Wie Ingenieure mit neuer Technik und Innovationen das Fahrrad der Zukunft gestalten.
Seit knapp 200 Jahren arbeiten Ingenieure an der Weiterentwicklung des beliebten Drahtesels und finden dabei immer neue Ansätze für bessere Antriebe, leichtere Materialien oder einfach eine revolutionäre Fahrradklingel, mit denen vielleicht auch unser D30 Transport-Fahrrad noch ein bisschen besser werden würde.
Lean Production in Action
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Beginnen wir mit dem Grundsätzlichem, dem mechanischen Tretkurbelantrieb. Hier hat sich in der Vergangenheit wenig geändert. Über Pedale und eine Tretkurbel wird die Körperkraft auf das Kettenblatt übertragen. Je nach Länge der Tretkurbel und der gewählten Übersetzung geht es damit mehr oder weniger schnell vorwärts. Das Problem: Auch mit Klickpedalen ausgestattet wird nicht die komplette Trittbewegung in Antrieb umgesetzt.
Der Mehrgelenk-Kurbel-Antrieb
Ein neu entwickelter Antrieb des ostdeutschen Traditionsherstellers Möve setzt genau an diesem Punkt an. Bei einem normalen Antrieb wird die Kraft impulsartig in einem eng definierten Bereich eingeleitet. Stellt man sich die Kurbel seitlich als Uhr vor, wäre dies der Bereich zwischen 14:00 und 16:00 Uhr. Den höchsten Beitrag zum Vorwärtskommen leistet die um 15:00 herum eingeleitete Kraft. Genau auf diesen hat sich Möve bei seiner Neuentwicklung cyfly konzentriert. Bei diesem Antriebssystem ist die Tretkurbel nicht mehr direkt mit der Achse verbunden, sondern stützt sich hinter ihr ab. Im Kern wird dadurch die Trittbahn verkürzt und gleichzeitig der Hebel vergrößert.
Das auffällige ovale Kettenblatt ist dabei kein entscheidender Faktor beim Antrieb, sorgt aber kompensierend dafür, dass das Fahrgefühl nah bei dem eines herkömmlichen Fahrrads bleibt. Unter den passenden Voraussetzungen soll mit der sogenannten Easy Cycling Technologie eine Leistungssteigerung von knapp 33 % drin sein. Ein Wermutstropfen bleibt jedoch: Bisher erfordert das System mangels passender Adapter eine angepasste Rahmenkonstruktion und wird daher zunächst nur in Form komplett neuer Fahrräder im Premium-Segment zu haben sein.
Die Klingel-Navi-Lampen-Alarmanlage
Lediglich mit einer speziellen Schelle am Lenker befestig und damit universell einsetzbar ist dagegen die Shoka Bell, deren Prototyp sich auf der Crowdfunding-Plattform Kickstarter zu einem echten Renner entwickelt hat. Auf der besagten Schelle wird ein kleiner Kasten montiert, der von Haus aus zwei uns bekannte Erfolgsfaktoren kombiniert: eine modulare Bauweise und die Verwendung von Aluminium. Unter der robusten Metall-Abdeckung sind flächig LED verbaut. Nach vorne dienen diese als Beleuchtung, die sich automatisch die aktuellen Lichtverhältnisse anpasst. Die oberen LED geben als blinkende Pfeile grob die Richtung zum gewünschten Ziel vor, wenn die Shoka Bell zusammen mit einer speziellen Navi-App für das iPhone genutzt wird.
Fehlen darf natürlich nicht die namensgebende Bell, also eine Klingel. Auch hier wird eine eigentlich sehr simple Funktion mit moderner Technik verbunden. So ist die digitale Klingel nicht nur bis zu zweimal so laut wie eine handbetriebene, es gibt auch verschiedene Voreinstellungen für Fußgänger und den extra lauten Ton für unachtsame Autofahrer. Dazu wird die Lautstärke automatisch an die registrierten Umgebungsgeräusche angepasst. Im Park klingelt es – über den verbauten Mini-Joystick ausgelöst – also deutlich leiser als im Stadtverkehr. Am Ziel angekommen, kann die Shoka Bell einfach aus der Verankerung gezogen und mitgenommen werden. Richtig laut wird es dann im Zweifel, wenn die Alarm-Funktion aktiviert ist: Die fest am Lenker montierte Schelle beherbergt den Bewegungssensor des Systems. Versucht jemand das Rad zu bewegen, schlägt die Shoka Bell in der eigenen Tasche auf eine Distanz von bis zu 250 Metern Alarm. Als Gesamtpaket hat die High-Tech-Bell damit nicht mehr wirklich viel mit der herkömmlichen Klingel zu tun, was sich auch bei den Anschaffungskosten zeigt. Trotz Vorbesteller-Rabatts liegt der aktuelle Preis für die weniger als 100 Gramm leichte Shoka Bell deutlich über 100 Euro.
Textil für Fahrrad-Speichen
Leichtgewichtig sind auch die Speichen aus synthetischen Fasern, mit denen vier Nachwuchsforscher der TU Chemnitz den Fahrrad-Markt erobern wollen. Entwickelt wurden sie an der Fakultät für Maschinenbau, Professur Fördertechnik. Im Vergleich sind sie deutlich leichter als die bekannten Metall-Speichen, beispielsweise aus Edelstahl und konkurrenzfähig mit dem vor allem im Profibereich oft verwendeten Karbon. Auch die Stabilität scheint zu stimmen: Unter Laborbedingungen haben die Textil-Speichern unter anderem schon eine Ausdauerprüfung von 100.000 Kilometern absolviert.
Durch diese Erfolge konnten die Firmengründer bereits ein Stipendium über 95.000 Euro akquirieren und planen nun einen Dauerprüfstand für typische Anforderungen in der Praxis. Ebenso sollen bald die Testfahren auf der Straße und im Gelände starten. Die Chancen stehen gut: Theoretisch sind die zum Schutz vor Umwelteinflüssen speziell beschichteten Faserkonstrukte deutlich reißfester als Stahl. Bis zur Serienreife liegen allerdings noch etliche Arbeitsstunden vor dem Team. Einen genauen Starttermin gibt es aktuell nicht, cyfly und die Shoka Bell sollen ab 2017 erhältlich sein. Wir sind auf jeden Fall schon gespannt, wie sich die einzelnen Projekte an unserem D30 Transport-Fahrrad machen werden.
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