Bremszylinder E-Lastenfahrrad sicher lenken

Autor / Redakteur: Robert Timmerberg / Stefanie Michel

Das Ausliefern von Waren ist ein Trend bei Supermärkten – gerade in Großstädten. Um Staus zu vermeiden und einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten, ist die Nachfrage nach Lastenfahrrädern groß. Für die schnellen Lieferungen wurde beispielsweise eine Kleinserie von E-Trikes entwickelt, die für sichere Lenkmanöver und mehr Komfort hydraulische Bremszylinder verbaut

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Für Edeka-Center Schroff, Kleve, von RM Customs in Unterflurbauweise maßgeschneidert konstruiertes und gefertigtes Lastenfahrrad.
Für Edeka-Center Schroff, Kleve, von RM Customs in Unterflurbauweise maßgeschneidert konstruiertes und gefertigtes Lastenfahrrad.
(Bild: RM Customs GbR)

Seien es der Mangel an Zeit, Bequemlichkeit oder eine eingeschränkte Beweglichkeit, immer mehr Menschen lassen sich Essen, Getränke und andere Dinge des täglichen Bedarfs vom Supermarkt nach Hause bringen. Normalerweise geschieht dies mit Kleinlastwagen oder Transportern. Aufgrund von verstopften Straßen, langer Parkplatzsuche sowie hoher Emissionen sucht man beim Zustellen der Ware nach Alternativen.

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Eine Kooperation des Unternehmens RM Customs aus Kleve mit dem ortsansässigen Edeka-Center Schroff zeigt bereits seit einigen Jahren die Potenziale der Lieferung per Elektrofahrrad auf: Das von RM Customs in Unterflurbauweise maßgeschneiderte Lastenfahrrad mit Elektroantrieb ist als Kleinkraftrad mit einer Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h zugelassen und kommt im Berufsverkehr schneller voran als der sonst eingesetzte Kleintransporter des Lebensmittelhändlers. Je nach Zuladung beträgt die mögliche Fahrstrecke 60 km. Diese ist jedoch noch erweiterbar, da das Dach des Koffers mit einer Photovoltaikanlage ausgestattet ist, die bei Sonneneinstrahlung den Akku mit elektrischer Energie versieht. Damit ist das 100 kg schwere Gefährt, das über ein zulässiges Gesamtgewicht von 300 kg verfügt, ideal für Einsatzradien von 2 km um das Edeka-Center geeignet. Das Stauvolumen beträgt derzeit 600 l, womit etwa acht Einkaufskörbe bis zu einem Gesamtgewicht von 100 kg transportiert werden können. Als besonders vorteilhaft hat sich die Möglichkeit erwiesen, bis direkt vor die Haustüre fahren zu können – die zeitraubende Parkplatzsuche entfällt.

Die Entwickler von RM Customs und ihr Edeka-Partner Schroff sehen das Lastenfahrrad als ideale Ergänzung zum Kleintransporter an und haben dem E-Trike den Namen Ökomobil verliehen. Dessen Frontnabenmotor hat eine Leistung von 2,3 kW und ein Drehmoment von maximal 120 Nm, welche aus dem Stand heraus zur Verfügung stehen. Ein Verbrauch von etwa 2,5 kWh pro 100 km entspricht 0,32 l Benzin beziehungsweise 0,25 l Diesel pro 100 km. Wird zusätzlich Strom durch die Photovoltaikanlage geliefert, erhöht sich die Reichweite entsprechend oder sie unterstützt den Ladeprozess an der Steckdose.

E-Trike mit hydraulischen Bremszylindern optimiert

Die Firmengründer von RM Customs, Dr. Ing. Marcel Rouenhoff und Dipl.-Ing. Markus Mühlberg, ergänzen sich durch ihre langjährigen Erfahrungen im Bereich der elektrischen Antriebstechnik und im Fahrzeugbau. Ihre Idee der Entwicklung eines Ökomobils in Unterflurbauweise, um eine leistungsfähigen, ökonomisch zu bewegenden Nahversorgung aufzubauen, kommt ins Rollen. Das im Einzelhandel eingesetzte Modell stellt bereits ihre zweite Ausbaustufe dar. Zuvor hatte das Team einen Prototyp auf die Straße gebracht, der mit einem Elektroantrieb für Geschwindigkeiten bis 25 km/h ausgestattet war. Bei dessen Entwicklung trat das Problem auf, dass sich das ganze System bei Schlaglöchern oder plötzlichen Lenkbewegungen aufschaukelte und das komplette Fahrzeug umzustürzen drohte. Dies bemängelte auch der TÜV. Da die Weiterentwicklung auf die Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h schon für die beide Ingenieure fest beschlossen war, musste die Unruhe im Fahrwerk behoben werden. Um die Lenkung zu stabilisieren, hielt das Entwicklerduo nach Industriegasfedern Ausschau. Die zunächst gefundene Lösung war jedoch von minderwertiger Qualität. Sie veränderte bei unterschiedlichen Temperaturen die Dämpfungseigenschaften und wurde zudem undicht.

Im zweiten Anlauf wandten sich Rouenhoff und Mühlberg an das Gasfeder-Team der ACE Stoßdämpfer GmbH. An dessen Spitze steht Alexander Lenzen, der den vorliegenden Fall übernahm. Auch wenn ACE für hochwertige Gasdruck- und Gaszugfedern bekannt ist, schlug er eine noch bessere Lösung zur Stabilisierung vor: hydraulische Bremszylinder. Die Länge des E-Trikes ist darauf zurückzuführen, dass es nach dem Prinzip eines Liegefahrrads konstruiert ist. Dies bringt folgende Vorteile mit sich: Durch das Beladen verändern sich im Gegensatz zu einem konventionellen Fahrrad der Schwerpunkt und damit auch das Fahrverhalten nicht. Außerdem ist die Liegeposition für Handgelenke, Wirbelsäule und Nackenmuskulatur des Zustellers deutlich angenehmer als bei einem herkömmlichen Drahtesel. Das Fahren über mehrere Stunden wird so entspannter, zumal auch keine aktiven Gegenkräfte, beispielsweise durch Ziehen am Lenker, aufgebaut werden müssen. Die vom Fahrer insgesamt aufgebrachte Kraft soll sich möglichst auf das kurze Be- und Entladen der Ware beschränken, erläutert Dr. Rouenhoff das Konzept.

Bremszylinder als beid- oder einseitig wirkende Bremsen einsetzbar

Alexander Lenzen verwies den Fall in einem nächsten Schritt an Thomas Feldhoff, der bei ACE für den technischen Kundendienst unter anderem am Niederrhein zuständig ist. Er bestätigte die Lösung, mit hydraulischen Bremszylindern das gefährliche Lenkerschlagen und die unerwünschten Schwingungen in der Lenkung zu eliminieren. In der Freizeitindustrie hat sich der Einsatz dieser Maschinenelemente durchaus bewährt – beispielsweise gleichen sie Pendelbewegungen an Masten oder an Skigondeln auf Segelbooten aus, damit sich diese beim Ausstieg der Fahrgäste nicht zu sehr aufschaukeln. Neben der Freizeitindustrie kommen diese Konstruktionselemente auch in industrielle Anwendungen, wie in der Fahrzeugtechnik, im Maschinenbau oder in der Elektronikindustrie zum Einsatz. Prädestiniert sind hydraulische Bremszylinder für die Dämpfung hin- und herschwenkender Massen.

Im konkreten Fall empfahl Feldhoff nach Berücksichtigung aller Eckdaten den Einbau von Komponenten des Typs HB-28-100-EE-PT. Die hydraulischen Bremszylinder der HB-Familie können als beid- oder einseitig wirkende Bremsen eingesetzt werden. Ihre beschichteten Körper im schlanken Gasfeder-Design und die Kolbenstangen mit verschleißfester Oberflächenbeschichtung sind Merkmale hoher Qualität und Langlebigkeit, so der Hersteller. Wie bei allen HB-Vertretern von ACE handelt es sich bei dem verwendeten Modell um ein wartungsfreies, einbaufertiges und geschlossenes System. Der HB-28 ist einstellbar und liefert bei einem Hub von 100 mm eine variabel justierbare Druck- beziehungsweise Zugkraft von 30 bis zu 3000 N. Ein Einstellsegment am Kolben erlaube eine leichte Verstellung in den Endlagen.

Nächste Generation mit zwei Radnabenmotoren

Nachdem die ACE-Lösung in den ersten beiden Serien der E-Trikes von RM Customs gut funktioniert hat, läuft bereits die Entwicklung der nächsten Generationen. Geplant ist ein verlängerter Radstand, eine breitere Spur sowie ein Heckantrieb mit zwei Nabenmotoren zu je 2 kW und 80 Nm Drehmoment für noch mehr Fahrsicherheit und Agilität. Zudem soll das Kofferraumvolumen auf 1000 l wachsen. Der Akku befindet sich dann unmittelbar vor der Hinterachse unterhalb des Koffers, um einen möglichst niedrigen Schwerpunkt zu erreichen und somit optimales Kurvenfahrverhalten zu ermöglichen. In längerfristiger Planung befindet sich die Adaption des Elektroantriebes. Durch eine veränderte Anordnung der Rotormagnete soll in Zukunft das Drehmoment bei gleicher Leistungsaufnahme erhöht werden, um je nach Fahrweise eine bessere Beschleunigung zu erzielen oder den Energieverbrauch weiter zu reduzieren.

* Robert Timmerberg ist Fachjournalist. Weitere Informationen: ACE Stoßdämpfer GmbH, 40764 Langenfeld, Tel. (0 21 73) 92 26-10, info@ace-int.eu

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