- Laut einer Studie von EIT Urban Mobility verursachen Elektroautos 83 % weniger Bremsstaubverschmutzung als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor
- Der Schlüssel zu diesem Rückgang ist die Einführung der rekuperativen Bremsung
- Bremsstaub macht bis zu 55 % der städtischen Feinstaubpartikel PM10 aus
- Es gibt zwar auch die Behauptung, dass Elektroautos mehr Reifenabrieb verursachen, doch Bremsstaub gelangt leichter in die Luft
- Der Umstieg auf öffentlichen Verkehr und Zufußgehen zeigt den größten Effekt bei der Reduzierung nicht-abgasbedingter Emissionen
Das Problem der städtischen Luftqualität und die neue Aufmerksamkeit für Bremsstaub
- In der Diskussion über Elektroautos lag der Fokus bislang vor allem auf den Emissionen aus dem tailpipe (Auspuff), während Bremsstaub als städtische Verschmutzungsquelle vergleichsweise wenig beachtet wurde
- Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektroautos rücken Bremsstaub und andere nicht-abgasbedingte Emissionsquellen stärker in den Mittelpunkt
Der Effekt von Elektroautos bei der Verringerung von Bremsstaub
- Laut einer von EIT Urban Mobility in London, Mailand und Barcelona durchgeführten Studie verursachen batterieelektrische Fahrzeuge im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor 83 % weniger Bremsstaubverschmutzung
- Damit weitet sich die Debatte über saubere Stadtluft stärker auf den Bereich der nicht-abgasbedingten Emissionen (Non-Exhaust Emissions) aus
Rekuperatives Bremsen und warum dadurch weniger Staub entsteht
- Elektroautos nutzen die rekuperative Bremsung (Regenerative Braking), bei der der Motor beim Verzögern rückwärts betrieben wird, um Energie in Strom umzuwandeln und in der Batterie zu speichern
- Da mechanische Bremsen nicht so häufig wie bei herkömmlichen Reibungsbremsen eingesetzt werden müssen, sinken die Partikelemissionen durch den Verschleiß der Bremsbeläge drastisch
- Diese Technik verbessert zudem die Systemeffizienz und sogar die Batterielebensdauer
Bremsstaub: Gesundheitsrisiken und Anteil an der Belastung
- Bremsstaub besteht aus komplexen Feinstaubpartikeln wie Eisen, Kupfer, Zink und organischem Kohlenstoff und kann bis zu 55 % der luftgetragenen Feinstoffe (PM10) ausmachen
- Partikel aus Bremsenverschleiß sind kleiner als 10 Mikrometer, teils sogar ultrafein mit weniger als 100 Nanometern
- Studien zufolge verursacht insbesondere kupferreicher Bremsstaub starken oxidativen Stress und Entzündungen und kann für den menschlichen Körper schädlicher sein als Partikel aus Dieselabgasen
- Die Belastung durch Bremsstaub steht in engem Zusammenhang mit Atemwegserkrankungen wie Asthma sowie mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen
Vergleich von Elektroautos mit Reifen- und Straßenabrieb
- Zwar wird teils behauptet, dass der Reifenabrieb etwas höher sei, doch Bremsstaub bleibt leichter in der Luft schwebend und ist damit gesundheitlich problematischer
- Selbst wenn man Reifen-, Brems- und Straßenabrieb zusammen betrachtet, stoßen Elektroautos (BEV) 38 % weniger Partikelverschmutzung aus als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ohne Abgasemissionen)
Tatsächliche Wirkung und Fragen der Gerechtigkeit
- Beispiele aus Kalifornien zeigen eindeutig, dass Regionen mit wachsender EV-Verbreitung eine bessere Luftqualität und weniger Asthma-Notaufnahmen verzeichnen
- In einkommensschwächeren Gegenden ist die Einführung von EVs jedoch langsamer, wodurch Fragen der Verteilungsgerechtigkeit bei Luftqualitätsverbesserungen und der Zugang zu solchen Technologien aufgeworfen werden
Politik, Regulierung und technische Innovationen
- Je weiter die Abgasemissionen sinken, desto größer wird voraussichtlich der Anteil nicht-abgasbedingter Emissionen – insbesondere von Bremsstaub – an der städtischen Feinstaubbelastung
- Regulierungen wie Europas Euro-7-Norm treiben die Einführung von Umweltstandards für Reifen- und Bremsstaub voran
- Einige Hersteller versuchen bei Elektroautos geschlossene Bremstrommelsysteme einzusetzen, um Staub physisch einzuschließen, während Reifenhersteller verstärkt an Verbindungen zur Reduzierung von Abrieb arbeiten
Die grundlegende Lösung zur Verringerung nicht-abgasbedingter Emissionen
- Laut dem Bericht vervielfacht sich der Effekt auf die Verringerung nicht-abgasbedingter Partikelverschmutzung um das Fünffache, wenn die Zahl der Autos selbst sinkt und Menschen auf öffentlichen Verkehr, Fahrrad oder Fußwege umsteigen
- Trotzdem ist angesichts von Millionen Autos in Städten die Einführung der rekuperativen Bremsung in Elektroautos ein entscheidender Fortschritt für eine bessere Luftqualität in Großstädten
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