Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektrischer Antrieb zum Mitnehmen

01.02.2017

TUMCREATE: Forscher entwickeln mobilen Elektromotor für Fahrräder

Ingenieure der Forschungseinrichtung TUMCREATE in Singapur haben einen Elektromotor entwickelt, der an fast jedes Fahrrad angebracht werden kann und es so in ein Pedelec verwandelt. Das Gerät ist so leicht, dass es vor und nach Gebrauch ohne Probleme mitgenommen werden kann. Einen ersten Prototyp haben die Forscher bereits getestet.


ease: Ein elektrischer Antrieb zum Mitnehmen.

Foto: TUMCREATE

Gerade in Großstädten nutzen viele Menschen ihr Fahrrad für den Weg zur Arbeit. Je nach Wetter, Streckenverlauf oder Stimmung kann das Radeln ziemlich anstrengend sein. Viele Radler würden sich für diese Situationen einen Elektromotor wünschen. Ein herkömmliches Pedelec (Pedal Electric Cycle) ist aber vielen Menschen zu teuer, um es für die tägliche Fahrt zu nutzen und es vergleichsweise ungeschützt am Bahnhof oder Arbeitsplatz abzustellen.

Felix Römer, Doktorand bei TUMCREATE in Singapur - eine gemeinsame Forschungseinrichtung der TUM und der Nanyang Technological University (NTU) - radelt selbst fast jeden Tag zur nächsten U-Bahn-Station, um von dort weiter zu Arbeit zu pendeln. Bei dem schwülen Klima in Singapur ist das Radfahren nicht immer ein Vergnügen. So entwickelte Römer die Idee eines flexiblen Elektromotors, der einfach an jedes Rad angebracht 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." Zudem passen diese Einheiten oft nur an spezielle Fahrräder oder Felgen. Römer und die Masterstudenten Marius Mrosek und Simon Schmalfuss entwickelten daher ein komplett eigentständiges 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. Bei den meisten Pedelecs sind diese Sensoren fest im Tretlager verbaut.

"Es hat sehr viel Zeit und Mühe gekostet, bis alles ohne Kabel oder Zusatzeinheit funktioniert hat." Die Erkennung der Pedalenbewegung ist notwendig, um die Gesetzesvorgaben für Pedelecs zu erfüllen. Pedelecs sind dem Fahrrad rechtlich gleichgestellt, sie dürfen ohne Versicherungskennzeichen, Zulassung und Führerschein gefahren werden.

In dem Gerät ist ein Lithiumakku 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 Watt und schaltet sich automatisch aus, wenn eine Geschwindigkeit von 25 Stundenkilometern erreicht wurde - auch dies ist eine der Vorgaben für Pedelecs.

In weniger als zehn Sekunden montiert

Die Ingenieure haben bereits einen funktionstüchtigen Prototyp entwickelt. Dieser wiegt 3,5 Kilogramm und kann an einem Gelenk in der Mitte zusammengeklappt werden. Die Fahrer können das Gerät so einfach im Rucksack verstauen.

Die Befestigung erfolgt mithilfe einer Kabelschlaufe, die im Rahmen verhakt und mit einem drehbaren Knauf angebracht wird – in weniger als zehn Sekunden. "Wenn man die Einheit abnimmt, bleibt nichts am Fahrrad zurück", sagt Römer. In langer Tüftelarbeit hatten die Wissenschaftler die Einheit so konstruiert, dass sie zu verschiedenen Rahmenformen passt. Sie kann gleichermaßen an beiden Seiten des Fahrrads angebracht werden. Welche Seite gewählt wurde, erkennt das Gerät automatisch.

Praktische Lösung für Pendler

Als Konkurrenzprodukt zu den herkömmlichen Pedelecs sieht Römer "ease" nicht. "Unser Produkt ist für Personen geeignet, deren täglicher Arbeitsweg zu weit zum Fahrradfahren ist, für die sich eine Anschaffung eines teuren Pedelecs mit hoher Reichweite jedoch nicht lohnt."

Das Team arbeitet bereits an Verbesserungen. "Wir haben nach den ersten Tests Rückmeldungen bekommen, dass einige Fahrer mit den Schuhen an die Einheit gestoßen sind", sagt Römer. Die ersten Fehler werden nun ausgebessert und die Einheit optimiert. Für weitere Entwicklungen hoffen die Wissenschaftler auf die Kooperation mit einem Industriepartner. Erst dann sei es auch möglich abzuschätzen, wie viel "ease" kosten wird. Auf ihre Erfindung haben die Wissenschaftler ein Patent angemeldet.

Weitere Informationen:

http://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/detail/article/33698/

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Berichte zu: Antrieb Elektromotor Fahrrad Pedelec Prototyp Sensoren

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Innovative Produkte:

nachricht Intelligente Kniebandage soll künftig bei Arthrose entlasten
07.11.2019 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Medica 2019: Kindersitz einfach am Rollstuhl befestigen – ein Schienensystem macht es möglich
06.11.2019 | Technische Universität Kaiserslautern

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Innovative Produkte >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...

Im Focus: Developing a digital twin

University of Texas and MIT researchers create virtual UAVs that can predict vehicle health, enable autonomous decision-making

In the not too distant future, we can expect to see our skies filled with unmanned aerial vehicles (UAVs) delivering packages, maybe even people, from location...

Im Focus: Freiformflächen bis zu 80 Prozent schneller schlichten: Neue Werkzeuge und Algorithmen für die Fräsbearbeitung

Beim Schlichtfräsen komplexer Freiformflächen können Kreissegment- oder Tonnenfräswerkzeuge jetzt ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen Werkzeugen mit Kugelkopf besser ausspielen: Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelte im Forschungsprojekt »FlexiMILL« gemeinsam mit vier Industriepartnern passende flexible Bearbeitungsstrategien und implementierte diese in eine CAM-Software. Auf diese Weise lassen sich große frei geformte Oberflächen nun bis zu 80 Prozent schneller bearbeiten.

Ziel im Projekt »FlexiMILL« war es, für die Bearbeitung mit Tonnenfräswerkzeugen nicht nur neue, verbesserte Werkzeuggeometrien zu entwickeln, sondern auch...

Im Focus: Bis zu 30 Prozent mehr Kapazität für Lithium-Ionen-Akkus

Durch Untersuchungen struktureller Veränderungen während der Synthese von Kathodenmaterialen für zukünftige Hochenergie-Lithium-Ionen-Akkus haben Forscherinnen und Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und kooperierender Einrichtungen neue und wesentliche Erkenntnisse über Degradationsmechanismen gewonnen. Diese könnten zur Entwicklung von Akkus mit deutlich erhöhter Kapazität beitragen, die etwa bei Elektrofahrzeugen eine größere Reichweite möglich machen. Über die Ergebnisse berichtet das Team in der Zeitschrift Nature Communications. (DOI 10.1038/s41467-019-13240-z)

Ein Durchbruch der Elektromobilität wird bislang unter anderem durch ungenügende Reichweiten der Fahrzeuge behindert. Helfen könnten Lithium-Ionen-Akkus mit...

Im Focus: Neue Klimadaten dank kompaktem Alexandritlaser

Höhere Atmosphärenschichten werden für Klimaforscher immer interessanter. Bereiche oberhalb von 40 km sind allerdings nur mit Höhenforschungsraketen direkt zugänglich. Ein LIDAR-System (Light Detection and Ranging) mit einem diodengepumpten Alexandritlaser schafft jetzt neue Möglichkeiten. Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik (IAP) und des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT entwickeln ein System, das leicht zu transportieren ist und autark arbeitet. Damit kann in Zukunft ein LIDAR-Netzwerk kontinuierlich und weiträumig Daten aus der Atmosphäre liefern.

Der Klimawandel ist in diesen Tagen ein heißes Thema. Eine wichtige wissenschaftliche Grundlage zum Verständnis der Phänomene sind valide Modelle zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

Intelligente Transportbehälter als Basis für neue Services der Intralogistik

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

RNA-Modifikation - Umbau unter Druck

06.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Der Versteppung vorbeugen

06.12.2019 | Geowissenschaften

Verstopfung in Abwehrzellen löst Entzündung aus

06.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics