Was haben Ketten, Riemen oder auch Kardanwellen am E-Bike oder Fahrrad gemeinsam? Sie stellen eine direkte mechanische Verbindung von der Kurbel zum Hinterrad her. Die muss im Idealfall gerade sein und beschränkt damit das Design. Neben dem beschriebenen Kettenproblem ist das das zweite Problem, dass das neue Antriebssystem von Schaeffler lösen will. Schaeffler war damit auf der Eurobike und hat es auch auf der IAA gezeigt. Doch wie funktioniert die Bike-by-Wire-Technologie?
E-Bikes ohne Kette: Das ist das neue System
Das neue System ist eigentlich ganz einfach. Du trittst auf deinem E-Bike nicht mehr in einen mechanischen Antriebsstrang, sondern in einen Generator. Er erzeugt, wie früher Dynamos fürs Licht, eine Spannung. Dazu misst das System deine Trittfrequenz und die Kraft, mit der du in die Pedale trittst. Die erzeugte elektrische Energie wird über einen Motor direkt dort in mechanische Kraft umgemünzt, wo sie gebraucht wird. Überschüsse werden in den Akku transportiert.
Doch was bringt Free Drive? Die Abkopplung von Pedalen zu Antriebsachse(n) hat insgesamt drei echte Vorteile. Erstens ist das System wartungs- und verschleißarm. Am Beispiel der abgefallenen Kette zeigt sich schon, dass es weniger Bauteile gibt, die anfällig für einen Defekt sind. Dazu kann damit das Fahrrad-Design neu gedacht werden. Denn der mechanische Antrieb über eine Kette zwang alle Zweiräder in eine Grundform, die man nun überdenken kann. Davon sollen vor allem Lasten-E-Bikes mit drei oder vier Rädern profitieren. Doch auch normale Zweiräder lassen sich umgestalten. Das System erlaubt letztlich sogar prinzipiell einen Allradbetrieb im E-Bike. Als letzter positiver Aspekt lässt sich anführen, dass die Power ohne mechanische Verluste am Antriebsrad ankommt. Damit kommt effektiv mehr menschliche Kraft auf die Straße.
Das Problem liegt mal wieder in den Regeln
Das Problem dabei ist aber auch schon ersichtlich. Ein E-Bike-Motor darf dich nur mit bis zu 250 Watt unterstützen. Nun kommen diese 250 Watt in der Regel auf deine Trittleistung obendrauf. Klar ist das ein gewaltiger Schub, wenn man nur sachte Tritt und den Rest den Motor machen lässt. Doch wie sieht es aus, wenn keine mechanische Kraft am Hinterrad ankommt? Dann sind es nur die 250 Watt des Antriebs. Das ist gerade bei den angestrebten Lastenräder doch etwas wenig. Hier braucht es Regeln, die ein solches System sinnvoll in die aktuelle Zulassungslandschaft der E-Bike-Antriebe einbinden.
Dabei ist das nicht das erste System, dass am Regelsystem zu scheitern droht. Auch Canyons Vierrad-E-Bike oder BMWs i Vision AMBY werden mit den aktuellen Regeln niemals auf die Straße können.
Da meldet sich bei mir die Reichweitenangst. Ich weiß schließlich, dass von den „bis zu 80km“, die der Hersteller verspricht, im Alltag nicht selten weniger als die Hälfte übrig bleibt. Ein Bike mit Kette könnte ich notfalls auch mit leerem Akku bewegen, bei diesem System scheint mir das ausgeschlossen.
Wie soll damit ein runder Tritt funktionieren? Ein Schwungrad passt nicht in das kleine Gehäuse. Somit muss das Drehmoment pro Umdrehung aktiv hundertfach angepasst und zwischen positiv und negativ geregelt werden.
Ketten haben einen Wirkungsgrad von fast 100%. Eine Generator/Motorkombination kommt da bei weitem nicht ran. Das ist schon physikalisch nicht möglich. Schon Riemenantriebe sind schlechter als Ketten.
„Als letzter positiver Aspekt lässt sich anführen, dass die Power ohne mechanische Verluste am Antriebsrad ankommt. Damit kommt effektiv mehr menschliche Kraft auf die Straße.“ Hier irrt der Autor. Bisher wird als größter Nachteil gesehen, dass deutlich weniger Leistung am Hinterrad ankommt als bei einem Kettenantrieb. Aussagen nennen zwischen 10 und 20 % Verlust. Das mag ei einem Ebike noch egal sein (aufgrund der Batterieunterstützung), für „normale“ Radfahrer ist das schon eine enorme Leistungseinbuße.
Ansonsten eine tolle Idee, der kettenlose Antrieb
Stats immermal ne 20 Euro Kette zu ersetzen muss man hier aller Schätzungsweisen 10 000 km der 1000Eu gewechselt werden weil das Motorlager hin ist und das eben nicht getauscht wird sondern der ganze Motor… Das ganze ist kein Rad mit 4 Reifen einem Motor und einem Dach. Es Ultra Leichtbau Autos
Wir haben gerade so ein Rad in die Firma bekommen. An Kraft mangelt es dem Rad definitiv nicht! Im Gegenteil wird die 25kmh Regel sehr gut ausgereizt und das, obwohl wir sehr hoch zuladen. Das Problem liegt eher bei der Lenkung. Die ist im Stand kaum zu bewegen und verlangt auch beim Fahren Kräfte, wie bei einem 7,5t LKW ohne Servo-Unterstützung.
Kommen als nächstes E-Fahrräder / Lastenräder mit Servolenkung?
Bei Fahrräder mit 3 bis 4 Rädern könnte man die elektronisch lenken: Z.B. bei Rechtskurve, drehen die linken Räder schneller…
Der Lenker würde durch kleinen Joystick ersetzt, der an Griff angebracht ist, die der Fahrer braucht, um sich festzuhalten…
Kostenreduzierung durch eingesparten Lenker + Lenklager, …
(Ähnlich wie bei bessere Krankenfahrstühlen… Da gibt es auch optional Fuß-Pedal-Steuerung zum Lenken + Beschleunigen und Bremsen)
Und übernächste Generation könnte dann mit Augensteuerung lenken…