Gegenwind, Steigungen, bei denen man ins Schwitzen gerät: Das kann davon abhalten aufs Rad zu steigen. Felix Römer, Doktorrand in Singapur weiß das aus eigener Erfahrung. Er radelt beinahe täglich bis zur nächsten U-Bahn-Station und pendelt von dort aus zu seinem Arbeitsplatz. Römer kennt auch die Argumente, die gegen ein gängiges Pedelec sprechen: zu teuer, um es täglich zu nutzen, und zu wertvoll, um es am Bahnhof oder Arbeitsplatz ungeschützt zu parken.
Gemeinsam mit Ingenieuren der gemeinsamen Forschungseinrichtung TUMCREATE der TU München und der Nanyang Technological University (NTU) in Singapur hat Römer einen Elektromotor entwickelt, der an fast jedes Fahrrad montiert werden kann. Die gesamte Technik ist mit 3,5 kg so leicht, dass der Motor ohne Probleme abgenommen werden kann.
Viele Komponenten in einem Gehäuse
„Es gibt bereits einige Ansätze in diese Richtung, aber bei diesen sind meist Veränderungen am Fahrrad nötig“, sagt Römer. „Diesen Aufwand scheuen viele.“ Zumal solche Lösungen oft nur für spezielle Fahrräder oder Felgen gedacht sind. Römer und die Masterstudenten Marius Mrosek und Simon Schmalfuss entwickelten daher ein komplett eigenständiges Gerät.
Die größte Herausforderung für das Team war es, die benötigten Komponenten wie Motor, Akku und Sensoren kompakt in einem Gehäuse unterzubringen. „Wir brauchen zum Beispiel optische Sensoren, die erkennen, dass die Pedalen getreten werden“, sagt Römer. Sie verhindern, dass der Motor unkontrolliert bei nicht getretenen Pedalen losläuft. Bei den meisten Pedelecs sind diese Sensoren fest im Tretlager verbaut. Es habe sehr viel Zeit und Mühe gekostet, „bis alles ohne Kabel oder Zusatzeinheit funktioniert hat“.
In ihrem Prototyp ist ein Lithium-Ionen-Akku verbaut, der je nach Beanspruchung eine Reichweite von bis zu 50 Kilometern hat und innerhalb von wenigen Stunden wieder aufgeladen werden kann. Der Motor hat eine Leistung von 250 W und schaltet sich automatisch aus, wenn eine Geschwindigkeit von 25 km/h erreicht wurde. Das ist in Deutschland Vorschrift.
In weniger als zehn Sekunden montiert
Alles in allem wiegt die Erfindung der Ingenieure 3,5 kg. Und: Das mobile Gerät kann an einem Gelenk in der Mitte zusammengeklappt werden. So passt es bequem in einen Rucksack.
Aber ist es nicht lästig und nervig, die Einheit für die nächste Fahrt wieder zu befestigen? Dazu brauche es weniger als zehn Sekunden, versprechen die Erfinder. Dies gelinge mithilfe einer Kabelschlaufe, die im Rahmen verhakt und mit einem drehbaren Knauf angebracht wird. „Wenn man die Einheit abnimmt, bleibt nichts am Fahrrad zurück“, sagt Römer.
Der tragbare Elektromotor passt nicht nur zu verschiedenen Rahmenformen, sondern kann gleichermaßen an beiden Seiten des Fahrrades montiert werden. Welche Seite gewählt wurde, erkennt das Gerät automatisch. „ease“ haben die Ingenieure ihr Gerät getauft. Und darauf ein Patent angemeldet.
System wird optimiert
Aktuell arbeitet das Team bereits an Verbesserungen. Parallel dazu sind die Wissenschaftler jetzt auf der Suche nach Industriepartnern. Erst wenn diese gefunden sind, wollen die Forscher sich auf einen möglichen Preis für den mobilen Elektromotor festlegen.
Da ist das Nürnberger Start-up Relo schon weiter: Es hat einen Steckantrieb entwickelt, das aus einem Fahrrad ein Pedelec macht. Das ganze System besteht aus zwei Komponenten: Einem kleinen Getriebe, das am Tretlager befestigt wird, und einem Zylinder, der unten den Motor und oben den Akku enthält. Das Basissystem gibt es für stolze 1.750 Euro.
