Allrad-Antrieb: E-Motorräder werden sicherer und effizienter

Allrad-Antrieb: E-Motorräder werden sicherer und effizienter

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Gemeinsam mit seinem Projektteam von der Uni Ulm hat Michael Buchholz (3.v.r.) den Allrad-Antrieb entwickelt. (Foto: Löffler / Uni Ulm, MRM)

von Angela Schmid

An einem Prototyp haben Wissenschaftler den Einsatz der Technik erfolgreich getestet. Bald könnte sie in Serie gehen.

Motorräder mit Allrad-Antrieb (oder auch Zweiradantrieb) sind vor allem etwas für bastelnde Outdor-Freaks. Für kleine und größere Mopeds mit herkömmlichem Benzinmotor ist die Technik viel zu kompliziert. In Europa gehört er daher bislang eher selten zum Straßenbild.

Mit der wachsenden Anzahl von Elektromotoren, die zunehmend auch in Zweirädern arbeiten, kann sich das allerdings ändern: Hier kann die Energie für den Antrieb auf beide Räder ganz einfach über ein Kabel weitergeleitet werden.

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Ulmer Ingenieure haben nach dreijähriger Entwicklungsarbeit einen Allrad-Antrieb für Elektro-Krafträder entwickelt – und haben damit gleichzeitig eine effektive Bremskraftnutzung für eine höhere Reichweite geschaffen.

Als Prototyp diente Michael Buchholz, der das Projekt am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik (MRM) der Universität Ulm koordiniert, ein 45 km/h-schnelles Elektroleichtkraftrad mit Nabenmotor.

25 Prozent mehr Reichweite

„Das Herzstück des Prototypen ist die Gesamtsteuerung, die den Fahrerwunsch für Antrieb oder Bremsen auf die Räder verteilt“ sagt Buchholz. „Über ein sensorgestütztes Verfahren erfasst die Steuerungseinheit zusätzlich den momentanen Fahrzustand und passt daraufhin gezielt die Verteilung von Brems- oder Antriebsmomenten auf Vorder- und Hinterrad an“, so Buchholz weiter. „Die Dynamik und insbesondere auch die Sicherheit verbessern sich beim Fahren hierdurch enorm."

Durch den Allrad-Antrieb können rund 25 Prozent Energie gespart werden. (Foto: Eberhardt/Kommunikations- und Informationszentrum Uni Ulm)

Durch den Allrad-Antrieb können rund 25 Prozent Energie gespart werden. (Foto: Eberhardt/Kommunikations- und Informationszentrum Uni Ulm)

Ausgestattet wurde das Motorrad mit einem Hybridspeicher, der aus einer Lithium-Ionen-Batterie und Supercaps besteht. Die beim Bremsen gewonnene Energie kann er schnell speichern und wieder abgeben.

Die Energie, die beim Bremsen freigesetzt wird, verpufft normalerweise als Wärme. Bei der Rekuperation wird sie allerdings gespeichert. Das erhöht die Reichweite des Allrad-Mopeds um rund 25 Prozent. Das gesamte System haben die Ingenieure in einem kleinen Kasten über dem Hinterrad versteckt. Von dort wird das Zusammenspiel der beiden Nabenmotoren gesteuert.

Die Technik könnte bald in Serie gehen

Hier wird auch entschieden, wie viel Brems- und Beschleunigungsenergie an den beiden Rädern umgesetzt wird, um möglichst große Sicherheit und Effizienz zu erlangen. Schließlich soll möglichst wenig Energie verlorengehen. „Dafür wurde eine Logik eingebaut, die berücksichtigt, ob das E-Bike geradeaus oder eine Kurve fährt“, erklärt Buchholz die komplexe Technik.

Elektroautos "Wir brauchen mehr Ladesäulen"

Früher siegten sie mit Benzinboliden auf Offroad-Pisten, holten Formel-1-Pokale – heute begeistern sich die Ex-Rennfahrer Jutta Kleinschmidt und Heinz-Harald Frentzen für E-Fahrzeuge. Damit Rennpisten und Alltagsverkehr emissionsfrei werden, fordern sie ein Umdenken von Kunden und Politik.

Heinz-Harald Frentzen und Jutta Kleinschmidt  beim Finale der E-Cross Germany. (Foto: Rudolf Wichert Fotografie)

Für das System haben die Ingenieure einen intelligenten Algorithmus programmiert, der die optimale Ansteuerung der beiden Motoren in Echtzeit berechnet. „Die Dynamik und insbesondere auch die Sicherheit verbessern sich beim Fahren hierdurch enorm.“

Eingesetzt werden kann der Allrad-Antrieb bei allen E-Bikes. Nur bei Pedelecs funktioniert das System so nicht. Dafür müsste es angepasst werden, erklärt Buchholz. Noch ist das Allrad-Elektro-Moped „ElMoto“ nur ein Prototyp. Im Herbst will Buchholz allerdings Gespräche mit Unternehmen führen. Dann wird sich herausstellen, ob die an der Uni Ulm entwickelte Technik in Serie geht.

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