Forschungsprojekt zu Elektrorädern

Hier geht es um die liebe Forschung.

4/21013 WICHTIG: Das hier beschriebene Projekt ist beendet, aber es gibt viele neue Projekte: Mehr zu Forschung im Bereich E-Bikes hier.

Ein Bekannter von mir, Frederic Rudolph, schreibt gerade seine Doktorarbeit am Wuppertal Institut für Klimafolgenforschung. Letzten Winter hat er auch ein Interview mit mir geführt und die Arbeit gedeiht weiter. Über das Ergebnis werde ich berichten, denn das Thema ist sehr spannend. Sofern ihr ein E-Rad habt könnt Ihr Frederic auch helfen, aber lest selbst:

Es geht um Pedelecs und deren Beitrag zu klimafreundlicher Mobilität. In der Arbeit werden Auswirkungen von Pedelec-Nutzung auf das Verkehrsmittelwahlverhalten analysiert und Politikinstrumente zur Förderung von Pedelecs-Nutzung bzw. klimafreundlicher Mobilität erarbeitet. Zunächst hat Frederic Akteure aus Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Verbänden zur Wirkung möglicher Förderinstrumente interviewt.

Derzeit führt er eine Befragung unter Pedelec-Nutzern durch, bei der es um Mobilitätseinstellungen und -verhalten der Fahrerinnen und Fahrer geht. Anschließend sollen die Ergebnisse in Policy-Szenarien umgesetzt werden.

Die Befragung ist im Internet hier zu finden.

Sie dauert ca. 12 Minuten, ist anonym und Frederic freut sich über jeden Teilnehmer. Mehr Infos zu Frederic findet ihr hier. Bei Interesse an der Arbeit schickt ihm einfach eine Email.

Danke und genießt den Sommer – immer schön raus radeln!

Sind E-Räder gefährlich?

Artikel-Update 10/2014

Der GDV (Gesamtverband der deutschen Versicherungswirtschaft) stellt in einer (kleinen) Studie fest, dass E-Räder nicht gefährlicher sind, als normale Fahrräder:

„Der Vergleich von Fahrrädern und Elektrofahrrädern zeigte, dass Elektrofahrräder per se keinem erhöhten oder anders gelagertem Sicherheitsrisiko als Fahrräder unterliegen. Die potenziell höheren Geschwindigkeiten werden vor allem von S-Pedelec-Fahrern realisiert, während für Pedelec Fahrer der erhöhte Komfort im Mittelpunkt steht.“

Damit relativiert sich auch der etwas reißerische Aufmacher den GDV und ADAC 2011 lancierten (siehe folgender Artikel), Stand heute gibt es keine Belege, dass E-Räder ein erhöhtes Risiko im Verkehr bedeuten, weder für die Nutzenden noch für andere Verkehrsteilnhemende.

Originalartikel:

Man könnte meinen ja, sehr! In den letzten Wochen häufen sich jedenfalls derartige Einschätzungen und wir wollen uns hier mal ein paar Argumente dafür anschauen. So sieht der ADAC die wachsende Begeisterung für Pedelecs zwiespältig „Da kommt nun eine ganz andere Schicht von Menschen auf die Radwege“, wird Maximilian Maurer in einem sehr guten Zeit-Artikel zu Elektrofahrrädern zitiert. Weiter stellt der ADAC in dem Artikel fest:

Autofahrer seien nicht darauf eingestellt, Radfahrern zu begegnen, die Geschwindigkeiten erreichen und halten können, die ihnen bislang keiner zugetraut hätte. „Ob sich das zu einem Massenproblem entwickelt, muss man abwarten“, so Maurer. Bis zu Forderungen nach Führerschein oder Geschwindigkeitsbegrenzungen müssen man erst die Unfallzahlen abwarten.

In ein ähnliches Horn stößt Daniel Hautmann von der Süddeutschen Zeitung in einem Bericht über einen Crash Test mit E-Rädern den der GDV (Gesamtverband der deutschen Versicherungswirtschaft) im April durchführte. In seinem Artikel „Pfeilschnell ins Verderben“ wird messerscharf festgestellt:

Mit einem Pedelec sind 80-Kilometer-Ausfahrten kein Problem. „Werden mehr Kilometer gefahren, gibt es mehr Unfälle“.

Weiter beschreibt Hautmann bildreich und in nicht gerade sachlichem Ton die Folgen eines simulierten Dummy-Unfalls mit 44km/h seitlich gegen ein stehendes Auto:

Ungebremst kracht der Radler in die Seite des Wagens. Glas splittert, Blech verbeult, Knochen brechen. Zuerst prallen seine Knie gegen die Tür, Sekundenbruchteile später klatscht sein Brustkorb gegen die Kante des Dachs. Schließlich schlägt der Radler mit dem Kopf auf der Frontscheibe auf und bleibt liegen.

Soso, liegen bleiben tut der Crashtest-Dummy also. Man könnte erwidern: „Etwas anderes hätte von einer Puppe auch sehr überrascht.“ Aber wir wollten ja die Argumente anschauen…

Also, kurz zusammen gefasst, Pedelecs/E-Räder sind gefährliclh weil:

  1. neue Schichten von Menschen aufs Rad kommen, die vorher nicht Rad fuhren (ADAC)
  2. man bei einem Aufprall auf einem Auto bei über 40km/h mit einem E-Rad schwere Verletzungen von sich trägt (GDV, Süddeutsche Zeitung)
  3. man mit dem E-Rad leicht längere Strecken fahren kann als mit einem normalen Fahrrad (ADAC)
  4. Autofahrer Schwierigkeiten haben, die Geschwindigkeiten der Radler richtig einzuschätzen (ADAC)

Der GDV fordert demzufolge für Pedelecs neue Versicherungspflichten und wir gehen mal die Argumente durch.

Argument Nummer 1: neue Menschen die aufs Rad kommen. Nun, wir sollten hoffen, dass E-Räder neue Leute aufs Zweirad bringen, statt mit dem Auto zu fahren. Klima, Lärm, Flächenverbrauch und Unfallstatistiken von Pkw sind Grund genug.  Der eine oder die andere unsichere Radler_in mag dabei sein. Trotzdem: Weniger Autos und mehr E-Räder werden den Verkehr insgesamt weniger gefährlich machen.

Argument Nummer 2: Bei über 40km/h ist das Risiko sich schwer zu verletzen tatsächlich hoch. Ein Helm kann helfen, aber es ist eine Tatsache, dass diese Geschwindigkeiten gefährlich sind. Das zeigen Unfallstatistiken von Motorrädern und Pkw eindrücklich. Nur: über 95% der E-Räder unterstützen bis maximal 25km/h, eine Geschwindigkeit, die ein normaler Radler gut erreichen kann. Schnelle E-Räder bis maximal 45km/h sind die Ausnahme und für sie gilt bereits Versicherungspflicht(!).

Argument Nummer 3: Sachlich richtig. Wenn der ADAC das schon sagt, wäre es konsequent auch zu erwähnen, dass das auch für Autobahnen ohne Geschwindigkeitsbegrenzungen gilt. Es können größere Strecken zurück gelegt werden. Dadurch steigt das Unfallrisiko. Am besten wäre dann, die Kilometerleistung eines jeden zu minimieren: Alle Menschen gehen zu Fuß oder bleiben zu Hause. Warum eigentlich nicht?

Argument Nummer 4: Wie gesagt, über 95% der E-Räder fahren nicht schneller, als reguläre Räder. Wir im Hafen sind außerdem sicher, Autofahrer können sich auch an etwas schnellere Räder gewöhnen. Vor allem, wenn dafür weniger Autos in der Schlange an der Ampel warten.

FAZIT: Argumente 1 und 3 sind derart banal, dass es überrascht, dass sie von einem renommierten ADACler bzw. einer großen Tageszeitung stammen. Nummer 2 und 4 benennen dagegen das Problem hoher Geschwindigkeiten, dass wenn überhaupt auf unter 5% der Elektrofahrräder (die so genannten S-Pedelecs) zu trifft. Allerdings stimmt es ohne Zweifel, dass Entschleunigen des Verkehrs Sicherheit bringt. Interessant ist, dass der GDV  eine Versicherungspflicht für Räder fordert, für die bereits eine besteht.

Es ist also eine Diskussion mit ziemlich leeren Argumenten und man wird den Eindruck nicht los, dass sie bewusst angefacht wurde. Angefacht von einer Koalition aus Autolobby, Versicherungsindustrie und Sensations hungrigen Journalisten, die Angst haben vor einem „Massentrend Elektrofahrräder“.

Ziel der ersten beiden*: Elektroradfahren und auch Radfahren allgemein soll gefährlich wirken. Denn was als gefährlich gilt, wird von der breiten Bevölkerung nicht angenommen. Und bei allem Respekt für die Öffnung des ADAC in Richtung Radverkehr: Der ADAC will nicht, dass massenweise Menschen radeln, statt Auto zu fahren. Und auch der GDV wird mit Autoversicherungen mehr Geld verdienen, als er jemals mit Versicherungen für (E)-Räder verdienen kann.

In diesem Sinne erinnert die Diskussion sehr an die, die ich im Hafen bzgl. der Helmfrage vor einigen Wochen dargestellt habe. Übrigens was man als einzelne_r für die eigene Sicherheit beim Elektrofahrrad fahren tun, kann habe ich hier schon mal zusammen gefasst.

* Warum Journalisten so schlechte Argumentationen unkommentiert übernehmen, weiß ich nicht, es ist aber eine spannende Frage.

 

Elektroräder/Pedelecs: Akkus und Recycling

Ob Mobiltelefone, Laptop oder gar E-Auto- alle brauchen Akkus als Stromquelle. Man muss also kein Prophet sein, um voraus zu sagen, dass Rohstoffe, Recycling und Produktion selbiger ein zentrales Zukunftsthema sein werden. Li-Ion Akkus sind mittlerweile weitgehender Standard bei E-Rädern/Pedelecs, in der Regel sind sie das teuerste Teil am ganzen Rad. In diesem Artikel geht es daher ums Recycling von Li-Ion Akkus. Produktion und Rohstoffproblematik werden in den nächsten Beiträgen erörtert.

Die massiv steigenden Verkaufszahlen von E-Rädern (von 70.000 im Jahr 2007 auf 200.000 im Jahr 2010) werden beim Recycling eine Herausforderung. Bisher kommen jährlich nur ein paar tausend Elektrofahrrad-Akkus zurück. Die Rücknahme-Verpflichtung die das deutsche Batteriegesetz (BattG, siehe Seite des Umweltbundesamts/UBA dazu) an Batteriehersteller und -vertreiber stellt, ist bisher also allein wegen der geringen Stückzahlen nicht so bedeutend (das Gesetz zielt auch auf alle 1,5 Milliarden Batterien ab, die in Deutschland jedes Jahr in Umlauf gebracht werden).

Die große Welle kommt ab 2013

Bei einer Lebensdauer von im Schnitt fünf bis sieben Jahren werden die Rücklaufzahlen um 2013 allerdings sprunghaft ansteigen, dann wenn die meisten Akkus aus den verkaufsstarken Jahren ab 2007 zurück kommen.

Li-Ion Akkus sind nicht ganz einfach zu handhaben. Lithium reagiert leicht mit Wasser. Eine nicht entladene Batterie kann in Verbindung mit Druck und Feuchtigkeit schnell in Flammen aufgehen. Auf einer Deponie bspw. ist ein solcher Brand ein echtes Risiko und nicht einfach zu löschen. Korrektes Recycling ist daher sehr wichtig.

Der Recycling-Prozess

Die Akkus werden zunächst sortiert und vom Plastik der Hülle getrennt. Dann werden sie gekühlt in kleine Teile zerteilt. Während der Vakuumdestillation werden sie dann unter Hitze verflüssigt, die einzelnen Bestand-Elemente schichten sich nach Gewicht und können abgeschöpft werden. Der gesamte Vorgang ist sehr Energie aufwändig, noch ist es deshalb teurer zu recyceln, als die Rohstoffe anderweitig zu beziehen. Recycling-Kosten werden zwischen 700 und 2000€ pro Tonne angeben, die EU will Werte um 250€ erreichen. Ein Grund für die geringe Rentabilität ist auch, dass Li-Ionen Akkus recht wenig wertvolle Metalle enthalten, als bspw. Nickel-Metallhydrid – Akkus (NiMh) (weitere Infos zum Recyclingprozess hier).

Probleme wegen fehlender Standards

Das Recycling ist auch deshalb umständlich und teuer, weil die Vorsortierung aufwändig ist und weil gerade bei den Lithium-Ionen Akkus vollständiges Entladen sehr wichtig ist. Der Besitzer eines großen Batterie-Recycling Unternehmens erklärte mir dazu auf der Challenge Bibendum in Berlin, es sei das größte Problem tausende teilentladene Akkus erst mal zu entladen, damit sie beim Verarbeiten nicht in die Luft gingen. Er betonte in diesem Zusammenhang die Bedeutung von Standards für alle Stecker und Ladegeräte. Würden alle Akkus die gleichen Standards nutzen, könnten sie im Recycling-Unternehmen entladen werden und der Rest-Strom sogar noch genutzt werden..

Nun, auch wenn das Nutzen des Rest-Stroms aus alten Akkus sicher keine großen Einnahmen bringt – einheitliche Stecker und Ladesysteme wie etwa USB im Bereich von Computern und mittlerweile auch bei Mobiltelefonen wären nicht nur fürs Recycling, sondern auch für die Verbraucherinnen und Verbraucher ein enormer Fortschritt!

Eine Ansatz für einen Standard ist der Energy Bus, der einheitliche Stecker und eine einheitliche „Maschinensprache“ zwischen Akku und Ladegeräten etablieren soll. Energy Bus basiert auf dem Protokoll CAN, das bisher vor allem in der Autoindustrie genutzt wird. CAN ist solide und lange praxiserprobt. ExtraEnergy und zahlreiche große Unternehmen fördern das Projekt Energy Bus (hier eine Übersicht der Mitglieder).

Fazit

Ich denke, das Thema Akku-Recycling ist in der E-Rad Branche erst am Anfang, Handel und Hersteller müssen sich aber bald auf die Fluten gebrauchter Akkus einstellen.  Kosten und Aufwand scheinen erheblich. Beruhigend ist höchstens, dass das Recycling scheinbar außer hohem Energieaufwand unproblematisch ist.

Was die Standardisierung der Akkus und Ladegeräte betrifft, wird es hoffentlich zu raschen Fortschritten kommen. Allerdings sollten die Standards offen sein, so dass auch kleine Hersteller sie nutzen können und sie für alle technisch nachvollziehbar sind.

p.s.: Das Solarexperiment

Die letzten zehn Tage war ich draußen unterwegs, allerdings war das Wetter so schlecht und ich gleichzeitig so beschäftigt, dass die wunderbare faltbare Solarzelle nur wenig Sonne ab bekam und der Laptop die meiste Zeit aus war. Dennoch erfreute sich das Solarpanel großer Aufmerksamkeit aller auf dem stromlosen Campingplatz und wurde schnell zu Aufladestation von Mobiltelefonen und verschiedenen mp3 Playern. In diesem Sinne hat sich der Einsatz trotzdem gelohnt und das Experiment geht ohnehin weiter.

Wer sich jetzt fragt, worum es im letzten Absatz geht der lese diesen Eintrag und besuche bei Interesse den Solarbag-Shop

Solarer-Selbstversuch: e-Rad Hafen goes Outdoor!

Der Käpt’n im e-Rad Hafen (also ich) ist sehr gerne draußen unterwegs. So auch in diesen Sommer. Da ich mich jetzt aber ungern für die nächsten zwei Monate nicht mehr im e-Rad Hafen blicken lassen würde, habe ich überlegt, wie man einen Blog auch autark betreiben kann. Wäre ja schick, in einem Selbstversuch eine Internetseite abseits vom normalen Stromnetz zu betreiben.

Idee und „Problemstellung“

Zuletzt schrieb ich ja schon über Solaranhänger und e-Räder in der Sahara. So ein Anhänger schien mir für meine Idee natürlich etwas groß, aber es könnte ja auch kleiner gehen. Nach einer Weile Recherche bin ich auf roll- und faltbare CIGS Solarzellen gestoßen. Die wiegen fast nichts, lassen sich ganz kompakt zusammenpacken und gehen scheinbar auch nicht so leicht kaputt. Mit Laptop, UMTS-Modem/Telefon,  einer brauchbaren Solarzelle und einem Pufferspeicher für den Solarstrom sollte also bloggen von verschiedensten Orten aus gehen.

Beratung

Die Idee fand ich gut, nun brauchte ich aber noch etwas Beratung, welche Produkte sich für das, was ich mache besonders eignen. Denn ohne praktische Erfahrung ist es schwer einzuschätzen, welche Solarzellengröße bei mitteleuropäischen Licht-Verhältnissen in etwa für ein kleines Notebook ausreicht.

Also fragte ich mal bei einem Solarzellenhändler an, um von meiner Idee zu erzählen. Die beste Beratung bekam ich vom Solarbag-Shop, wo es reihenweise interessante Solarprodukte gibt, mal rein schauen ist alle mal interessant. Mir wurde geraten, keine zu große Zelle zu nutzen, auch der Solarakku müsste gar nicht so groß sein… zusätzlich hat der Solarbag-Shop meine Idee mit Vorzugspreisen unterstützt. Dafür vielen Dank!

So sieht es aus

Seit zwei Tagen ist der e-Rad Hafen nun also um eine Attraktion reicher, nämlich ein mobiles Nano-Kraftwerk bestehend aus:

  • einer faltbaren CIGS Solarzelle von Sunload mit 12Wp Leistung (das heißt bei voller Sonneneinstrahlung leistet die Zelle 12 Watt), die Zelle ist genau so groß, dass man sie auch auf einem Wanderrucksack befestigen und betreiben kann
  • einem Powergorilla-Akkupack, das 100 Wattstunden (Wh) Strom speichern kann (warum Wh die richtige Größe für Akkukapazitäten ist, steht hier)
Das Sunload 12Wp Modul an einer Fensterbank, Foto: e-Rad Hafen
Mein Powergorilla beim Laden :-), Foto: e-Rad Hafen

Mein kleines Notebook hat einen Spitzenverbrauch von 60W, liegt aber im Schnitt deutlich drunter. Mit dem integrierten 75Wh Akku kann ich jedenfalls etwa 6 Stunden arbeiten. Bei vollem Powergorilla sollten also 8 Stunden möglich sein, selbst bei voller Sonnenstrahlung wird es aber auch mindestens so lange dauern, den Powergorilla zu laden. Aber wer will schon 8 Stunden am Tag arbeiten, wenn man draußen ist…

Wie es aussehen wird

In den nächsten zwei Monaten werde ich unterwegs versuchen nur mit dem Strom aus dem Solarpanel zu arbeiten. Meinen Blog werde ich wie gewohnt weiter machen und nebenbei über den Erfolg meines Projekts berichten. Wenn es klappt damit vernünftig zu arbeiten, hoffe ich damit ein bisschen Motivation zu geben über kleine dezentrale Energieversorgungs-Lösungen nach zu denken

Weitere Infos

und mal völlig abseits vom Thema….

Was ist auf dem Bild zu sehen? Und hat das was mit den anderen beiden Fotos oben zu tun?

Was ist das? Foto: e-Rad Hafen