahmen. Auch deshalb lohnt es sich, den Akku pfleglich zu behandeln. Denn mit der richtigen Pflege kann dein Pedelec Akku länger leben.

Beispielsweise sollte er nicht zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen ausgesetzt sein. Bei Fahrten im Winter kann man eine Neopren-Hülle um den Akku herum anbringen, das erhöht auch die Reichweite bei Fahrten in der Kälte. Geladen werde sollte ein Akku im Winter nur wenn er Raumtemperatur erreicht hat.Im Sommer wiederum sollte der Akku möglichst nicht in der direkten Sonneneinstrahlung stehen. In so einer Situation ist es von Vorteil, ihn auszubauen.

Wird der Akku längere Zeit nicht genutzt sollte er idealerweise bei 60% der Ladung bei einer Temperatur zwischen 10 und 15 Grad gelagert werden. Während der Lagerung ist es besonders wichtig, den Ladezustand regelmäßig zu kontrollieren: Das im Akku eingebaute Batterie-Management-System (BMS) nuckelt stets etwas am Strom. Im Extremfall kann das zu einem tiefentladenen Akku führen, der dann als Schrott fachgerecht entsorgt werden muss.

Nicht besser als ein Fahrrad?

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Ist ein (Lasten-)Pedelec im Haus bleibt der PKW immer öfter stehen.

Es ist leicht zu erkennen, dass ein Pedelec nicht nachhaltiger als ein klassisches Fahrrad ist, wenn man den Aufbau des Akkus betrachtet.

Sobald man das ganze Thema allerdings aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, sieht es ganz anders aus: Das Pedelec bringt viele Menschen überhaupt erst wieder auf das Fahrrad. Erfahrungsgemäß ist es dann so, dass mit dem Einzug eines Pedelecs das Auto immer öfter stehen bleibt.

Dann wird ein Pedelec meist als Ersatz für das Auto genutzt – das Auto also ganz abgeschafft oder nur noch sehr selten benutzt. Und dann wird das Pedelec zu einer sehr umweltfreundlichen Variante. 

Fazit:

Eine wirklich nachhaltige Fortbewegung kann nur zu Fuß, mit einem klassischen Fahrrad oder einer ähnlichen Fortbewegungsart erfolgen. Die Nachhaltigkeit des Pedelecs ist insofern immer eine Frage des Vergleichs zu anderen Verkehrsmitteln, die durch dieses ersetzt werden. Dient das Pedelec als primäres Fortbewegungsmittel, ist es um Längen nachhaltiger als der Pkw.

[Fotos: VeloStrom, Grafik: Ansmann]

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Alexander Theis

Experte für alles rund ums Thema Pedelec und E-Bike, Gründer und Herausgeber von VeloStrom.de
Seine Mission: Menschen für das Pedelec begeistern!
Alexander Theis