Können wir Fahrräder wieder nachhaltig machen?

Von Kris De Decker

8. Mai 2023

Radfahren ist das nachhaltigste Fortbewegungsmittel, allerdings wird das Fahrrad zunehmend umweltschädlicher. Der Energie- und Materialaufwand für seine Herstellung steigt, während seine Lebenserwartung sinkt.

Radfahren ist eines der nachhaltigsten Fortbewegungsmittel. Erhöhte Fahrgastzahlen reduzieren den Verbrauch fossiler Brennstoffe und die Umweltverschmutzung, sparen Platz und verbessern die öffentliche Gesundheit und Sicherheit. Das Fahrrad selbst konnte sich jedoch der Umweltkritik entziehen. [1] [2] Studien, die die Umweltauswirkungen des Radfahrens berechnen, vergleichen es fast immer mit dem Autofahren, mit vorhersehbaren Ergebnissen: Das Fahrrad ist nachhaltiger als das Auto. Eine solche Forschung mag die Menschen ermutigen, häufiger Fahrrad zu fahren, ermutigt die Hersteller jedoch nicht dazu, ihre Fahrräder so nachhaltig wie möglich zu gestalten.

Für diesen Artikel habe ich wissenschaftliche Studien herangezogen, die verschiedene Fahrradtypen miteinander vergleichen oder sich auf die Herstellungsphase eines bestimmten Zweirads konzentrieren. Bis vor drei oder vier Jahren gab es diese Art von Forschung praktisch nicht. Anhand des verfügbaren Materials vergleiche ich verschiedene Fahrradgenerationen. Im historischen Kontext wird deutlich, dass der Ressourcenverbrauch bei der Produktion eines Fahrrads steigt, während seine Lebensdauer kürzer wird. Das Ergebnis ist ein wachsender ökologischer Fußabdruck. Dieser Trend hat einen klaren Anfang. Das Fahrrad entwickelte sich bis in die frühen 1980er Jahre sehr langsam weiter und erlebte dann plötzlich eine schnelle Abfolge von Veränderungen, die bis heute anhalten.

Es gibt keine Studien zu Fahrrädern, die vor den 1980er Jahren gebaut wurden. Lebenszyklusanalysen, die den Ressourcenverbrauch eines Produkts von der „Wiege“ bis zur Bahre untersuchen, gab es erst in den 1990er Jahren. Der Maßstab für ein nachhaltiges Fahrrad liegt jedoch in dem Raum, in dem ich dies schreibe. Es ist mein Gazelle Champion-Rennrad von 1980 – jetzt 43 Jahre alt. Ich habe es vor zehn Jahren in Barcelona von einem großen Deutschen gekauft, der die Stadt verlassen wollte. Er hatte Tränen in den Augen, als ich damit wegging. Ich habe ein zweites Rennrad, ein Mercier von 1978. Das ist mein Ersatzfahrzeug für den Fall, dass das andere kaputt geht und ich keine Zeit für sofortige Reparaturen habe. Ich habe zwei weitere Rennräder in Belgien geparkt, wo ich aufgewachsen bin und wo ich immer noch ein paar Mal im Jahr reise (mit der Bahn, nicht mit dem Fahrrad). Dabei handelt es sich um einen Plume Vanqueur aus den späten 1960er-Jahren und einen Ventura aus den 1970er-Jahren.

Der Hauptgrund, warum ich mich für alte Fahrräder entschieden habe, ist, dass sie viel besser sind als neue Fahrräder. Den meisten Menschen ist das nicht bewusst, daher sind sie auch viel günstiger. Meine vier Fahrräder haben mich insgesamt nur 500 Euro gekostet. Damit würde ich mir nur ein günstiges neues Rennrad kaufen, und 40 bis 50 Jahre hält so ein Fahrzeug sicher nicht – wie wir sehen werden. Natürlich sind nicht nur alte Rennräder besser. Das Gleiche gilt auch für andere Fahrradtypen, die vor den 1980er Jahren gebaut wurden. Ich fahre Rennräder, weil ich relativ lange Strecken zurücklege, meist zwischen 35 und 50 km Hin- und Rückfahrt.

Bild: Das Fahrrad, das ich am häufigsten benutze, ein Gazelle Champion von 1980. Seit meinem Kauf im Jahr 2013 hat es mindestens 30.000 km zurückgelegt.

Die erste bedeutende Veränderung in der Fahrradindustrie war die Umstellung von Stahl- auf Aluminiumfahrräder. Vor den 1980er Jahren wurden praktisch alle Fahrräder aus Stahl hergestellt. Sie hatten einen Stahlrahmen, Räder, Komponenten und Teile. Heutzutage bestehen die meisten Fahrradrahmen und -räder aus Aluminium. Das Gleiche gilt auch für viele andere Fahrradteile. In jüngster Zeit verfügen immer mehr Fahrräder über Rahmen und Laufräder aus Kohlefaserverbundwerkstoffen. Einige Fahrradrahmen bestehen aus Titan oder Edelstahl. Alle diese Materialien sind energieintensiver in der Herstellung als Stahl. Während Stahl und Aluminium recycelt und repariert werden können, können Verbundfasern nur recycelt werden und sind schlecht reparierbar. [3]

In mehreren Studien wurden die Energie- und CO2-Kosten von Fahrradrahmen und anderen Komponenten aus diesen unterschiedlichen Materialien verglichen – die alle ein unterschiedliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aufweisen. Diese Forschung weist einige Einschränkungen auf. Wissenschaftler verwenden grobe Methoden, weil ihnen detaillierte Energiedaten aus Fahrradherstellungsprozessen fehlen, und einige Studien stammen von Herstellern, die Forscher dafür bezahlen, die Nachhaltigkeit ihrer Produkte zu überprüfen. Dennoch sind die Ergebnisse insgesamt ziemlich konsistent. Der Kürze halber konzentriere ich mich auf Emissionen (CO2 = CO2-Äquivalente) und ignoriere andere Umweltauswirkungen.

Reynolds, ein britischer Hersteller, der für seine Fahrradschläuche bekannt ist, hat herausgefunden, dass die Herstellung eines Stahlrahmens 17,5 kg CO2 kostet, während ein Titan- oder Edelstahlrahmen etwa 55 kg CO2 pro Rahmen kostet – dreimal so viel. [4] Starling Cycles, ein seltener Hersteller von Stahl-Mountainbikes, kam zu dem Schluss, dass ein typischer Carbonrahmen 16-mal mehr Energie verbraucht als ein Stahlrahmen. [5] (Das wären 280 kg CO2). Eine unabhängige Studie aus dem Jahr 2014 – die erste ihrer Art – berechnete den Fußabdruck eines Aluminium-Rennradrahmens mit Carbongabel der Marke „Specialized“ und kam zu einem Kostenaufwand von etwa 2.380 Kilowattstunden Primärenergie und über 250 kg Kohlenstoff 14-mal so viel wie ein Stahlrahmen (ohne Gabel), wie von Reynolds berechnet. [2]

Ein Fahrrad ist mehr als nur ein Rahmen. Lebenszyklusanalysen ganzer Fahrräder zeigen, dass der CO2-Fußabdruck aller anderen Komponenten mindestens so groß ist wie der eines Stahlrahmens. [6] Wissenschaftler haben die CO2-Emissionen eines Stahlfahrrads über die gesamte Lebensdauer auf 35 kg CO2 berechnet, verglichen mit 212 kg CO2 für ein Aluminiumfahrrad. [7] [8] Die detaillierteste Lebenszyklusanalyse beziffert den CO2-Fußabdruck für ein 18,4 kg schweres Aluminiumfahrrad auf 200 kg CO2, einschließlich seiner Ersatzteile, bei einer Lebensdauer von 15.000 km. Die Hauptwirkungsphase ist die Vorbereitung der Materialien (74 %; Aluminium, Edelstahl, Gummi), gefolgt von der Wartungsphase (15,5 % für 3,5 neue Reifensätze, sechs Bremsbeläge, eine Kette und eine Kassette) und die Montage Phase (4,96 %). [9]

Wo und wie Fahrräder hergestellt werden

Meine Stahlfahrräder stammen aus einer Zeit, als die meisten Industrieländer seit langem über heimische Fahrradindustrien verfügten, die ihren nationalen Markt bedienten. [3] Diese Industrien brachen in Europa und Nordamerika nach der neoliberalen Globalisierung Ende der 1970er Jahre zusammen. China öffnete sich für ausländische Investitionen und entwickelte sich schnell zum größten Fahrradhersteller der Welt. In den letzten zwei Jahrzehnten hat China zwei Drittel der weltweiten Fahrräder hergestellt (60–70 Millionen von 110 Millionen pro Jahr). Die meisten anderen kommen aus anderen asiatischen Ländern. Europa produziert wieder zehn Millionen Fahrräder pro Jahr, aber die USA stellen nur 60.000 Fahrräder pro Jahr her. [3]

Im gesamten 20. Jahrhundert erforderte die Herstellung von Fahrrädern einen erheblichen Einsatz menschlicher Arbeitskraft. [3] Laut dem Routledge Companion to Cycling wurden „Räder manuell eingespeicht und zentriert; Rahmen wurden von Hand gebaut; Sattelherstellung war mühsam; Steuersätze, Schaltblöcke (Blöcke), Bremskabel und Zahnräder wurden physisch angeschraubt.“ Seit den 2000er Jahren hat die Automatisierung den Bedarf an menschlicher Arbeitskraft erheblich reduziert. Der größte chinesische Fahrradhersteller, der ein Fünftel der Fahrräder der Welt herstellt, verfügt über 42 Fahrradmontagelinien, an denen täglich 55.000 Fahrräder hergestellt werden – fast so viel wie die USA in einem Jahr. [3]

Die Globalisierung und Automatisierung der Fahrradindustrie machen Fahrräder weniger nachhaltig. Erstens führen sie zu zusätzlichen Emissionen beim Transport (von Rohstoffen, Komponenten und Fahrrädern) sowie bei der Herstellung und dem Betrieb von Robotern und anderen Maschinen. Zweitens ist die Produktion von Stahl, Aluminium, Kohlefaserverbundwerkstoffen und Strom in China und anderen fahrradproduzierenden Ländern energie- und kohlenstoffintensiver als in Europa und Nordamerika. [10] Am wichtigsten ist jedoch, dass eine groß angelegte automatisierte Produktion verlorenes Kapital darstellt, das die meiste Zeit arbeiten muss, um die Gemeinkosten zu verteilen und so eine Überproduktion voranzutreiben. [3]

Wie lange halten Fahrräder?

Wie viel Energie und andere Ressourcen nötig sind, um ein Fahrrad zu bauen und es einem Radfahrer auszuliefern, ist nur die halbe Wahrheit. Mindestens genauso wichtig ist, wie lange das Fahrrad hält. Je kürzer die Lebensdauer, desto mehr Fahrzeuge müssen im Laufe des Lebens eines Radfahrers produziert werden und desto höher wird der Ressourcenverbrauch.

Für eine lange Lebensdauer müssen einige Teile eines Fahrrads ausgetauscht werden. Dabei handelt es sich typischerweise um kleinere Teile wie Schalthebel, Ketten und Bremsen. [11] Bis vor einigen Jahrzehnten war die Kompatibilität der Komponenten ein Markenzeichen der Fahrradherstellung. [12] Meine Fahrräder sind ein perfektes Beispiel dafür. Die meisten Komponenten – wie Räder, Getriebe und Bremsen – sind zwischen den verschiedenen Rahmen austauschbar, auch wenn jedes Fahrzeug von einer anderen Marke und einem anderen Baujahr ist. Die Kompatibilität der Komponenten ermöglicht eine einfache Wartung und Reparatur und erhöht dadurch die Lebensdauer eines Fahrrads. Selbst in den kleinsten Dörfern können Fahrradgeschäfte alle Arten von Fahrrädern mit einem begrenzten Satz an Werkzeugen und Ersatzteilen reparieren. [12] Radfahrer können kleinere Reparaturen zu Hause durchführen.

Kompatibilität ist im Fahrradbau leider kaum noch ein Thema. Die Hersteller haben immer mehr proprietäre Teile eingeführt und ändern ständig die Standards, was selbst bei älteren Fahrrädern derselben Marke zu Kompatibilitätsproblemen führt. [1] [3] Wenn beispielsweise der Schalthebel eines modernen Fahrrads nach einigen Jahren des Gebrauchs kaputt geht, ist ein Ersatzteil wahrscheinlich nicht mehr verfügbar. Sie müssen ein neues Set einer neuen Generation bestellen, das nicht mit Ihrem Umwerfer und Schaltwerk kompatibel ist – die Sie ebenfalls ersetzen müssen. [12] Bei Rennrädern hat der Wechsel von Kassettengehäusen mit zehn Ritzeln (um 2010) zu Kassettengehäusen mit elf, zwölf und zuletzt dreizehn Ritzeln viele Laufradsätze überflüssig gemacht, und das Gleiche gilt für den Rest des Antriebsstrangs inklusive Schalthebel und Ketten. [12] [1]

Scheibenbremsen, die mittlerweile an fast jedem neuen Fahrrad verbaut sind, verfügen alle über unterschiedliche Achskonstruktionen, sodass jedes Fahrzeug mittlerweile proprietäre Ersatzteile benötigt. [1] Scheibenbremsen erforderten auch neue Schalthebel, Gabeln, Rahmensets, Kabel und Räder, wodurch solche Fahrräder mit früheren Designs nicht kompatibel waren. [12] Durch die Zunahme proprietärer Teile wird es immer schwieriger, ein Fahrrad durch Wartung, Wiederverwendung und Aufarbeitung fahrbereit zu halten. Da die Anzahl inkompatibler Komponenten zunimmt, wird es für Fahrradgeschäfte unmöglich, über einen vollständigen Bestand an Ersatzteilen zu verfügen. [12] Geht ein Hersteller in die Insolvenz, sind proprietäre Ersatzteile nicht mehr erhältlich.

Mit der Inkompatibilität der Komponenten geht eine abnehmende Komponentenqualität einher. Ein Beispiel ist der Sattel, der kaum ein Rahmenset überdauert, weil er an der Unterseite der Schale Risse aufweist. [12] Mit etwas mehr Material würde es ewig halten – das beweisen alle Sättel meiner 40 bis 50 Jahre alten Rennräder. Einige Teile teurer Fahrräder sind von schlechter Qualität betroffen, besonders problematisch ist sie jedoch bei billigen Fahrrädern, die ausschließlich aus minderwertigen Komponenten bestehen. Billige Fahrräder – Fahrradmechaniker bezeichnen sie als „Built-to-Fail-Bikes“ oder „Fahrrad-förmige Objekte“ – haben oft Kunststoffteile, die leicht brechen und nicht ersetzt oder aufgerüstet werden können. Diese Fahrzeuge halten in der Regel nur wenige Monate. [13, 14]

Wie Fahrräder angetrieben werden

Bisher haben wir uns nur mit rein muskelbetriebenen Fahrrädern beschäftigt, doch auch Fahrräder mit Elektromotor erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. Die Zahl der weltweit verkauften E-Bikes stieg von 3,7 Millionen im Jahr 2019 auf 9,7 Millionen im Jahr 2021 (10 % des gesamten Fahrradverkaufs und bis zu 40 % in einigen Ländern wie Deutschland). Elektrofahrräder verstärken beide Trends, die Fahrräder weniger nachhaltig machen. Einerseits erfordern Elektromotoren und Batterien zusätzliche Ressourcen wie Lithium, Kupfer und Magnete, was den Energieverbrauch und die Emissionen bei der Fahrradherstellung erhöht. Forscher haben die Treibhausgasemissionen berechnet, die bei der Herstellung eines Aluminium-E-Bikes mit 320 kg entstehen. [8] Dies entspricht 212 kg bei der Herstellung eines Aluminiumfahrrads ohne Unterstützung und 35 kg bei der Herstellung eines Stahlfahrrads ohne Unterstützung.

Andererseits ist die Lebenserwartung eines Elektrofahrrads kürzer als die eines Zweirads ohne Unterstützung, da es mehr Fehlerquellen aufweist. Der Ausfall der zusätzlichen Komponenten – Motor, Batterie, Elektronik – führt aufgrund der Inkompatibilität der Komponenten zu einem kürzeren Lebenszyklus. Eine wissenschaftliche Studie zur Zirkularität in der Fahrradherstellungsindustrie beobachtet einen deutlichen Anstieg defekter Komponenten im Vergleich zu Fahrrädern ohne Unterstützung und kommt zu dem Schluss, dass „die große Dynamik des Marktes aufgrund regelmäßiger Innovationen, Produkterneuerungen und der Mangel an Ersatzteilen für ältere Modelle die …“ Die dauerhafte Nutzung durch den Kunden ist deutlich schwieriger als bei herkömmlichen Fahrrädern.“ [15]

Darüber hinaus benötigen Elektrofahrräder für ihren Betrieb Strom, was den Ressourcenverbrauch und die Emissionen weiter erhöht. Dieser Einfluss ist im Vergleich zur Herstellungsphase gering. Schließlich liefert der Mensch einen Teil des Stroms und der Stromverbrauch eines Elektrofahrrads (25 km/h) beträgt nur etwa 1 Kilowattstunde pro 100 km. Die durchschnittliche Treibhausgasemissionsintensität der Stromerzeugung in Europa betrug im Jahr 2019 275 gCO2/kWh. [16] Hält ein E-Bike 15.000 km, verursacht das Laden des Akkus nur 41 kg CO2, im Vergleich zu 320 kg bei der Herstellung des (Aluminium-)Fahrrads. Selbst in den USA und China, wo die CO2-Intensität des Stromnetzes 50–100 % über dem europäischen Wert liegt, dominiert die Produktion von Elektrofahrrädern die Gesamtemissionen und den Energieverbrauch.

Lastenfahrräder

Die Kombination aus energieintensiven Materialien, kurzer Lebensdauer und Unterstützung durch Elektromotoren kann die Lebenszyklusemissionen auf überraschende Niveaus erhöhen, insbesondere bei Lastenfahrrädern. Diese Fahrzeuge sind größer und schwerer als Personenfahrräder und benötigen leistungsstärkere Motoren und Batterien. Es gibt nur sehr wenige Lebenszyklusanalysen von Güterkreisläufen. In einer aktuellen Studie wurden jedoch die Lebenszyklusemissionen eines elektrischen Lastenfahrrads aus Kohlefaser auf 80 gCO2 pro Kilometer berechnet – nur halb so viel wie bei einem Elektrotransporter (158 gCO2/km). [17] Die Forscher erklären dies mit dem Unterschied in der Lebenslaufleistung – 34.000 km im Vergleich zu 240.000 km beim Transporter – und den Kohlefaserverbundwerkstoffen in vielen Komponenten, einschließlich des Fahrgestells des Fahrzeugs. Die Lebenszyklusemissionen des Frachtzyklus einschließlich des zum Laden der Batterie verwendeten Stroms belaufen sich auf 2.689 kg. Das ist fast das 40-fache der Lebenszyklusemissionen von zwei Stahlfahrrädern (jedes mit einer Lebenszykluslaufleistung von 15.000 km).

Die Verlängerung der Nutzungsdauer von Elektrofahrrädern hat im Vergleich zu Fahrrädern ohne Unterstützung weniger Auswirkungen auf die Lebenszyklusemissionen. Denn die Batterie muss alle drei bis vier Jahre und der Motor alle zehn Jahre ausgetauscht werden, was den Ressourcenverbrauch von Ersatzteilen erhöht. [11] Dies zeigt eine Lebenszyklusanalyse eines Elektrostahl-Ladungszyklus mit einer angenommenen Lebenserwartung von 20 Jahren. [18] Während seiner Lebensdauer verbraucht das Fahrzeug fünf Batterien (jeweils 8,5 kg schwer), zwei Motoren und 3,5 Reifensätze. Die meisten Lebenszyklusemissionen werden durch diese Ersatzteile verursacht, wobei allein die Batterien 40 % der Gesamtemissionen ausmachen. Im Vergleich dazu sind die Emissionen für den Stahlrahmen nahezu unbedeutend. [18] Dieses spezielle Lastenrad wurde für afrikanische Straßen gebaut und ist vor allem wegen seiner schweren Reifen nicht ganz repräsentativ für das durchschnittliche Lastenrad.

Lastenfahrräder haben noch einen weiteren Nachteil. Personenfahrräder und Personenkraftwagen befördern in der Regel nur eine Person, sodass ein Personenkilometer auf dem Fahrrad in etwa einem Personenkilometer im Auto entspricht. Bei Fracht ist der Vergleich der Tonnenkilometer jedoch komplizierter. Bei relativ geringer Ladung – in der Regel bis zu 150 kg – ist das elektrische Lastenfahrrad weniger CO2-intensiv als ein Transporter. Bei schwereren Ladungen sind jedoch mehrere Ladezyklen erforderlich, um einen Transporter zu ersetzen, was die Grauemissionen vervielfacht. [18] Eine Umstellung auf elektrische Lastenfahrräder ohne deutliche Reduzierung des Ladungsvolumens dürfte keine Emissionen einsparen. Offensichtlich werden Lastenräder mit Stahlrahmen und ohne Elektromotoren und Batterien – derzeit noch die Mehrheit – im Laufe ihrer Lebensdauer deutlich geringere CO2-Emissionen verursachen.

Wie Fahrräder genutzt werden

In den letzten Jahren haben viele Städte gemeinsame Fahrraddienste eingeführt. Theoretisch könnten geteilte Fahrräder die Anzahl der produzierten Fahrräder verringern und damit die Umweltauswirkungen der Fahrradproduktion verringern. Der Bau und Betrieb von Bike-Sharing-Diensten führt jedoch zu einem erheblichen Anstieg des Energieverbrauchs und der Emissionen. Außerdem halten geteilte Fahrräder nicht so lange wie private Fahrräder. Folglich verstärken Shared-Bike-Dienste die Trends, die Fahrräder weniger nachhaltig machen, noch weiter.

Eine Studie aus dem Jahr 2021 vergleicht die Umweltauswirkungen von geteilten und privaten Fahrrädern und berücksichtigt dabei auch die Infrastruktur, die jede Option erfordert. Es kommt zu dem Schluss, dass persönliche Fahrräder nachhaltiger sind als geteilte Fahrräder. [8] Die Forschung basiert auf dem Vélib-System in Paris, Frankreich, das über 19.000 Fahrzeuge verfügt, davon etwa die Hälfte mit einem Elektromotor. Der Fahrzeugbau und die Bike-Sharing-Infrastruktur verursachen mehr als 90 % der Emissionen und des Energieverbrauchs. Die verbleibenden Emissionen sind auf den Bau von Radwegen (3,5 %), die Umverteilung der Fahrräder zur optimalen Versorgung aller Stationen (2 %) und den Strom zum Laden der Akkus der Elektrofahrräder (0,3 %) zurückzuführen. Insgesamt hat ein gemeinsam genutztes Fahrrad aus dem Vélib-System eine Emissionsrate von 32 g CO2/km, was drei- bis zehnmal höher ist als die Rate eines persönlichen Fahrrads (zwischen 3,5 g CO2/km für ein Stahlfahrrad und 10,5 g CO2/km für ein Aluminiumfahrrad. [8]

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass der Bike-Sharing-Dienst zu einem Rückgang des Fahrradbesitzes um 15 % führte. Allerdings errechneten sie auch, dass die durchschnittliche Lebensdauer eines geteilten Fahrrads nur 14,7 Monate beträgt, bei einer durchschnittlichen Lebenslaufleistung von 12.250 km. Im Vergleich dazu liegt die durchschnittliche Lebensdauer eines persönlichen Fahrrads in Frankreich laut einer Umfrage aus dem Jahr 2020 bei etwa 20.000 km – fast 50 % höher als bei gemeinsam genutzten Fahrrädern. Das Vélib-System umfasst 14.000 Bike-Sharing-Stationen mit einer Gesamtfläche von 92.000 m2 und einer geschätzten Lebensdauer von zehn Jahren. Jeder der 46.500 Docks besteht aus 23 kg Stahl und 0,5 kg Kunststoff. Der Stromverbrauch jeder Bike-Sharing-Station liegt bei rund 6.000 kWh pro Jahr. Aufgrund der hohen Auswirkungen der Infrastruktur sind die Lebenszyklusemissionen von gemeinsam genutzten Elektrofahrrädern nur 24 % höher als die von gemeinsam genutzten nichtelektrischen Fahrzeugen. [8]

Der ökologische Fußabdruck von Bike-Sharing-Systemen kann zwischen den Städten erheblich variieren. Eine Lebenszyklusanalyse von Bike-Sharing-Diensten in den USA ergab einen CO2-Ausstoß von 65g CO2/km – doppelt so hoch wie in Paris. [19] Dies ist größtenteils darauf zurückzuführen, dass die US-amerikanischen Systeme die Fahrräder mithilfe von Dieseltransportern neu ausbalancieren, während der französische Dienst elektrische Traktoren einsetzt. Die US-Studie befasst sich auch mit der neueren Generation von „Dockless“-Bike-Sharing-Diensten, die noch schlechter abschneiden. Dockless-Sharing-Fahrräder können überall geparkt und über eine Smartphone-Anwendung lokalisiert werden. Obwohl dadurch keine Stationen erforderlich sind, benötigt jedes Fahrrad energieintensive elektronische Komponenten, und das System erzeugt auch Emissionen durch Kommunikationsnetzwerke. [19] [10] Darüber hinaus erfordern docklose Systeme mehr Fahrräder und erfordern eine stärkere Neuausrichtung.

Eine Lebenszyklusanalyse chinesischer Bike-Sharing-Dienste, viele docklose Systeme, zeigt hohe Schadensraten und niedrige Wartungsraten für Fahrräder. Die jährliche Schadensquote beträgt 10–20 % für verstärkte Fahrräder und 20–40 % für leichtere Fahrzeuge, die häufiger vorkommen. In der Praxis wird ein geteiltes Fahrrad zum Schrott, wenn das Fahrradteil mit der schlechtesten Haltbarkeit kaputt geht. Eine Reparatur findet praktisch nicht statt. [10] Wenn die Unternehmen schließlich pleitegehen, entstehen durch Bike-Sharing Berge von Müll – auch Fahrräder in gutem Zustand. [10] [1]

Bild: Lebenszyklus-CO2-Emissionen pro Kilometer Fahrradfahren. Datenquellen: [8] [17] [19] [26] Grafik: Marie Verdeil.

Nichts davon sollte Sie vom Radfahren abhalten. Selbst die unnachhaltigsten Fahrräder sind deutlich weniger unnachhaltig als Autos. Der CO2-Fußabdruck für die Herstellung eines benzin- oder dieselbetriebenen Autos liegt zwischen 6 Tonnen (Citroen C1) und 35 Tonnen (Land Rover Discovery). [20] Folglich verursacht der Bau eines Kleinwagens wie des C1 so viele Emissionen wie die Herstellung von 171 Stahlfahrrädern oder 28 Aluminiumfahrrädern. Darüber hinaus haben Autos auch einen hohen CO2-Fußabdruck für den Kraftstoffverbrauch, während Fahrräder ganz oder teilweise von Menschen angetrieben werden. [21] Elektroautos haben höhere Emissionen bei der Produktion, aber geringere Emissionen beim Betrieb (obwohl dies vollständig von der Kohlenstoffintensität des Stromnetzes abhängt).

Auch wenn man die deutlich kürzere Lebenslaufleistung berücksichtigt, behält das Fahrrad seinen Vorteil. [22] Mittlerweile erreichen benzin- und dieselbetriebene Autos mehr als 300.000 km, doppelt so viel wie in den 1960er und 1970er Jahren. [23] Wenn ein Fahrrad 20.000 km hält, wären 15 Fahrräder nötig, um 300.000 km zurückzulegen. Handelt es sich um Stahlfahrräder ohne Elektromotor, ist der gesamte CO2-Fußabdruck bei der Herstellung immer noch sechsmal geringer als bei einem Kleinwagen: 1.050 kg CO2. Wenn die Fahrräder aus Aluminium bestehen und über einen Elektromotor verfügen, steigen die Emissionen auf 4.800 kg CO2, was immer noch unter dem CO2-Fußabdruck der Herstellung des Kleinwagens liegt.

Allerdings ersetzt nicht jedes Fahrrad ein Auto. Dies gilt insbesondere für Shared- und Elektrofahrräder: Studien zeigen, dass sie vor allem nachhaltigere Transportalternativen wie das Gehen, die Nutzung eines unbeaufsichtigten oder privaten Fahrrads oder die Fahrt mit der U-Bahn ersetzen. [19][24] In Paris verursachen geteilte Fahrräder dreimal höhere Emissionen als elektrische öffentliche Verkehrsmittel. [8] Darüber hinaus werden viele kohlenstoffintensive Fahrräder zur Freizeitgestaltung gekauft und sind keineswegs als Ersatz für Autos gedacht – sie erfordern möglicherweise sogar eine stärkere Nutzung des Autos, wenn Radfahrer für einen Ausflug in die Natur aus der Stadt fahren. In all diesen Fällen steigen die Emissionen, nicht sinken sie.

Wie kann man Fahrräder wieder nachhaltig machen?

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es mehrere Gründe gibt, warum Fahrräder weniger nachhaltig geworden sind: die Umstellung von Stahl auf Aluminium und andere energieintensivere Materialien, die Ausweitung der Fahrradherstellungsindustrie, zunehmende Inkompatibilität und abnehmende Qualität von Komponenten sowie der wachsende Erfolg von Elektrofahrrädern Fahrräder und die Nutzung von Fahrrad-Sharing-Diensten. Die meisten davon sind an sich unproblematisch. Vielmehr ist es die Kombination von Trends, die zu deutlichen Unterschieden zu Fahrrädern früherer Generationen führt.

Basierend auf den zuvor genannten Daten hätte beispielsweise die Herstellung eines Elektrofahrrads aus Stahl einen CO2-Fußabdruck von 143 kg. Das ist zwar das Vierfache der Emissionen eines Stahlfahrrads ohne Unterstützung, liegt aber unter dem CO2-Fußabdruck eines Aluminiumfahrrads ohne Elektromotor (212 kg). Insbesondere wenn der Akku mit erneuerbarer Energie geladen wird, kann das Fahren mit einem Elektrofahrrad somit nachhaltiger sein als das Fahren mit einem ohne Motor. Ebenso könnte ein Aluminiumfahrrad mit einer langen Lebenserwartung – beispielsweise durch Komponentenkompatibilität – einen geringeren CO2-Fußabdruck haben als ein Stahlfahrrad mit einer kürzeren Lebensdauer.

Viele Forscher plädieren dafür, Fahrräder wieder aus Stahl statt aus Aluminium und anderen energieintensiven Materialien herzustellen. Das würde zu relativ geringen Kosten – etwas schwereren Fahrrädern – erhebliche Fortschritte in der Nachhaltigkeit bringen. Stahlrahmen würden auch Elektro- und Shared-Bikes weniger CO2-intensiv machen. Einige Forscher befürworten Fahrradrahmen aus Bambus, aber der Nutzen im Vergleich zu altmodischen Stahl- oder sogar Aluminiumrahmen ist unklar. [27] Ein „Bambusfahrrad“ erfordert immer noch Räder und viele andere Teile aus Metall- oder Kohlefaserverbundwerkstoffen, und die Rahmenrohre werden normalerweise durch Kohlefaser- oder Metallteile zusammengehalten. [6] Darüber hinaus wird der Bambus chemisch gegen Fäulnis behandelt und ist nicht biologisch abbaubar. [1]

Eine bessere Kompatibilität der Komponenten würde die Lebenserwartung von Fahrrädern – auch von Elektrofahrrädern – durch Reparatur und Aufarbeitung erhöhen. Für den Verbraucher würde es keine Nachteile mit sich bringen, ganz im Gegenteil. Allerdings würde eine bessere Kompatibilität der Komponenten im Gegensatz zu einer Umstellung auf Stahlrahmen den Verkauf neuer Fahrräder beeinträchtigen. Eine Studie kommt zu dem Schluss, dass „der Verzicht auf Standardisierung ein profitables Geschäftsmodell ist, weil er dafür sorgt, dass das Fahrrad nur eine bestimmte Zeit lang gefahren werden kann.“ [1] Die abnehmende Nachhaltigkeit von Fahrrädern ist kein technologisches Problem und betrifft nicht nur Fahrräder. Wir sehen es auch bei der Herstellung anderer Produkte, beispielsweise Computern. Ein Fahrradmechaniker bemerkt: „Das Problem hier ist der Kapitalismus; es sind nicht die Fahrräder.“ [14]

Die Rückkehr zur inländischen und weniger automatisierten Fahrradherstellung ist eine Voraussetzung für nachhaltige Fahrräder. Der Hauptgrund ist nicht der zusätzliche Energieverbrauch durch Transport und Maschinen, der relativ gering ist. Beispielsweise verursacht der Versand aus China bei geteilten Fahrrädern etwa 0,7 bis 1,2 gCO2/km. [8] Noch wichtiger ist, dass die heimische und manuelle Fahrradherstellung von wesentlicher Bedeutung ist, um Reparatur und Aufarbeitung wirtschaftlich attraktiver zu machen. Per Definition erfolgt die Reparatur lokal und manuell, sodass sie schnell teurer wird als die Produktion eines neuen Fahrzeugs in einer großen, automatisierten Fabrik. [10] Lokal hergestellte Fahrräder würden den Kaufpreis für Verbraucher erhöhen. Eine bessere Reparierbarkeit würde jedoch langfristig eine längere Lebenserwartung und geringere Kosten ermöglichen. Auch die Bekämpfung von Fahrraddiebstahl und Parkproblemen ist wichtig, da sie oft ein Grund für den Kauf günstiger, langlebiger Fahrräder sind. [25]

Endlich können Fahrrad-Sharing-Dienste ihren Platz haben, und ihre Ressourceneffizienz wird sich wahrscheinlich noch weiter verbessern – die neuesten Bike-Sharing-Stationen in Paris haben ihren Stromverbrauch um den Faktor sechs reduziert. [8] Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass geteilte Fahrräder nachhaltiger werden als private Fahrräder, da sie stets eine Neuausrichtung und eine High-Tech-Infrastruktur erfordern, damit der Dienst funktioniert. Darüber hinaus kann die Anbindung an das Fahrrad ein starker Anreiz sein, es gut zu pflegen und so seine Lebenserwartung zu erhöhen, wie ich bezeugen kann.

Chris Decker

QUELLEN

[1] Szto, Courtney und Brian Wilson. „Reduzieren, wiederverwenden, wieder fahren: Fahrradabfälle und der Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft für Sportartikel.“ International Review for the Sociology of Sport (2022): 10126902221138033. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/10126902221138033

[2] Johnson, Rebecca, Alice Kodama und Regina Willensky. „Die vollständigen Auswirkungen der Fahrradnutzung: Analyse der Umweltauswirkungen und Initiativen der Fahrradindustrie.“ (2014). https://dukespace.lib.duke.edu/dspace/bitstream/handle/10161/8483/Duke_MP_Published.pdf

[3] Norcliffe, Glen et al., Hrsg. Routledge Begleiter zum Radfahren. Taylor & Francis, 2022. https://www.routledge.com/Routledge-Companion-to-Cycling/Norcliffe-Brogan-Cox-Gao-Hadland-Hanlon-Jones-Oddy-Vivanco/p/book/9781003142041

[4] Cole, Emma. „Welche Auswirkungen hat ein Fahrradrahmen aus Stahl auf die Umwelt?“ Radfahrer, 7. November 2022. https://www.cyclist.co.uk/in- Depth/11003/steel-bike-frame-environmental-impact

[5] Mercer, Liam. „Starling Cycles veröffentlicht eine Bewertung und Richtlinie zum ökologischen Fußabdruck.“ Off-road.cc, Juli 2022. https://off.road.cc/content/news/starling-cycles-publishes-environmental-footprint-assessment-and-policy-10513

[6] Chang, Ya-Ju, Erwin M. Schau und Matthias Finkbeiner. „Anwendung der Lebenszyklus-Nachhaltigkeitsbewertung auf das Bambus- und Aluminiumfahrrad bei der Untersuchung sozialer Risiken in Entwicklungsländern.“ 2. Welt-Nachhaltigkeitsforum, Webkonferenz. 2012. https://sciforum.net/manuscripts/953/original.pdf

[7] Chen, Jingrui et al. „Lebenszyklus-Kohlendioxidemissionen von Bike-Sharing in China: Produktion, Betrieb und Recycling.“ Ressourcen, Erhaltung und Recycling 162 (2020): 105011. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344920303281

[8] De Bortoli, Anne. „Umweltleistung gemeinsamer Mikromobilität und persönlicher Alternativen mithilfe integrierter modaler Ökobilanz.“ Transportforschung Teil D: Transport und Umwelt 93 (2021): 102743. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S136192092100047X

[9] Roy, Papon, Md Danesh Miah und Md Tasneem Zafar. „Umweltauswirkungen der Fahrradproduktion in Bangladesch: ein Ansatz zur Ökobilanzierung von der Wiege bis zur Bahre.“ SN Applied Sciences 1 (2019): 1-16. https://link.springer.com/article/10.1007/s42452-019-0721-z

[10] Mao, Guozhu et al. „Wie kann Fahrrad-Sharing eine nachhaltige Zukunft haben? Eine auf Ökobilanzierung basierende Forschung.“ Journal of Cleaner Production 282 (2021): 125081. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0959652620351258

[11] Leuenberger, Marianne und Rolf Frischknecht. „Ökobilanz von Zweiradfahrzeugen.“ ESU-Services Ltd.: Uster, Schweiz (2010). https://treeze.ch/fileadmin/user_upload/downloads/Publications/Case_Studies/Mobility/leuenberger-2010-TwoWheelVehicles.pdf

[12] Erik Bronsvoort & Matthijs Gerrits. „Vom Grenzgewinn zur zirkulären Revolution“. Taschenbuch (vollfarbig): 160 Seiten, ISBN: 978-94-92004-93-2, Warden Press, Amsterdam. https://circularcycling.nl/product/from-marginal-gains-to-a-circular-revolution/

[13] US-Petition, die End-to-Built-Bikes fordert, erhält in BC Unterstützung. https://vancouversun.com/news/local-news/us-petition-that-calls-for-end-of-built-to-fail-bikes-gaining-support-in-bc

[14] Aaron Gordon. „Mechaniker fordern Walmart und große Fahrradhersteller auf, die Herstellung und den Verkauf von „Built-to-Fail“-Fahrrädern einzustellen“, Vice, 13. Januar 2022. https://www.vice.com/en/article/wxdgq9/mechanics-ask- Walmart-große-Fahrradhersteller stoppen die Herstellung und den Verkauf von „Built-to-Fail“-Fahrrädern

[15] Koop, Carina et al. „Zirkuläre Geschäftsmodelle für die Wiederaufbereitung in der Elektrofahrradindustrie.“ Frontiers in Sustainability 2 (2021): 785036. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frsus.2021.785036/full

[16] https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/overview-of-the-electricity-produktion-3/assessment

[17] Temporelli, Andrea et al. „Lebenszyklusanalyse der Logistik der letzten Meile: eine vergleichende Analyse vom Diesel-Transporter bis zum E-Lastenrad.“ Energien 15.20 (2022): 7817. https://www.mdpi.com/1996-1073/15/20/7817

[18] Schünemann, Jaron et al. „Lebenszyklusanalyse von Elektro-Lastenrädern für den Anwendungsfall des städtischen Güterverkehrs in Ghana.“ Procedia CIRP 105 (2022): 721-726. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827122001214

[19] Luo, Hao et al. „Vergleichende Ökobilanz von stationären und docklosen Bike-Sharing-Systemen.“ Ressourcen, Erhaltung und Recycling 146 (2019): 180-189. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921344919301090

[20] https://www.theguardian.com/environment/green-living-blog/2010/sep/23/carbon-footprint-new-car

[21] Fahrräder werden ganz oder teilweise durch Nahrungskalorien angetrieben. Einige argumentieren, dass der Lebenszyklusenergiebedarf von Fahrrädern höher ist als bei anderen Verkehrsmitteln, wenn man die Auswirkungen der Lebensmittel berücksichtigt, die erforderlich sind, um zusätzliche Kalorien bereitzustellen, die während der Fahrradnutzung verbrannt werden. Allerdings nehmen die meisten Menschen in autozentrierten Gesellschaften mehr Kalorien zu sich, als ihr bewegungsarmer Lebensstil erfordert. Mehr Radfahren würde zu einer geringeren Fettleibigkeitsrate führen, nicht zu einer höheren Kalorienaufnahme.

[22] Dabei handelt es sich um eine rein theoretische Berechnung, denn Autos laden zu deutlich längeren Fahrten ein als Fahrräder.

[23] Ford, Dexter. „Da Autos länger aufbewahrt werden, sind 200.000 neue 100.000.“ New York Times, 16. März 2012. https://www.nytimes.com/2012/03/18/automobiles/as-cars-are-kept-longer-200000-is-new-100000.html?_r=2&ref =business&pagewanted=all&

[24] Zheng, Fanying et al. „Ist Fahrrad-Sharing eine Umweltpraxis? Erkenntnisse aus einer Ökobilanz auf der Grundlage von Verhaltensumfragen.“ Nachhaltigkeit 11,6 (2019): 1550. https://www.mdpi.com/2071-1050/11/6/1550

[25] Larsen, Jonas und Mathilde Dissing Christensen. „Das instabile Leben von Fahrrädern: die ‚Unwürdigkeit‘ von Designobjekten.“ Umwelt und Planung A: Wirtschaft und Raum 47.4 (2015): 922-938. https://orca.cardiff.ac.uk/id/eprint/131212/1/M%20Christensen%202015%20the%20unstable%20lives%20of%20bicycles%20ver2%20postprint.pdf

[26] Calão, Júlio et al. „Lebenszyklus-Denkansatz angewendet auf ein neuartiges Mikromobilitätsfahrzeug.“ Transportation Research Record 2676.8 (2022): 514-529. https://journals.sagepub.com/doi/pdf/10.1177/03611981221084692

[27] Ein Vergleich der Lebenszyklusemissionen eines Bambusfahrrads mit denen eines Aluminiumfahrrads ergab kaum Unterschiede (233 vs. 238 kg CO2). [6]

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Stichworte:Fahrradökonomie, nachhaltiger Verkehr

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