Von Yusra Barmaz
Die Art, wie wir uns von einem Ort zum anderen bewegen, verändert sich. Wir stehen gerade am Beginn eines neuen Zeitalters, in dem Menschen zunehmend auf alternative Transportmöglichkeiten im Alltag setzen.
Die Entwicklung sogenannter Personal E-Transporter, inklusive E-Bikes, schreitet in rasantem Tempo voran. Sie entwickeln sich zu den bevorzugten Transportmitteln in Städten überall auf der Welt.
Viele U-Bahnen weltweit fahren bereits autonom und andere öffentliche Verkehrsmittel, wie Pods oder Busse, könnten bald fahrerlos werden. Prognosen zufolge schaffen sich immer weniger Menschen ein eigenes Auto an, da Städte verschiedene Mietoptionen bieten. Selbst fliegende Taxis gehören zu den Optionen, die sich Stadtplaner vorstellen können.
Während wir uns auf dieses neue Zeitalter der Mobilität vorbereiten, unterstützen die internationalen Normen und Konformitätsbewertungssysteme der IEC die involvierten Branchen, Regulierungsbehörden und Fachleute dabei, Fortschritte zu erzielen und den Weg zu ebnen, damit diese Transportmittel sicher und leistungsorientiert und zugleich umweltfreundlich und energieeffizient wie möglich sind.
Der Verkehr ist durch die Kraftstoffverbrennung für 24 Prozent der weltweiten direkten Kohlenstoffdioxidemissionen verantwortlich und wächst jedes Jahr weiter (IEA, 2020). Allerdings nimmt die Zahl an Elektrofahrzeugen rasch zu und in diesem Zuge auch die Zahl an Elektroladestationen.
Elektrofahrzeuge haben das Potential, den CO2-Ausstoß deutlich zu reduzieren. Allerdings hängt dies sehr stark vom Stromerzeugungsmix ab. Die Einsparung von CO2-Emissionen ist bei Elektrofahrzeugen, die in Ländern genutzt werden, in denen der Stromerzeugungsmix eher von kohlenstoffarmen Energiequellen (Sonne, Wasserkraft) als von fossilen Brennstoffen dominiert wird, deutlich größer.
Die sich in unseren Städten ausbreitenden E-Bikes leisten einen wichtigen Beitrag zur Senkung der Kohlenstoffdioxidemissionen. Sie bieten zudem noch weitere Vorteile, vor allem für die Gesundheit: Sie fördern allgemein die körperliche Aktivität der Bevölkerung und erleichtern Menschen mit eingeschränkter Mobilität, sich aktiv zu bewegen. Sie sind einfacher zu parken und zu warten und kosten weniger als Autos.
Im Jahr 2021 wurde die Größe des globalen E-Bike-Marktes auf 35,69 Mrd. USD geschätzt und es wird erwartet, dass der Markt von 2022 bis 2030 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 12,6 Prozent erreichen wird. Der Ausbruch der COVID-19-Pandemie führte zu einer Verhaltensänderung, da die Menschen zunehmend die Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel vermieden. Dies führte dazu, dass sich mehr Menschen für E-Bikes entschieden. Der Absatz von E-Bikes erhielt durch die Pandemie einen deutlichen Schub.
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Sicherheit war schon immer ein elementares Anliegen des Verkehrssektors. Elektrofahrzeuge benötigen Normen, um einwandfrei und sicher zu funktionieren. Angesichts der zunehmenden Nutzung von Personal E-Transportern hat die IEC das technische Komitee IEC/TC 125 (DKE/K 354 „Elektrokleinstfahrzeuge“) gegründet, um die Normung in den Bereichen Sicherheit und Zuverlässigkeit, Schutz vor Gefahren, Docking-Stationen, Wiederaufladen und Recycling bereitzustellen.
IEC/TC 125 entwickelt Normen für elektrisch angetriebene Transportmittel mit einem oder mehreren Rädern, bei denen die Geschwindigkeit bzw. die Lenkung elektronisch gesteuert wird. Dazu gehören Elektroroller und -einräder, nicht dazu gehören elektrische Fahrräder, Motorräder oder Autos, da diese bereits in den Zuständigkeitsbereich von anderen technischen Komitees der IEC und ISO fallen.
IEC/TC 69 (DKE/K 353 „Elektrostraßenfahrzeuge“) erarbeitet Normen für Strom- und Energieübertragungssysteme für Elektrostraßenfahrzeuge und Elektroflurförderzeuge. Das Komitee hat die erste Technische Spezifikation in der Normenreihe IEC 61851-3 zu Gleichstromversorgungseinrichtungen für Elektrofahrzeuge veröffentlicht. Laut Peter Herbert, dem Vorsitzenden von TC 69, „ist diese technische Spezifikation ein wichtiger Schritt zur Bereitstellung von Normen für das Laden von kleinen Elektrofahrzeugen wie Fahrrädern, Mopeds, Rollern und Motorrädern. Es besteht die Möglichkeit, dass diese technische Spezifikation zu einer internationalen Norm wird, wenn es der Markt erfordert“.
Lithium-Ionen-Batterien werden zunehmend für Elektrofahrräder genutzt und können bei Überhitzung oder Überladung zu thermischem Durchgehen und Zellbruch führen, eine Situation, die im Extremfall zu einem Brand führen kann. Die IEC veröffentlicht Normen für Lithium-Ionen-Zellen. Dazu gehört die Norm IEC 62660 zu sekundären Lithium-Ionen-Zellen für den Antrieb von Elektrofahrzeugen.
IECEE (IEC System of Conformity Assessment Schemes for Electrotechnical Equipment and Components) ist eines der vier Konformitätsbewertungssysteme der IEC. Es prüft die Sicherheit, Interoperabilität der Leistungskomponenten, Energieeffizienz, elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), gefährliche Stoffe etc. von Batterien.
Da E-Bikes den Strom aus dem Stromnetz zum Aufladen ihrer Batterien nutzen, müssen Stromnetze in der Lage sein, diesen erhöhten Strombedarf zu decken.
IEC/TC 57 (DKE/K 952 „Netzleittechnik“) erarbeitet einige der wichtigsten Normen für die Smart-Grid-Technologie und die Integration erneuerbarer Energien in das bestehende Netz. Die Normenreihe IEC 61850 enthält mehrere wegweisende Normen in diesem Bereich.
WG 17, eine der Arbeitsgruppen von TC 57, wurde eingerichtet, um Normen für die Automatisierung der Verteilung, die Speicherung und Mikronetze und die dezentrale Energieversorgung (DERs), inklusive dem intelligenten Laden von Elektrofahrzeugen, zu erarbeiten. Sie veröffentlicht die Norm IEC 61850-7-420, die als Vorlage für die Erarbeitung wesentlicher Teile der Normen zu E-Mobilität in Bezug auf E-Fahrzeuge und Anlagen zur Stromversorgung von Elektrofahrzeugen genutzt werden kann.
Die Zahl an E-Bikes nimmt weiter zu. Die Normen und Konformitätsbewertungssysteme der IEC tragen dazu bei, dass das gesamte Elektromobilitätsökosystem sicher und so effizient wie möglich ist.
Redaktioneller Hinweis:
Der englischsprachige Originalartikel erschien erstmals auf etech.iec.ch in der Ausgabe 06/2022.
Zu finden unter: https://etech.iec.ch/issue/2022-06/the-case-for-e-bikes
Die im Text aufgeführten Normen und Standards können Sie beim VDE VERLAG erwerben.
Die Elektromobilität ist eine Sprunginnovation, die ein neues, übergreifendes Systemdenken erfordert. Um die deutsche Wirtschaft erfolgreich im Bereich Mobility zu positionieren, ist es wichtig, die positiven Effekte von Normen und Standards von Beginn an in den Entwicklungsprozess einzubeziehen und damit voll auszuschöpfen. Gleiches gilt aber auch für die jüngsten Entwicklungen im Bereich der Mobilität – die Mikromobilität. Weitere Inhalte zu diesem Fachgebiet finden Sie im
