Mikromobilität: Verkehr in urbanen Räumen

Der Verkehr in urbanen Regionen unterliegt ganz eigenen Problemstellungen, die einerseits aus der Einwohnerzahl bei kleiner Fläche resultieren. Andererseits wurden und werden auch in urbanen Räumen ausschließlich Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren für die Realisierung des Individualverkehrs genutzt, wodurch in erster Linie die Klimabilanz verschlechtert wird und Verschmutzung der direkten Umwelt entsteht. Metropolregionen haben also einen besonderen Bedarf an alternativen, emissionsfreien Mobilitätslösungen.

Einer der aktuellsten Trends und das Stichwort der Stunde ist dahingehend Mikromobilität, welche insbesondere neue Formen des Verkehrs für urbane Räume schaffen soll. Laut McKinsey &Company besteht ein Marktpotenzial von bis 300 Milliarden US$ in den USA, 150 Milliarden US$ in der EU und 50 Milliarden US$ in China bis zum Jahr 2030. (1) Allerdings existiert keine einheitliche Definition des Begriffs und weder Fachliteratur noch Medien geben eine konkrete Kategorisierung vor. Im Fokus stehen soweit jedoch die Kürze von Fahrtstrecken einerseits, andererseits die geringe Größe der Fortbewegungsmittel.

Eines der bekanntesten und prominentesten Anwendungen für emissionsfreie urbane Mobilität sind Fahrräder. Es steht stellvertretend für neue Entwicklungen in den letzten Jahren im Stadtverkehr, die weg von großen Automobilen gehen und vor allem für kurze Distanzen geeignet sind. Werden Fahrräder mit elektrischen Hilfsantrieben ausgestattet, werden Sie Pedelecs genannt. Die Motoren erhöhen Reichweite, Geschwindigkeit und Komfort zusätzlich.

Ein ebenso neues Konzept ist das des Elektrorollers, welcher in Europa vor allem im Jahr 2019 bekannt geworden ist. Das Prinzip des Tretrollers wird, ähnlich wie ein Fahrrad, erweitert und mit Radnabenmotoren ausgestattet. Die Batteriepacks befinden sich auf der Unterseite des Trittbretts oder in der Lenkerstange. Ausgehend von diesen prominenten Beispielen meist auf Basis von Elektromotoren gibt es eine Vielzahl an Geräten und Neuentwicklungen wie elektrische Skateboards, Hoverboards oder Segways, die eine ähnliche Nische besetzen wollen. Alle bis hierhin beschriebenen elektrifizierten Geräte können als "elektrische Kleinstfahrzeuge" oder "Personal Electric Vehicles" (PEV) bezeichnet werden.

Allerdings stehen diese Konzepte vor eigenen Herausforderungen. Neben den Anspruch von Verbraucher*innen an Komfort, gibt es Probleme, sie in die derzeitige städtische Infrastruktur einzugliedern. Beim Teilen eines Raumes mit Automobilen besteht ein spezifisches Unfallpotenzial mit hoher Verletzungsgefahr und sie weisen eine große Abhängigkeit von Wetter, Jahreszeiten und zusätzlicher Beladung auf, da kein eigener Innen- und Stauraum besteht.

Daher ist es sinnvoll, Mikromobilität auch vom herkömmlichen Automobil her zu denken. Die Aufgabe ist es dann in erster Linie, das Auto als solches zu verkleinern und mit Elektromotoren auszustatten. Eines der bekanntesten Beispiele ist hier der "Smart", welcher zwar mit Verbrennungsmotoren erdacht wurde, aber auf eine geringe Größe und weniger Masse setzt. Die selbe Richtung schlägt der "Renault Twizy" ein, welcher ein Gewicht von ca. 562 kg besitzt und mit einem Elektromotor ausgestattet ist. Wenn bedacht wird, dass bei allen Fahrten mit Pkw's durchschnittlich nur 1,2 Personen im Fahrzeug sitzen (2), ca. 60% aller Autofahrten in der Europäischen Union, China und den Vereinigten Staaten nicht länger als 8 km sind (1) und nur Durchschnittsgeschwindigkeiten von 15 km/h erreicht werden (1), so ist insbesondere der Renault Twizy die bessere Alternative für urbane Mobilität als ein Verbrenner mit hoher Leistung, Geschwindigkeit und Reichweite, welche ungenutzt bleiben. Weitere Beispiele wären der Kabinenroller "Carver" aus den Niederlanden, die Wiederbelebung der Isetta in Form des "Microlino" oder in Japan die Gruppe der gesellschaftlich anerkannten "Kei-Cars". Solche Fahrzeuge werden als "elektrische Leichtfahrzeuge" oder "Light Electric Vehicle" (LEV) bezeichnet.

Zu guter Letzt stellen ebenso etablierte Krafträder eine Form der Mikromobilität dar, da Sie aufgrund ihrer Größe und Reichweite die beschriebenen Kriterien erfüllen. Zudem lässt sich auch hier die Motorisierung einfach auf elektrische Motoren umrüsten. Allerdings bestehen ähnliche Problematik wie bei Fahrrädern, welche Akzeptanz und Komfort schmälern. Aufgrund Ihrer Anwendung, Größe und Ähnlichkeit zu dreirädrigen Fahrzeugen und Kabinenrollern zählen Krafträder dennoch eher zur Gruppe der Leichtfahrzeuge.

Vorteile elektrisch-motorisierter Leichtfahrzeuge

  • Die Substitution von Verbrennungs- durch Elektromotoren verhindert die lokale Verschmutzung durch Abgase und verbessert die Klimabilanz von Stadt und Verbraucher*in. Stammt die Energie aus erneuerbaren Energien, kann die Klimabilanz neutral gehalten werden.
  • Elektrische Antriebe sind wesentlich leiser als Verbrennungsmotoren. Lärmkontamination wird erheblich reduziert oder gänzlich vermieden.
  • Die Nutzung von Elektromotoren bedeutet, dass keine Schaltgetriebe benutzt werden müssen. Werden Radnabenantriebe benutzt, kann sogar auf einen mechanischen Antriebsstrang verzichtet werden. Beides würde zu einer weiteren Reduzierung der Fahrzeugmasse führen. Der Konstruktionsaufwand für Antrieb und Antriebsstrang wird potenziell verringert.
  • Elektromotoren sind weniger wartungsintensiv als Verbrenner mitsamt Schaltgetrieben. Verbraucher:innen würden in den Unterhaltskosten entlastet. (3)
  • Die besten Verbrennungsmotoren besitzen derzeit einen Wirkungsgrad von 40%. Elektrische Maschinen können aus ihrer bereitgestellten Energie ca. 80% und unter Optimalbedingungen bis zu 95% umsetzen.
  • Weniger Gewicht bedeutet weniger benötigte Energie zur Beschleunigung. Unabhängig der Antriebstechnologie bedeutet dies eine Einsparung von Betriebskosten für Verbraucher*innen. In Hinblick auf Strompreise verstärkt sich diese Synergie. Bei gleicher Fahrtstrecke sind die Kosten für Strom geringer als für Kraftstoffe. (3)
  • Weniger Gewicht wirkt sich auf Unfälle aus. Bei gleicher Geschwindigkeit werden Bremswege kürzer und Unfälle ggf. gänzlich verhindert oder die Unfallschwere (Personen- und Sachschäden) wird potenziell verringert, da weniger Masse involviert ist. Daraus resultiert auch weniger Konfliktpotenzial für Kleinstfahrzeuge bei Nutzung der selben Infrastruktur und Fußgänger*innen im Straßenverkehr.
  • Weniger Größe bedeutet einen Vorteil in der Raumverteilung von Städten. Es könnten mehr Freiräume entstehen und mehr Parkplätze aus der bereits bestehenden städtischen Parkflächen gewonnen werden.

Vorteile elektrisch-motorisierter Kleinstfahrzeuge

  • Antrieb mittels elektrischer Motoren oder ggf. Muskelkraft. Lokale Verschmutzung wird verhindert und die Klimabilanz im Idealfall neutral gehalten.
  • Lärmkontamination wird vermieden.
  • Geringe Betriebs- sowie Unterhaltskosten und in der Regel geringere Kaufpreise.
  • Größe, Masse und Konstruktionsaufwand sind gering.
  • In Abhängigkeit von geforderten Reichweiten und Geschwindigkeiten ergeben sich sehr unterschiedliche Möglichkeiten, Kleinstfahrzeuge zu konzeptionieren. So können bspw. Fahrräder, Pedelecs und E-Scooter öffentliche Verkehrsmittel oder Straßenfahrzeuge ersetzen, besitzen aber eher ein hohes Gewicht und sind sperriger. Ein gering oder gar nicht motorisiertes Longboard ersetzt eher das zu Fuß gehen und ist einfach zu tragen.
  • Der Platzbedarf ist gering. Je nach Gewicht und Handlichkeit werden eventuell Abstellflächen und -räume benötigt oder das Fortbewegungsmittel kann in Innenräume mitgeführt werden. Dies lässt potenziell auch eine Kombination mit öffentlichen Verkehrsmittel zu, da die Geräte z.B. in einer Bahn Platz finden und sogar unter Sitzen abgestellt werden können.

Anwendung

Kleinst- und Leichtfahrzeuge sollen natürlich in erster Linie Fahrten mit herkömmlichen Automobilen ersetzen und ggf. mit öffentliche Verkehrsmitteln kombiniert werden. So ist eines der zentralsten Problemstellungen der Mikromobilität das der "First- und Last-Mile": das Zurücklegen der ersten und letzten Meter von und zu Haltestellen, um öffentlichen Verkehrsmittel zu fördern. Verbraucher*innen benutzen dafür vorzugsweise den Pkw (2), sodass Leicht- und Kleinstfahrzeuge hier wiederum Vorteile bringen würden. Abgesehen davon sind aber Leichtfahrzeuge auch in der Lage, öffentliche Verkehrsmittel komplett zu ersetzen, wodurch die heutzutage bestehende Flexibilität durch Pkw's beibehalten werden kann. Potenzielle Nutzer*innen würden Leichtfahrzeuge für 82% ihrer täglichen Einkaufsfahrten benutzen, 75% für Freizeitaktivitäten und 57% für den Arbeitsweg. (2) Personen mit Zugang zu Leichtfahrzeugen nutzen diese zu über 60% für oben genannte Fahrtstrecken und ca. 50% aller Befragten einer Studie können sich die Nutzung von Leichtfahrzeugen vorstellen. (2)

Eine weitere sehr wahrscheinliche Anwendung über Sharing-Dienste besteht auch heute schon. Car-, Bike- und Roller-Sharing sind inzwischen etablierte und dank mobilen Internets leicht zugängliche Möglichkeiten, um temporär Zugang zu individueller Mobilität zu schaffen. Insbesondere Car-Sharing-Angebote sind für jüngere Menschen attraktiv, die keine finanziellen Mittel besitzen, um solche Fahrzeuge zu unterhalten, aber situationsbedingt auf sie angewiesen sein können und wollen, um z.B. größere Ladung zu transportieren, an denen Kleinstfahrzeuge scheitern würden.

(1) Kersten Heineke, Benedikt Kloss, Darius Scurtu, Florian Weig. Micromobility's 15,000-milecheckup. McKinsey Center for Future Mobility, 2019
(2) Wilhelm Bauer, Sabine Wagner, Fabian Edel, Sebastian Stegmüller, Elisabeth Nagl. Mikromobilität. Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, 2017
(3) Gerd Stegmaier. Kosten der Elektromobilität: Macht Elektromobilität das Autofahren teurer?, Juni 2019