Logo

E-Bikes und E-Cargobikes sind bereits heute fester Bestandteil unserer Mobilität. Mit der starken Verbreitung elektrisch unterstützter Räder geht die Frage einer ressourceneffizienten Verwertung nach der Erstnutzung einher. Im Verbundprojekt „LifeCyling²“ werden Lösungen für die ressourceneffiziente Nutzung der Räder und einzelner Komponenten entwickelt und erprobt. Hierzu gehört u.a. die Entwicklung von Informationsdiensten, Services, einem Geschäftsmodell sowie Recyclingmaßnahmen.

LifeCycling2_E-Cargobike_300

Ressourcenschonende Mobilität

Weltweit steigt das Verkehrsaufkommen für Individual-mobilität und Warendisposition an. E-Bikes und E-Cargobikes eignen sich, um insbesondere innerstädtische Mobilität emissionsärmer zu gestalten. Dem geringeren Ressourcen-einsatz während der Nutzungsphase von Pedelecs und E-Cargobikes stehen derzeit jedoch fehlende Lösungsansätze für die Weiternutzung ressourcen-intensiver Komponenten wie beispielsweise Akkus und der Verwertung des kompletten Fahrrades entgegen.

Da E-Bikes und E-Cargobikes zukünftig als Elektroschrott gelten, müssen Konzepte entwickelt werden, um einzelne Komponenten zielgerichtet zu recyceln oder in Zweitnutzungen zu überführen. Um die Ressourceneffizienz von E-Cargobikes über die Erstnutzung hinaus zu steigern, erforschen und erproben die Partnerinnen und Partner im Verbundprojekt "LifeCycling²" Lösungen für die gezielte Weiternutzung und Aufwertung von Produkten und Komponenten sowie für das Materialrecycling. Wirksamkeit und Innovationen sollen sich aus der interdisziplinären Zusammenarbeit und der starken Verknüpfung von Services und Produkten ergeben.

Batteriesysteme_300

Lebenszyklusoptionen steuern

Das Verbundprojekt "LifeCycling²" zielt vor dem Hintergrund der zunehmenden Verbreitung von E-Cargobikes auf die Verbesserung der lebenszyklusübergreifenden Ressourceneffizienz ab. Es sollen technische Konzepte zur Verlängerung der Nutzungsdauer durch Produkt-Updates und Upgrades sowie zur Optimierung der Nutzungsintensität durch Sharing-Lösungen erarbeitet werden. Ergänzend werden Maßnahmen zur lebenszyklusorientierten Gestaltung von E-Cargobikes und Methoden für die Festlegung von Lebenszyklusstrategien entwickelt sowie organisatorische Maßnahmen für die gezielte Kreislaufführung von Elektronik-Komponenten untersucht. Die entwickelten Designkonzepte für Hard- und Softwaresysteme werden in Form von Demonstratoren für Pilotprojekte realisiert und praktisch erprobt. Es sollen des Weiteren technische Lösungen und Dienstleistungen als softwarebasierte Services entwickelt und erprobt werden, um Nutzungsverhalten und Ressourceneffizienz während der Erstnutzung durch Upgrades zu verbessern, um eine ressourceneffiziente Weiternutzung des gesamten Bikes oder einzelner Komponenten zu ermöglichen. Betrachtet werden hierbei die vier Handlungsfelder:

  • Produkt: Aufwertung, Restwertbeurteilung und Zweitnutzung von E-Cargobikes.
  • Komponenten: Rückführung und Umnutzung von Akkumulatoren sowie Antriebskomponenten.
  • Material: Separation und Verwertung von Materialien.
  • Information und Steuerung: Erfassung und Bereitstellung von Informationen zur Steigerung der
    Ressourceneffizienz.
personas2_300

Erste Ergebnisse

Durch Design Thinking Workshops konnten verschiedene Use Cases und entsprechende Personas für den Einsatz von E-Cargobikes kreiert werden. Die Use Cases sind das zentrale Element in der Entwicklung der Systeme E-Cargo, Batterie, Geschäftsmodell, Informationsdienste und Recyclingprozesse. Es wird zwischen einer gewerblichen Nutzung für den Transport von Gütern und der privaten Nutzung für den Transport von Gütern und Personen (und anderen Lebewesen) unterschieden. Als Geschäftsmodelle wurden sowohl Leasing- als auch Sharingkonzepte identifiziert.

Mithilfe strukturierter Einflussumfelder und der Ableitung, Gewichtung und detaillierten Beschreibung von Einflussfaktoren konnten bereits initiale Anforderungen gesammelt und so die Grundlage für die Designkonzepte gelegt werden.

In einem weiteren inhaltlichen Strang wurde eine Analyse kommerzieller Batteriesysteme und Zellen für E Bike-Antriebe durchgeführt. Es konnten durch den Recycler Alt-Batterien bzw. Batteriesysteme verschiedener Hersteller gesammelt und bereitgestellt werden. Durch deren Analyse konnte festgestellt werden, dass keine einheitlichen Standards hinsichtlich der eingesetzten Zellbauformen (zylindrische Zellen, prismatische Zellen, Pouchzellen), als auch des mechanischen und elektrischen Systemaufbaus (u.a. Gehäuse, Sensorik) vorliegen.

Lösungen in Pilotprojekten

Die Lösungsansätze werden in einem Verbund aus zwei Hochschulinstituten sowie vier Industriepartnern interdisziplinär erarbeitet und in Pilotprojekten erprobt. Aus den Pilotprojekten und Erkenntnissen werden allgemeingültige Handlungsempfehlungen, Strategien und technischeMaßnahmen sowie Prozesse für die Entwicklung und Realisierung von Produkt-, Komponenten- und Materialkreisläufen für E-Cargobikes abgeleitet. In das Verbundprojekt sind Forschende der Produkt- und Softwareentwicklung und der gesellschaftlichen Begleitforschung eingebunden. Die Industriepartner bringen Expertisen aus den Bereichen Recycling, Sicherheit von Akkumulatoren, Leasing und Service-Lösungen für E-Bikes und E-Cargobikes sowie Datenerfassung, -auswertung und -visualisierung ein.

Während der Projektbearbeitung sollen Verbände, Bürgerinnen und Bürger sowie Fahrradherstellende und Mobilitätsanbieter für die Erhebung von Anforderungen und Bewertung zukünftiger Einsatzszenarien für E-Cargobikes einbezogen werden.

 


Publikationen

Projektflyer der Fördermaßnahme (deutsch / englisch) (März 2021)

Die Projektflyer bieten einen Einblick in die Inhalte und Ziele der ReziProK Projekte und stellen jeweils erste Ergebnisse vor.

Projektblätter der Fördermaßnahme (deutsch) (Dezember 2019)

Die Projektblätter bieten eine Kurzübersicht über die einzelnen Projekte und deren Ziele.

Bildnachweis: NFF/Massel; TU Braunschweig/Cudok