Ein E-Bike

Alternative zum Motorrrad?

ier beginnt wieder eine Stoffsammlung. Es geht um ein E-Bike.

Schon lange träume ich von einer Alternative zum Motorrad. Der Hang zu Motorrädern hat ja eine Ursache. Angefangen habe ich mit dem Radfahren, aber erst durch einen Motor konnte man schneller Strecken zurücklegen. Einen lauten und schweren Stinker wollte ich nie, aber was soll's, alle hatten in den 70ern und 80ern einen. Dabei Ausbildung in der Motorradwerkstatt, eigene Autos und Motorraeder, danach Studium Maschinenbau, Arbeiten in der Motoreninstandsetzung. Alles war damals auf Verbrennungsmotoren ausgerichtet.

Nichts dass ich etwas gegen ein Motorrad habe, speziell italienische Zweizylinder haben es mir sehr angetan. Drehmoment vor Leistung eben. Am schönsten wäre aber ein 10kg Rad mit einem Motor, der es auf eine Geschwindigkeit von max. 90 km/h bringt. Im Schnitt mag ich nach meinen ersten eigenen Erfahrungen mit E-Bikes aber nur 35 km/h fahren, da sieht man mehr und es ist wirklich schnell genug. Treten schadet außerdem nicht.

Nun, im Jahr 2010, dreissig Jahre spaeter, ist die technische Entwicklung so weit, daß man auch mit einem Elektrofahrrad längere Strecken zurücklegen kann. Jetzt muss eines her.

Nach langem Studium ist eines klar: ein E-Bike hat nichts zu tun mit einem Pedelec. Ein Pedelec ist etwas für Großmütter und Warmduscher. Ein E-Bike ist etwas für gestandene Männer und Frauen, für Anwender und nicht für Angewendete.

Ein Pedelec kommt mit Fahrradtechnik aus, während ein E-Bike (Klein-)Motorrad-Technik braucht, besonders was die Bremsen und den Rahmen und die Gabel angeht. Ein Pedelec hat 300W Leistung und in der Praxis 30km Reichweite, während ein E-Bike mindestens 1kW Leistung hat und in der Praxis 50km Reichweite. Trauen Sie nicht den Angaben auf der Homepage! Probieren Sie das Bike aus, in Ihrem persönlichen Einsatz.

Mit einem E-Bike sollte man auch bei Steigungen von 40% ohne Pedalhilfe nur mit Elektromotor anfahren koennen. Ausprobieren, viele nennen sich E-Bikes, können das aber nicht!

Ein E-Bike sollte auch bei längeren Steigungen nicht wegen Überhitzung des Elektromotors einfach stehenbleiben, wie es bei Nabenmotoren so oft der Fall ist.

Bei einem E-Bike sollten Sie treten können, ohne den Elektromotor mitzudrehen, eben so wie beim eSpire oder bei den mit Antrieben von www.Ecospeed.com nachgerüsteten Rädern. Ausprobieren!

Der erste Versuch eines E-Bike, das Stealth, war ist kein echtes E-Bike, sondern ein E-Motorrad, denn wenn die Batterie leer ist, dann bleibt es einfach stehen. Keine Pedale. Ausserdem ebenfalls ein Brummer mit über 70kg Leergewicht. Eine teure und schwere Batterie. Ein kleines Problem hat man auch noch. Das Stealth lief mit 72V Betriebsspannung. Wenn es da mal einen Isolationsschaden gibt, dann kann das eine elektrolytische Reaktion im Körper ausloesen, die unwiederruflich zum Tod führt. Ein Ritt auf dem Stealth-Bike ist also vergleichbar mit einer Reise  im Space-Shuttle. Im Allgemeinen ist das unschädlich, interessant und ehrenvoll. Aber wenn es mal schief geht, dann ist das Leben weg. Also nichts für vernünftig denkende Menschen. Das Vorstehende war der Bericht von 2008´, inwischen hat sich das Bike wohl erheblich verändert. Das Stealth kommt nun mit einem schweren Nabenmotor im Hinterrad. die neuen Stealths haben mit dem ursprünglichen Fahrzeug, das einen Mittelmotor hatte, nichts mehr zu tun.

Das Quantya http://www.quantya.eu/ ist auch kein echtes E-Bike, sondern ein E-Motorrad, denn wenn die Batterie leer ist, dann bleibt es einfach stehen. Keine Pedale, nichts. Ausserdem mit 93kg ein echter Brummer. Ein Batteriesatz zum Auswechseln kostet ueber 5,000.00 EUR! Bei all dem Aufwand geht es gerade mal 70 km/h.

Eines steht fest, man sollte unbedingt auf den Preis und die Haltbarkeit der Batterie schauen, sich eine Mindestladezahl garantieren lassen.

Rikschas und Segways

einige Daten

da habe ich in Singapore einige Umfragen gemacht. Die Zahlen beziehen sich auf Februar 2010.

Rikscha

Eine Fahrradrikscha kostet so ab etwa 400.00 S$. Für sehr gute Rikschas zahlt man auch schon mal 1,000.00 S$. Die monatlichen Einnahmen sind so etwa 1,000.00 S$. An einem guten Tag macht man einen Umsatz von 70.00 S$. Man zahlt keine CPF, alles geht direkt in die Tasche.

Relativ gesehen ist das ein attraktives Geschäft. Man hat die Investition nach spätestens einem Monat zurück. Aber das ist ein Vollzeitjob mit geringem Verdienst.

Ich glaube, daß man die wahren Selbstständigen dort trifft.

Segway

Im Singapore Bird Park werden die verliehen. Da kostet eine halbe Stunde 18.00 S$. Da fährt auch ein Guide mit.

Das Segway kostet 12,900.00 S$ incl. GST. Die Reichweite ist 32 km.

Helmpflicht in Deutschland

muß ich oder muß ich nicht?

funny-helmet.jpg

Wenn man ein eBike fährt, dann stellt sich immer die Frage, ob man einen Helm braucht, oder nicht.

Die Frage beantwortet sich in aller Regel danach, ob das eBike ...

Recuperation in e-bikes

nice to have but expensive

I have done some further studies on e-bikes. Everyone is talking about recuperation of energy when braking. This sounds very reasonable but it turns out to be "white elefant" or "red herring".

In short words, the area of recuperation of the kinetic energy of a lightweight vehicle is not comparable with recuperation of the kinetic energy of a heavy vehicle such as a car or a truck.

In the field of battery driven lightweight vehicles we know that presently only very few companies have made theoretical developments into the area of recuperation. However, there is apparently no product in the market which recuperates energy.

There are still severe hurdles to overcome towards a successful recuperation which can be used in practice, mainly due to the relatively high costs and complex technical solutions that are necessary to provide such a recuperation function. The following is meant to provide more information on this topic in order to put recuperation into the right perspective so that this issue is not over-estimated.

It all boils down to what you must pay for getting a desired result. If my e-bike has a total driving range of about 50km then I would expect my recuperation to provide at least 5 extra kilometers range (=10%), better 10 extra kilometers (=20%). Otherwise, I would say that it is only a nice gimmik. Isn't it?

For achieving such a range boost of only 10%, the recuperative braking system has therefore to be able to recover 10% of whatever the capacity of the vehicle's battery is over the time it normally takes to discharge the battery completely. In the case of commercially available batteries, we are talking about a capacity of 15Amp-hours to 20Amp-hours. This means that we need to recuperate 1.5 Amp-hours to 2.0 Amp-hours over a driving distance of 50km (= the total driving range before recuperation).

The obvious source for recovering energy in a lightweight vehicle would be stopping at stop signs or traffic lights and not during other deceleration phases, such as it is the case with electric cars. Different from electric cars, lightweight electric vehicles would normally use freewheeling devices where possible so that driving is similar to riding a normal push-bike. Otherwise, riding an e-bike is no fun. Please believe me, I have tried it out myself.

For a lightweight electric vehicle under normal conditions (80kg rider's weight, 30kg e-bike, 30km/h speed) one would need about 100 full stops to recover 10% of the energy in the battery over the time it normally takes to discharge the battery completely.

For a typical range of 50km for a lightweight vehicle with one full battery, this means that - just from the driving physics - the vehicle would need to full stop every 500m in order to achieve a range boost of 10%. This is never going to be achieved in the day-to-day practice. It is rather likely that recuperation of only less than 5% can be achieved in practice.

There's another factor here that needs to be considered. The bottle neck for recuperation are presently the batteries because of the high electrical currents that are involved with the recuperation process itself. A typical recuperation current while slowing down a lightweight vehicle of about 30kg plus driver of 80kg would be at least 20 - 30 Amps, which is too high for today's batteries. The recommended charging rate for lithium ion polymer battery is currently less than 3 Amps. The more expensive Lithium iron phosphate can absorb more current but still not the 20 - 30 Amps as stated above.

In short words, recuperation has yet to prove that a a range boost of 10% is worth the extra-investment for the recuperation equipment of the vehicle. Taken all together, we reckon that there is presently not much value in recuperating energy in lightweight electric vehicles. As said before, this may be different for heavy vehicles such as cars and trucks.

a trailer for an e-bike

a nice extension

The right extension for an e-bike is a trailer. There are two concepts of bicycle trailers available. The first one has a long draw-bar which is pivotally hinged close to the saddle and the second concept uses a fixed extension at the rear swing of the frame, the short drw-bar being pivotally hinged there. The second option has the advantage that the vehicle with trailer is easier to steer around corners.

The www.bobtrailers.com have even trailers with a suspension.

Andreas was so kind to put my dream onto paper. Nice, isn't it?

eSpire_Anhaenger.jpg

e-bike with Bob trailer

Was macht ein echtes E-Bike aus

Und warum sind manche Bikes keine echten E-Bikes

Ich habe oben ja schon geschrieben, warum ich von langsamdrehenden Elektromotoren (z.B. von Nabenmotoren) nichts halte.

Man sollte auch etwas schreiben über die Einbaulage des Motors. Ein Motor im Laufrad ist einfach nur schlecht, hohe ungefederte Masse. Ein Motor gehört dorthin, wo normalerweise das Tretlager sitzt (Mittelmotor), ein schlecher Kompromiß ist allenfalls noch im Hinterrad. Ein Motor im Vorderrad ist jedenfalls im Winter und auf nasser Straße total daneben, besonders bei Leistungen über 250W.

Schließlich sollte auch eine Definition für ein echtes E-Bike her. Wichtige Kriterien sind:
  1. Leergewicht mit Batterie <30kg und Pedale, so daß das E-Bike auch mit leerer Batterie zumindest noch 5km alleine durch Treten fortbewegt werden kann
  2. legale Höchstgeschwindigkeit 45 km/h (oder schneller, sofern zugelassen)
  3. Reichweite ohne Treten bei Höchstgeschwindigkeit mind. 60 km
  4. Anfahren ohne Pedalunterstützung bis mindestens 20% Steigung auch noch bei viertelter Akkuladung
  5. Batterie-Höchstspannung 60V, damit eine noch sinnvoll handhabbare Isolationsklasse vorliegt
 
Einen Schritt in die richtige Richtung geht dabei die Fa. Grace, die in ihren FAQs (www.grace.de) schreibt: "First of all what is an e-motorbike? We think an e-motorbike looks like a bicycle but has the performance characteristics of a small motorcycle. E-motorbikes can go as fast as e-scooters or smaller e-motorcycles, but in contrast to these two categories they are much smaller and lighter and can be taken into trains, cars or even aircraft without a bigger effort. Thus e-motorbikes could create a new form of transportation.", allerdings scheint ihr Bike nicht die oben angegebenen Ziele zu schaffen.
 
Eine Reihe weiterer Kriterien sind wichtig aber gegenüber den oben angegebenen Kriterien zweitrangig oder vage:
  1. Batterie soll zum Laden aus dem Fahrrad herausnehmbar sein, denn sonst ist es sehr unpraktisch
  2. stabiler Rahmen (hängt vom Fahrergewicht ab)
 
Schließlich gibt es noch weitere Merkmale, die man auch ggf. nachrüsten kann:
  1. gefedertes Vorderrad in einer stabilen Gabel
  2. Schutzbleche
  3. absperrbare Batterie
  4. Gepäckträger 
  5. einfaches GPS-Navi
 
Einige Dinge halte ich für unwichtig oder sogar ungünstig:
  1. feste Sitzbank (besser: höhenverstellbarer Sattel)
 

 

Erfahrungen mit einem chinesischen E-Bike

das Xiao Dao - das kleine Messer

Ich habe mich dann also mal mit dem Eigentümer eines chinesischen E-Bikes unterhalten.

Hier in kurzen Zügen die wichtigsten Daten, aufgenommen im April 2010.

Hersteller: Japan, unbekannt, Marke "Xiao Dao" = "??" = Kleines Messer

Es wird verkauft in kleinen Fahrradläden in Singapore.

Homepage: www.xd-168.com.sg

Preis: 1,180.00 S$ (= 600.00 EUR) in 2007

Mit neuen Batterien schafft man eine Gesamtstrecke von 40km (bei Fahrergewicht 55 kg), maximale Geschwindigkeit 30 km/h. Nach drei Monaten merkt man, daß die Batterie stark nachlässt. Mit einer Ladung schafft man dann nur noch 5km.

Der Fahrer fährt jeden Tag 3km zur Arbeit und zurück. In der Arbeit lädt er das Fahrrad an der Steckdose auf.

Alle acht Monate geht gar nichts mehr und braucht er eine neue Batterie, d.h. er muß zahlen.

Die Ersatzbatterie wird entweder selbst erzeugt (nicht ganz ungefährlich) mit vier neuen Li-Ionen-Einzelzellen à S$ 45.00 = S$180.00, oder komplett gekauft für S$ 300.00

Sein Grund ein e-bike zu fahren ist, daß es trotzdem viel billiger ist als ein Motorrad. Ein e-bike braucht keine Versicherung und keine Road Tax. Zum Strampeln auf einem normalen Fahrrad ist er zu faul, außerdem ist Singapore dafür zu heiß (32°C Durchschnittstemperatur).

 

 

 

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Extraenergy.org

die setzen den Maßstab für e-Bikes

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über die Organisation ExtraEnergy e.V. und ihren Vorsitzenden Hannes Neupert gibt es viel zu erzählen.  

http://extraenergy.org/

Im Jahr 1992 gegründet, da haben alle noch an den Benzinpreis gedacht, führt ExtraEnergy heute einen standardisierten LEV-Test im thüringer Mittelgebirge bei Tanna durch.

http://extraenergy.org/main.php?language=de&category=&subcateg=&id=3025

Die tun was! So gibt es eine Zertifizierung für E-Bike-Händler und ein Verzeichnis dafür. Es ist etwas versteckt auf der Homepage rechts unten: "Händlersuche"

 

Various tests of eBikes

have a look

 

 

 

Quantya and others:

Boys just wanna have fun, o-o-o boys just wanna have fu-un, ...

 

Haibike mit Bosch-Antrieb

ein schickes Ding

Ich habe es wie gesagt im Juni 2011 gefahren, es ist ein sehr schickes und leichtes Ding.

 

 

Die Leistungsdaten sind 760 Höhenmeter in 28 Minuten. Wenn man von 75kg Fahrer und 25kg Bike ausgeht, dann ist das eine durchschnittliche Leistung von

100 * 9,81 * 760/28 * 60 W = 443 W.

Übersicht über eBike-Hersteller

wer baut denn nun alles solche Dinger?

Übersichten:

http://www.atob.org.uk/electric-bike-manufacturers.html

http://www.bicycle-power.com/electric.html

 

Mittelmotor-Hersteller:

www.mpfdrive.com
www.clean-mobile.com
Panasonic
Bosch

Andere Antriebssets:

Ba Fang, Shanghai
http://www.szbaf.com/

www.ecospeed.com (kein Bindestrich zwischen "eco" und "speed")

 Bike-Hersteller:

Ultramotor
http://www.ultramotor.com/de/produkte/a2b_hybrid/technische_daten_des_a2b_hybrid
Ein sch?nes Rad aber nur 300W Leistung.

Schachner, Östereich: http://www.elektrobikes.com/produkte.htm

Storck (hat offenbar "in der Nachbarschaft" einen eigenen Elektromotor entwickeln lassen): www.storck-bicycle.de

Ave Bikes (steckt offenbar mit Development Engineering zusammen):
http://www.ave-bikes.de/
http://development-engineering.eu/

Biketech - Flyer (Bikes mit sehr gutem Ruf)
http://www.biketec.ch/

JD Europe Components (liefert Motoren u.a. f?r Winora www.winora-group.de)
http://www.tranzxpst.com/

Online-Magazine f?r E-Bikes
http://www.pedeleconline.de/
http://www.radfahren.de/

http://www.elektrorad.com/

Bergamont, eine bekannte Fahrradfirma aus Hamburg (hat Rahmenschnittmuster auf der Homepage)
http://www.bergamont.de/cms/

Ein Pedelec kommt mit Fahrradtechnik aus, w?hrend ein E-Bike (Klein-)Motorrad-Technik braucht, besonders was die Bremsen und den Rahmen und die Gabel angeht. Ein Pedelec hat 300W Leistung und in der Praxis 30km Reichweite, w?hrend ein E-Bike mindestens 1kW Leistung hat und in der Praxis 50km Reichweite. Trauen Sie nicht den Angaben auf der Homepage! Probieren Sie das Bike aus, in Ihrem pers?nlichen Einsatz.

Mit einem E-Bike sollte man auch bei Steigungen von 40% ohne Pedalhilfe nur mit Elektromotor anfahren koennen. Ausprobieren, viele nennen sich E-Bikes, k?nnen das aber nicht!

Ein E-Bike sollte auch bei l?ngeren Steigungen nicht wegen ?berhitzung des Elektromotors einfach stehenbleiben, wie es bei Nabenmotoren so oft der Fall ist.

Bei einem E-Bike sollten Sie treten k?nnen, ohne den Elektromotor mitzudrehen, eben so wie beim eSpire oder bei den mit Antrieben von www.Ecospeed.com nachger?steten R?dern. Ausprobieren!

Hier findet man einen Versuch eines E-Bike, das Stealth:
http://www.stealthelectricbikes.com.au/
es ist auch kein echtes E-Bike, sondern ein E-Motorrad, denn wenn die Batterie leer ist, dann bleibt es einfach stehen. Keine Pedale. Ausserdem ebenfalls ein Brummer mit ?ber 70kg Leergewicht. Eine teure und schwere Batterie. Ein kleines Problem hat man auch noch. Das Stealth l?uft mit 72V Betriebsspannung. Wenn es da mal einen Isolationsschaden gibt, dann kann das eine elektrolytische Reaktion im K?rper ausloesen, die unwiederruflich zum Tod f?hrt. Ein Ritt auf dem Stealth-Bike ist also vergleichbar mit einer Reise im Space-Shuttle. Im Allgemeinen ist das unsch?dlich, interessant und ehrenvoll. Aber wenn es mal schief geht, dann ist das Leben weg. Also nichts f?r vern?nftig denkende Menschen. (das Vorstehende war der Bericht von 2008?, inwischen hat sich das Bike wohl erheblich ver?ndert)
in 09/2010: siehe http://www.stealthelectricbikes.de/. Das Stealth kommt mit einem schweren Nabenmotor im Hinterrad. die neuen Stealths haben mit dem urspr?nglichen Fahrzeug, das einen Mittelmotor hatte, nichts mehr zu tun.

Weitere E-Bike-Hersteller
Quantya
http://www.quantya.eu/
kein echtes E-Bike, sondern ein E-Motorrad, denn wenn die Batterie leer ist, dann bleibt es einfach stehen. Keine Pedale, nichts. Ausserdem mit 93kg ein echter Brummer. Ein Batteriesatz zum Auswechseln kostet ueber 5,000.00 EUR! Bei all dem Aufwand geht es gerade mal 70 km/h.

Zero
http://www.zeromotorcycles.com/

Blade
http://www.electricmoto.com/

Brammo Inc, USA:

http://www.brammo.com

Grace, Germany:

http://www.grace.de/

Riese und M?ller, Germany:

http://www.r-m.de/

Hier noch ein E-Bike, aber mit (ungef?hrlichen) 48V Betriebsspannung.
www.3-element.com

Eines steht fest, man sollte unbedingt auf den Preis und die Haltbarkeit der Batterie schauen, sich eine Mindestladezahl garantieren lassen.

Bergwandern mit dem eBike

wahrscheinlich war es ein eSpire

geklaut bei
http://www.faz.net/aktuell/feuilleton/cartoons/greser-lenz-witze-fuer-deutschland-1294625.html

eBike zum Bergwandern 11 2011.jpg

wahrscheinlich mit dem eSpire

custom-made E-Bikes

was ganz exklusives

PG http://www.pg-bikes.com/

Nirve http://www.nirve.com/

Elektra http://www.electrabike.com/

Schwinn

Felt

Stand der Technik 12/2012

Aktualisierung: 2012/12/04 - 16:05
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