Hybridrad

für wen eigentlich?


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Stünde ich heute (07.08.2011) vor der Aufgabe mein eigenes fernreisetaugliches Hybridrad zu konstruieren, so würde ich mehrere neuartige Komponenten einsetzen.

 

 Wunschliste

1. 

Stufenloses Getriebe in der Hinterradnabe

2. 

Zahnriemen statt Kette

3. 

Energierückgewinnung durch wirkungsvolle Hybridbremshebel

4. 

Frontmotor mit Trittkraftkopplung und Freilauf

5. 

Ballonreifen mit effektivem Pannenschutz

6. 

Mehrere einfache Zusatzakkupacks, die von einem kleinen und leichten Reiseladegerät gleichzeitig innerhalb einer Nacht vollständig aufgeladen werden können

7. 

Intelligente Unterstützung in Abhängigkeit von geplanter Strecke

 

 Erklärungen

Zu 1. 

Stufenloses Getriebe in der Hinterradnabe

Der Einbau eines stufenlosen Getriebes erhöht den Fahrkomfort beträchtlich. Die Änderung des Übersetzungsverhältnisses unter Last oder im Stand (z.B. bei Ampelstops) ist überhaupt kein Problem und der Übersetzungsbereich ist fast so groß wie bei einer Mountainbike Kettenschaltung (z.B. NuVinci 360).

Solange der Akku noch Strom liefert, dürfte bereits ein Bruchteil des verfügbaren Übersetzungsverhältnisses völlig ausreichen.

 

Zu 2. 

Zahnriemen statt Kette

Die Kette dürfte die wartungsbedürftigste Komponente am Fahrrad sein. Außerdem verursacht eine Kette Geräusche. Bei Verzicht auf eine Kettenschaltung zugunsten einer Getriebenabe kann dieses nervige Bauteil durch einen fast wartungsfreien und nahezu geräuschlosen Zahnriemen ersetzt werden.

Mittlerweile gibt es Riementriebe, die ohne hohe Vorspannung (Lagerbelastung!) auskommen. Diese Riementriebe laufen nicht nur nahezu wartungsfrei, sondern auch noch mit dauerhaft hoher Effizienz. Solch einen Riementrieb würde ich gegenüber einer Kette klar bevorzugen.

 

Zu 3. 

Energierückgewinnung durch wirkungsvolle Hybridbremshebel

Messungen zur Erhöhung der Reichweite durch Energierückgewinnung beim Bremsen haben ein beträchtliches Potential ergeben. Allerdings kann dieses Potential mit den aktuell verbauten Bremsen nur wenig oder nicht genutzt werden.

Mit minimalem technischen Aufwand könnte ein erheblicher Reichweiten- und Nutzzuwachs bei Elektrorädern erzielt werden (siehe auch die externen Links unter dem Menüpunkt Weitere).

 

Zu 4. 

Frontmotor mit Trittkraftkopplung und Freilauf

Ein Frontmotor hat mehrere Vorteile.

Als erstes trägt er mit seinem Eigengewicht zu einer ausgewogenen Gewichtsverteilung bei bzw. verhindert die starke Hecklastigkeit eines Elektrorades mit Heckmotor.

Da ca. 70% der gesamten Bremsleistung vom Vorderrad erbracht werden können, wird sich eine gleichmäßigere Gewichtsverteilung positiv in Extremsituationen auswirken.

Dem zuweilen vorgetragenen Nachteil, dass Frontmotoren zum Durchdrehen neigen können, kann mit einer ausgeklügelten Motorsteuerung entgegengewirkt werden. Da die Trittkraft sinusförmig verläuft, kann mit einer entgegengesetzten cosinusförmigen Motorkraftsteuerung sicher auch bei leistungsstärkeren Motoren ein Durchdrehen auf der Straße effektiv verhindert werden. Der Motor würde in dem Moment wo die Tretkurbel bei 90° steht und das Vorderrad am stärksten zum Abheben tendiert eben seine minimale Leistung erbringen.

Bei dem von mir favourisierten Reise- und Lastenrad mit zusätzlicher Belastung durch Frontgepäck oder Zusatzakkus dürfte der angesprochene Nachteil eines Frontmotors ohnehin nur rein theoretischer Natur sein.

 

Zu 5. 

Ballonreifen mit effektivem Pannenschutz

Ballonreifen stecken Straßenunebenheiten oft wesentlich besser als aufwendige und reparaturanfällige Federungen weg. Leider ist mir noch kein Hersteller bekannt, der diese Reifen mit einem effektiven Pannenschutz (vergleichbar mit dem Schwalbe Marathon Reifen) anbietet.

 

Zu 6. 

Mehrere einfache Zusatzakkupacks, die von einem kleinen und leichten Reiseladegerät gleichzeitig innerhalb einer Nacht vollständig aufgeladen werden können

Die mir bekannten Ladegeräte sind relativ groß, schwer und offenbar auf eine schnelle Aufladung eines Akkus getrimmt. Bei einem langstreckentauglichen Reiserad würde ich ein kleines und leichtes Ladegerät für die gleichzeitige Ladung von mindestens 4 Akkus bevorzugen. Längere Ladezeiten würde ich bei einem kleinen, leichten Gerät gern in Kauf nehmen.

 

Zu 7. 

Intelligente Unterstützung in Abhängigkeit von geplanter Strecke

Parallel zu einer manuellen Regelung der Unterstützungsstufen hätte ich gern eine GPS gekoppelte Unterstützung für am PC geplante Tagestouren. Bei großen Tagestouren hätte ich damit die Sicherheit, dass der Akku in Abhängigkeit vom Streckenprofil bis zum Ende der Tour reicht.

Für praktisch alle vorher bekannten Touren könnte die optimale elektrische Unterstützung zur vorhandenen (Rest-) Akkukapazität automatisch von der Navigationssoftware ermittelt werden.

 

 

 
 
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