Der Testparcours für E-Bikes auf dem Messegelände Friedrichshafen: Die kleinen elektrischen Hilfsmotoren bis 250 Watt sind kaum mehr zu sehen. Bei einem der Räder fällt nur die verhältnismäßig dicke hintere Radnabe auf.
"Der Motor ist die Nabe. Wir haben einen Motor mit einem relativ großen Durchmesser. Dadurch erzeugt er ein sehr hohes Drehmoment. Das wieder hat zur Folge, dass wir ohne Getriebe direkt arbeiten können."
Die Hinterrad-Nabenhülse ist damit, so Peter Kreuder vom US-amerikanischen Hersteller Trek, ein direkter Bestandteil des Motors; sie sitzt direkt auf der Welle des Elektroantriebes. Kein Getriebe heißt: geringere Reibungsverluste - heißt: höherer Wirkungsgrad - und genau der ist wichtig bei modernen Pedelecs, wie die Fahrräder mit elektrischem Hilfsmotor auch genannt werden. Deren Absatz hat sich in den zurückliegenden vier Jahren bundesweit vervierfacht: Der Manager, der ohne verschwitztes Hemd sicher durch den Stau gelangen möchte, der Kurierfahrer, der damit seine Post zustellt, der Senior-Radler, der auch schon mal mit Leichtigkeit bergauf radeln möchte - sie alle freuen sich über die Unterstützung durch den Elektromotor. Der schaltet sich auf Pedalentritt nur nach Bedarf zu. Und längst haben die Entwickler zwischen den Sensoren in den Pedalen einerseits und dem Motor andererseits einen Rechner geschaltet. Peter Kreuder:
"Das Ganze können wir oder ein Fahrradhändler über einen PC ansteuern. Und das sehr Schöne an dem System ist, dass das so unterschiedliche Bedürfnisse der Fahrer sind, so unterschiedlich kann man das System abstimmen."
Will heißen: Der Rechner, der den Hilfsmotor steuert, wird mit dem persönlichen Profil des Fahrers "gefüttert." Soll es sportlich zugehen während der Fahrt, dann schaltet der Mini-Computer an der Lenkstange den Hilfsmotor relativ spät zu. Sitzt ein Senior am Sattel, der den Berg hinauf will, reicht schon ein leichtes Antippen auf die Pedale - und der e-Motor brummt. Doch damit nicht genug. Auch dauerhafte körperliche Leistungsbeeinträchtigungen können eingegeben werden.
"Denn wenn beispielsweise mein rechts Bein stärker ist, dann würde die Motorleistung ja auch pulsieren, weil meine eigene Pedalleistung pulsiert. Ich kann das System so einstellen, dass es dies ignoriert und schön gleichmäßig schiebt, obwohl meine Tretleistung gar nicht gleichmäßig ist."
Freuen dürfen sich die Entwickler von e-Bikes auch über eine neue Akku-Generation. Die von den Handys bekannten Lithium-Ionen-Batterien finden auch bei den e-Bikes-Verwendung. Sie zeichnen sich durch eine erheblich höhere Energiedichte aus. Das heißt: Die Leistung steigt, Gewicht und Volumen gehen zurück. Peter Kreuder:
"Jetzt ist es so geworden ... früher, bei so einem e-Bike mit zehn oder 20 Kilometer Reichweite, hatten sie ein Systemgewicht von 15 und mehr Kilo, so dass das ganze Fahrrad dann so 15 bis 30 Kilo gewogen hat. Und heute ist es so, dass, wenn sie ein normales Fahrrad neben ein e-Bike oder Pedillec der modernen Generation stellen, der Gewichtsunterschied nur noch bei sechs oder sieben Kilo liegt, dass die Reichweite aber nicht mehr 20 Kilometer ist, sondern sich im Moment zwischen 60 und 80 Kilometern bewegt."
Ob mit oder ohne Elektromotor - das moderne Fahrrad der Gegenwart ist komplett vernetzt. Satellitennavigationssysteme, Handy mit e-Mail-Funktion und Computer, die die Schaltprozesse optimieren, finden mühelos nebeneinander an der Lenkstange Platz, die zunehmend an die Ausstattung eines Flugzeugcockpits erinnert. Alle Komponenten sind miteinander verknüpft und werden autonom vom Fahrrad aus mit Strom versorgt - durch das sogenannte "e-Werk", entwickelt vom Hersteller Busch und Müller aus Meinerzhagen. Entwickler Frank Regge:
"Wir haben den Nabendynamo, der die Energie liefert. Und daran angeschlossen ist ein kleines elektronisches Gerät. Das heißt e-Werk. Und mit diesem e-Werk können wir während der Fahrt mit dem Nabendynamo als Basis alle unsere elektronischen Geräte grundsätzlich laden und betreiben. Das besondere des e-Werks ist, dass ich meine Spannung hier auf das Gerät spezifizieren kann. Ich kann von 2,8 Volt bis 13,8 Volt Spannungen einstellen. Und ich bin nicht fixiert auf meinen USB-Anschluss mit fünf Volt. Ich kann darüber hinaus mit 2,8 bis 13,3 Volt Geräte ansteuern, betreiben und laden."
Dazu gehört zum Beispiel auch ein Mini-Rechner, der über einen Sensor die Herzfrequenz des Radlers misst und auswertet. Ganz wichtig: Der Rechner ist mit einem GPS-Empfänger verbunden.
"Wenn Du das Ganze auch von sportlichen Gesichtspunkten aus siehst, kannst Du natürlich Deine Route planen am Computer beispielsweise als Sportler. Du machst Dir Dein Höhenprofil, Dein Streckenprofil und versuchst dann auch, das nachzufahren. Und da ist die Herzfrequenz als Indikator eine schöne Kontrollmöglichkeit für Dich, um Dein Trainingsprofil zu gestalten und auch richtig zu gestalten, das heißt: Bestimmte Herzfrequenzen einzuhalten, bestimmte Phasen einzuhalten, bestimmte Trainingsintervalle zu fahren und so weiter."
"Der Motor ist die Nabe. Wir haben einen Motor mit einem relativ großen Durchmesser. Dadurch erzeugt er ein sehr hohes Drehmoment. Das wieder hat zur Folge, dass wir ohne Getriebe direkt arbeiten können."
Die Hinterrad-Nabenhülse ist damit, so Peter Kreuder vom US-amerikanischen Hersteller Trek, ein direkter Bestandteil des Motors; sie sitzt direkt auf der Welle des Elektroantriebes. Kein Getriebe heißt: geringere Reibungsverluste - heißt: höherer Wirkungsgrad - und genau der ist wichtig bei modernen Pedelecs, wie die Fahrräder mit elektrischem Hilfsmotor auch genannt werden. Deren Absatz hat sich in den zurückliegenden vier Jahren bundesweit vervierfacht: Der Manager, der ohne verschwitztes Hemd sicher durch den Stau gelangen möchte, der Kurierfahrer, der damit seine Post zustellt, der Senior-Radler, der auch schon mal mit Leichtigkeit bergauf radeln möchte - sie alle freuen sich über die Unterstützung durch den Elektromotor. Der schaltet sich auf Pedalentritt nur nach Bedarf zu. Und längst haben die Entwickler zwischen den Sensoren in den Pedalen einerseits und dem Motor andererseits einen Rechner geschaltet. Peter Kreuder:
"Das Ganze können wir oder ein Fahrradhändler über einen PC ansteuern. Und das sehr Schöne an dem System ist, dass das so unterschiedliche Bedürfnisse der Fahrer sind, so unterschiedlich kann man das System abstimmen."
Will heißen: Der Rechner, der den Hilfsmotor steuert, wird mit dem persönlichen Profil des Fahrers "gefüttert." Soll es sportlich zugehen während der Fahrt, dann schaltet der Mini-Computer an der Lenkstange den Hilfsmotor relativ spät zu. Sitzt ein Senior am Sattel, der den Berg hinauf will, reicht schon ein leichtes Antippen auf die Pedale - und der e-Motor brummt. Doch damit nicht genug. Auch dauerhafte körperliche Leistungsbeeinträchtigungen können eingegeben werden.
"Denn wenn beispielsweise mein rechts Bein stärker ist, dann würde die Motorleistung ja auch pulsieren, weil meine eigene Pedalleistung pulsiert. Ich kann das System so einstellen, dass es dies ignoriert und schön gleichmäßig schiebt, obwohl meine Tretleistung gar nicht gleichmäßig ist."
Freuen dürfen sich die Entwickler von e-Bikes auch über eine neue Akku-Generation. Die von den Handys bekannten Lithium-Ionen-Batterien finden auch bei den e-Bikes-Verwendung. Sie zeichnen sich durch eine erheblich höhere Energiedichte aus. Das heißt: Die Leistung steigt, Gewicht und Volumen gehen zurück. Peter Kreuder:
"Jetzt ist es so geworden ... früher, bei so einem e-Bike mit zehn oder 20 Kilometer Reichweite, hatten sie ein Systemgewicht von 15 und mehr Kilo, so dass das ganze Fahrrad dann so 15 bis 30 Kilo gewogen hat. Und heute ist es so, dass, wenn sie ein normales Fahrrad neben ein e-Bike oder Pedillec der modernen Generation stellen, der Gewichtsunterschied nur noch bei sechs oder sieben Kilo liegt, dass die Reichweite aber nicht mehr 20 Kilometer ist, sondern sich im Moment zwischen 60 und 80 Kilometern bewegt."
Ob mit oder ohne Elektromotor - das moderne Fahrrad der Gegenwart ist komplett vernetzt. Satellitennavigationssysteme, Handy mit e-Mail-Funktion und Computer, die die Schaltprozesse optimieren, finden mühelos nebeneinander an der Lenkstange Platz, die zunehmend an die Ausstattung eines Flugzeugcockpits erinnert. Alle Komponenten sind miteinander verknüpft und werden autonom vom Fahrrad aus mit Strom versorgt - durch das sogenannte "e-Werk", entwickelt vom Hersteller Busch und Müller aus Meinerzhagen. Entwickler Frank Regge:
"Wir haben den Nabendynamo, der die Energie liefert. Und daran angeschlossen ist ein kleines elektronisches Gerät. Das heißt e-Werk. Und mit diesem e-Werk können wir während der Fahrt mit dem Nabendynamo als Basis alle unsere elektronischen Geräte grundsätzlich laden und betreiben. Das besondere des e-Werks ist, dass ich meine Spannung hier auf das Gerät spezifizieren kann. Ich kann von 2,8 Volt bis 13,8 Volt Spannungen einstellen. Und ich bin nicht fixiert auf meinen USB-Anschluss mit fünf Volt. Ich kann darüber hinaus mit 2,8 bis 13,3 Volt Geräte ansteuern, betreiben und laden."
Dazu gehört zum Beispiel auch ein Mini-Rechner, der über einen Sensor die Herzfrequenz des Radlers misst und auswertet. Ganz wichtig: Der Rechner ist mit einem GPS-Empfänger verbunden.
"Wenn Du das Ganze auch von sportlichen Gesichtspunkten aus siehst, kannst Du natürlich Deine Route planen am Computer beispielsweise als Sportler. Du machst Dir Dein Höhenprofil, Dein Streckenprofil und versuchst dann auch, das nachzufahren. Und da ist die Herzfrequenz als Indikator eine schöne Kontrollmöglichkeit für Dich, um Dein Trainingsprofil zu gestalten und auch richtig zu gestalten, das heißt: Bestimmte Herzfrequenzen einzuhalten, bestimmte Phasen einzuhalten, bestimmte Trainingsintervalle zu fahren und so weiter."