Vor einigen Jahren führte ich bereits Versuche mit einem elektrisch unterstützten Fahrrad durch. Dabei handelte es sich um ein ZAP Cruiser mit Reibrollenantrieb. Dieser Antrieb wirkte aufs Hinterrad und besass bereits eine Rekuperationsmöglichkeit. Das Antriebsystem war simpel und bei nasser Fahrbahn untauglich. Bedingt durch den Bleiakku und den eher schlechteren Wirkungsgrad war die Einsatzdistanz sehr mässig. Ebenfalls war mir der Rahmen zu klein und die Ausführung des Fahrrades entsprach nicht meinen Bedürfnissen. Was mich jedoch echt fasziniert hat, war die Rekuperation, welche bei schneller Talfahrt bei 12 Volt über 40 Ampere Strom in die Batterie zurücklud.
Hier das Fahrrad mit dem ZAP-Reibrollenantrieb und der Akkutasche im Rahmen festgemacht. Gesteuert wurde über eine Zweistufen-Regulierung am Lenker. Der Vorteil dieses Systems war die Möglichkeit bei Nichtgebrauch des Antriebs diesen vollumfänglich vom Hinterrad abzuheben. Rekuperiert wurde bei schneller Fahrt mit der Schaltstufe 1.
Der Reibrollenantrieb im Detail. Der Antrieb konnte ausgekuppelt werden und hing dann vom Hinterrad getrennt nach unten. Das Einschalten versetzte dem Antrieb einen Dreh nach hinten, durch den er selbständig die Rolle auf den Reifen presste und Antriebsleistung brachte ohne vorheriges Einkuppeln. Eigentlich genial....
Für mich war eines klar, das nächste System musste technisch hochstehender gestaltet sein, die Einsatzdistanz soll markant grösser ausfallen und es musste auf jeden Fall wieder über eine Rekuperationsmöglichkeit verfügen.
TDS Speed Drive Fahrrad mit zusätzlichem BionX 250HT Antrieb
Mit dem BionX Nabenantrieb ist mächtig Schub vorhanden. Von den vier Stufen werden in der Regel nur Stufe 1 (35% Unterstützung) und an steileren Bergen Stufe 2 (75% Unterstützung) gebraucht. Stufe 3 (150%) und 4 (300%) sind eher für Anhängerfahrten am Berg zu verwenden. Die Tretenergie wird an der Hinterradnabe gemessen und entsprechend den %-Angaben Unterstützt).
Akkumulatoren auf der Lithium-Mangan-Basis ist zur Zeit vermutlich die beste Wahl. Mit Stufe 1 kann mit einer Reichweite von gut 60 Km gerechnet werden. Dann ist der Akku noch nicht platsch leer und das ist auch gut so für die zu erwartende Anzahl Vollladezyklen. Ob es wirklich die versprochenen 1000 werden, wird die Zukunft zeigen. Geladen wird bis gut 41.5 Volt was einer Zellenspannung von 4.15 Volt entspricht. Wichtig ist, dass beim Laden eine Zellenspannung von unter 4.2 Volt angestrebt- und nicht 100% entladen wird. Dadurch ist eine hohe Zyklenleistung zu erwarten. Der Akku kann zum Laden am Fahrrad verbleiben oder er wird mit dem Schlüssel entriegelt und getrennt vom Fahrrad geladen. Bei meinem Satz hat die Halterung ohne Nacharbeiten auf Anhieb gepasst, was anscheinend nicht selbstverständlich sei.
250 Watt bürstenloser Radnabenantrieb mit erhöhtem Drehmoment
Der Antrieb erweist dem erhöhten Drehmoment alle Ehren und bringt echten Schub. Angenehm ist der sehr geräuscharme Lauf und bei korrekt eingestellten Parametern das sanfte Zuschalten. Beim Rekuperieren ruppelt der Antrieb allerdings ganz ordentlich, ist jedoch nicht störend. Die Rekuperation wird entweder durch das Betätigen der Hinterbremse oder durch Vorwahl am Bedienpanel eingeleitet.
Bedienpanel
Das Bedienpanel dient als Bedieneinheit, Fahrradcomputer und Eingabegerät aller Parameter.
Tipps: - Bei unkorrekter Akku-Kapazitätsanzeige für ca. 20 Sek. die Mode-Taste drücken. - Der angeleimte Bremssensor am Bremshebel der Hinterbremse besser nicht kleben sondern mit einer kleinen Schelle anschrauben. Er kann bei Bedarf jederzeit verschoben werden und er hält dauerhaft. - - -
Konfigurationtabelle BionX Das "gute" Deutsch stammt von der automatischen Übersetzung....
- Spannungsanzeige mit dem Code 3772 - Für alle diejenigen, welche sich über der 25 Kmh- Grenze auch noch Schub vom BionX- Antrieb wünschen, sei der Code 3773-0 ans Herz gelegt. (3773-1 = 25 Kmh, 3773-0 High Speed bei mir bis ca. 36 Kmh) - Alle Parameter zur Aktivierung der Unterstützung nicht zu hoch wählen. Nicht über 3, besser 2 oder tiefer. Ansonsten reagiert der Antrieb etwas nervös und dient nicht seiner Bestimmung. - - - -
Mein Fahrrad Tour de Suisse mit BionX-Antrieb, 36V/10Ah- Akkubox, Miragebeleuchtung mit 6V/4Ah NiMh-Akku und zweier Batterierücklichter, kleiner Sattel- und Rahmentasche und Rückspiegel wiegt 24 Kg. Kein schlechter Wert bei dieser Leistung......
Erste Messungen ergaben einen Stromverbrauch von gut 1000 Watt pro 100 Km Fahrleistung mit der Unterstützungsstufe 1 (35%) und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von ca. 25 Kmh.
28.09.2008 Hinsichtlich der Wechselwirkung von treten, motorischem Schub und Rekuperation habe ich mir bei einer hügeligen Fahrstrecke einige Gedanken zum Zusammenspiel der drei (Energien) gemacht. Die beschränkte Energiemenge, welche im mitgeführten Akku steckt, soll ja möglichst haushälterisch behandelt werden. Folgende Punkte möchte ich festhalten:
1. Die (Tretenergie) ist der Hauptbestandteil und soll immer dann markant unterstützt werden, wenn's unangenehm wird. Das heisst, dass auf der Gerade nur minimale Unterstützung erfolgen soll. Das kann durch entsprechende Konfiguration des Hilfsantriebs erreicht werden. Man darf sich nicht verleiten lassen, immer möglichst viel Hilfsenergie in Anspruch zu nehmen........
2. Jeder nicht dringend benötigte Schub soll zur Rekuperation verwendet werden. Das kann durch Einstellung am Bedienpanel vorgenommen werden. (Ist umständlich....) Durch leichte Beremsbetätigung der Hinterradbremse wird ebenfalls die Reku angesteuert. Dazu muss die Einstellung der Rekuperationsstärke auf einen sinnvollen Wert gebracht werden. Dabei besteht immer die Gefahr, dass die Hinterradbremse leicht mitbetätigt wird und dadurch Vezögerungsenergie flöte geht. Über die Rekustärke bin ich mir noch nicht richtig im Klaren. Starke Rekuwirkung schubweise oder schwächere Rekuleistung dauernd. Nimmt der Akku die höhere Rekuperationsenergie vollumfänglich auf? Müsste eigentlich, da keine Erwärmung festgestellt werden konnte. Ein weiterer Vorteil ist bei stärkerer Rekuperationsstärke, dass im Verzögerungsfall weniger- oder keine Energie durch die mechanische Bremse vernichtet wird. Ein parallel zum Rekusensor geschalteter Taster oben am rechten Lenkerhorn ermöglicht das Rekuperieren, auch wenn der Lenker über die Hörner gehalten wird. Dabei greift die mechanische Bremse nicht, was energetisch sicher sinnvoll ist. Ich finde diese Lösung sehr bequem.
3. Den Akku möglichst nicht ganz leerfahren. Jede Möglichkeit zum Laden benutzen. Bei allen Ladegeräten darauf achten, dass leicht unter der 4.2 Volt-Schwelle pro Zelle geladen wird.
Ich bin überzeugt, dass bei Beachtung dieser drei Punkte das Zusammenspiel von Mensch und Maschine von Erfolg gekrönt sein wird. Der Mensch wird schonend gefordert und die Maschine fordernd geschont.
