Sind E-Bikes und Elektrofahrzeuge wirklich die Lösung?

Unsere Mobilität ist im ständigen Wandel und wird immer wieder durch den technologischen Fortschritt weiterentwickelt. Heutzutage haben wir eine riesige Auswahl an Mitteln, doch welche Art der Fortbewegung ist die effizienteste und braucht am wenigsten Energie?

Wer kennt es nicht? Man muss nur kurz in den Supermarkt eine Packung Zucker holen und dann die grosse Frage: Soll ich das Auto nehmen oder doch besser das Fahrrad? Man könnte unter Umständen auch zu Fuss gehen. Zucker ist bekanntlich ein klassischer Energieträger in unserer Nahrung, doch wie viel Energie braucht es überhaupt, um diesen Weg zurückzulegen?

Es ist ein physikalisches Gesetz, dass es Energie braucht, um von A nach B zu gelangen. Wenn wir eine Runde Joggen gehen, sind dies ca. 700 kcal auf 10 Kilometer. Unser Ziel ist es, einen möglichst hohen Energieverbrauch zu erzielen, da wir unseren Quarantänebauch abtrainieren wollen. Dies kommt in Sache Effizienz einer Spritztour mit einem Sportwagen gleich, um überflüssiges Benzin zu verbrennen. Ein geringer Energieverbrauch ist also gar nicht immer erwünscht.

Da beide Arten der Fortbewegung in irgendeiner Weise Energie brauchen, können wir dies eins zu eins miteinander vergleichen. 700 kcal für 10 km Joggen entspricht 976 Wattstunden. Da sich niemand unter diesem Zahlenwirrwarr etwas vorstellen kann, entspricht dies etwa zwei Nutellabrötchen. Dieselbe Strecke mit dem Sportwagen braucht hingegen 42 Brötchen. Da kein Mensch so viel essen kann, braucht es nachhaltigere Fortbewegungsmittel. Keine Distanz kann mit eigener Körperkraft effizienter zurückgelegt werden als mit dem Fahrrad. Für dieselben 10 Kilometer gemütlich auf dem Velo, braucht ein Körper nicht einmal 2/3 eines Nutellabrötchens.

Aufgrund der höheren Geschwindigkeit und kleinen Anstrengung, wurde das E-Bike in letzter Zeit immer beliebter. Und tatsächlich: Der Energieverbrauch für den Körper wird gegenüber dem Fahrrad fast halbiert. Den Rest übernimmt ein kleiner Elektromotor. Dieser schafft es sogar, effizienter als unsere Beine zu rotieren. Ein Elektromotor hat einen Wirkungsgrad von ca. 90 %, was bedeutet, dass neun Zehntel der Energie, die ein Elektromotor braucht, in seine Bewegung übertragen werden kann. Lediglich ein Zehntel wird als Verlust gerechnet. Ein Körper erreicht auf dem Fahrrad einen maximalen Wirkungsgrad von 26 %.  Somit muss ein Elektromotor im E-Bike nur einen Fünftel dazu beitragen. Die Gesamtenergie, die folglich für 10 km E-Bike fahren benötigt wird, entspricht also nur einem halben Nutellabrötchen. Das unterstützte Fahrrad ist somit eine der effizientesten Arten sich überhaupt fortzubewegen. Doch irgendwann geht dem Akku im Fahrrad die Puste aus, denn in ihm steckt nur ein Nutellabrötchen an Energie.

Wenn wir nun sehen, dass der Elektromotor so effizient ist, wie steht es dann mit dem Elektroauto? Ein moderner Tesla braucht nach Verbrauchertests um die 1.47 kWh auf 10 km. Das sind also lediglich dreieinhalb Nutellabrötchen. Ein riesiger Unterschied, wenn wir mit den erwähnten 42 vom Sportwagen vergleichen. Aber auch gegenüber einem gewöhnlichen Kleinwagen, der nur ein Drittel davon verbraucht, sind das noch immer viermal so viel, wie ein Elektroauto.

Ein grosses Problem bei Elektroautos bleibt aber noch immer ihre riesigen Akkus. In einem Tesla Akku steckt die Energie von 245 Nutellabrötchen. Für die Herstellung von Lithium Ionen Akkumulatoren werden viele Ressourcen benötigt. Gerade die Gewinnung vom wertvollen Lithium ist höchst umstritten. Die Problematik: Das Ele­ment wird in Ländern wie Chile, Bolivien oder Argenti­nien aus dem Grundwasser an die Oberfläche gepumpt und fördert so die Austrocknung der ohnehin schon gefährdeten Vegetationen. Dies gibt der Energiebilanz von Akkubetriebenen Fahrzeugen einen signifikanten Nachteil, der erst ab 50 bis 100 tausend Kilometern aufgeholt werden kann. Denn für die Herstellung wird das 97-180-fache der Energiekapazität benötigt. Im Fall eines voll ausgestatteten Teslas sind dies für die Produktion 44 tausend Nutellabrötchen an Energie.

Dieser Vergleich mit Nutella scheint zwar im ersten Moment weit hergeholt und sehr hypothetisch, doch bereits heute wird Strom aus Biomasse gewonnen. Biomasse ist im Gegensatz zu fossilen Ressourcen zu Genüge vorhanden und komplett CO2 neutral. Wenn wir in Zukunft vermehrt auf elektrische Mobilität setzten, müssen sowohl in der Produktion als auch in der Speicherung von Energie neue Lösungen gefunden werden. Wie wir gesehen haben, sind E-Bikes und Elektroautos tatsächlich eine nachhaltige Art und Weise der Fortbewegung, jedoch nicht ohne ihre Tücken. Verbesserungspotenzial ist auf jeden Fall vorhanden und je grösser der Markt wird, desto lukrativer wird es daran zu forschen.

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