Elektrisches Cargo-Bike mit Schnellladesystem und Rekuperation

Forschende der Universität Ulm haben ein elektrisches Lastenkraftrad vorgestellt, an dem sie seit vier Jahren arbeiten. Das Besondere an dem E-Cargo-Bike sei ein speziell dafür entwickeltes Schnellladesystem und eine rekuperationsfähige Batterie, die also während des Bremsens Energie aufnimmt, teilten die Forschenden mit.

Das E-Lastenkraftrad soll bis zu 45 km/h schnell fahren und Nutzlasten mit insgesamt 100 kg Gewicht transportieren können. Diese werden zwischen Fahrer und Hinterrad positioniert, durch den tiefen Schwerpunkt soll das Gefährt auch während hohen Tempos stabil bleiben und einfach zu handhaben sein, schreibt das Forschungsteam des Instituts für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der Uni Ulm. An dem Projekt waren das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt und EMB-Elektromaschinenbau GmbH beteiligt.

Das Batteriesystem des Lastenkraftrads mit aktivem Heiz- und Kühlsystem ermögliche es, die Batterie an einer herkömmlichen öffentlichen AC-Ladesäule innerhalb von 30 Minuten auf bis zu 80 Prozent aufzuladen. Das Cargo-Bike hat außerdem ein Onboard-Schnellladegerät (OBL), mit dem auch während der Fahrt über eine Schukodose Strom verfügbar sei. Damit könnten beispielsweise Powertool-Akkus für Arbeitsgeräte geladen oder Kühlaggregate betrieben werden, um verderbliche Ware frisch zu halten, schreibt das Forschungsteam.

Haptisches Feedback am Lenker

Das Elektro-Bike wird vorn wie hinten angetrieben; das erhöhe die Fahrsicherheit und steigere die Energieeffizienz, da Antriebs- und Bremsmoment an die Fahrsituation angepasst auf Vorder- und Hinterrad verteilt werden können. Der Elektromotor am Vorderrad, wo der Hauptteil der Bremsenergie anfällt, kann durch Rekuperation die Bremsenergie größtenteils zurückgewinnen. Die aktive Temperierung sorgt dafür, dass die Batterie den schnellen Wechsel der hohen Ladeströme beim Bremsen sowie Entladeprozesse für den Antrieb verkraftet.

Der Lenker gibt dem Fahrer haptisches Feedback über kritische Situationen. Das soll ihm dabei helfen, problematische Fahrsituationen zu erkennen und gefährliche Lenkmanöver zu vermeiden, die das Fahrzeug zum Kippen bringen könnten. Dafür erfasst Sensorik an der Lenkstange Lenkwinkel, Lenkmoment und Kräfte, die über die Last und den Fahrer auf das Lastenrad wirken. Aus den Sensordaten werden dann Schätzwerte für Rollwinkel, Lastgewicht und Trägheitsmoment abgeleitet. Ein Algorithmus soll dann kritische Situationen ermitteln und in haptische Signale umwandeln.

Zu dem Forschungsprojekt gehörte nicht nur, ein umwelttaugliches Lastenkraftrad zu entwickeln, sondern auch, wie es vermarktet werden könnte. Das könnte vereinfacht werden dadurch, dass die Ladefläche des Cargo-Bikes an das Format von Euro-Behältern (60 cm × 40 cm) angepasst wurde. Nutzungspotenziale sieht das Projektteam in gewerblichen Lieferdiensten, privatem Lastentransport und in der kommunalen Nutzung.

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Das Forschungsprojekt hat bisher zwei Fahrzeugdemonstratoren fertiggestellt, diese sollen nun unter realitätsnahen Bedingungen erprobt und bewertet werden. Im nächsten Schritt soll ein Prototyp gebaut werden, im Rahmen des Technologietransfers soll interessierte Unternehmen das Konzept nutzen können.

(anw)