Ulm Ulmer Uni-Ingenieure haben ein Allrad-Elektro-Krad entwickelt

Ulm / RUDI KÜBLER 02.08.2016
Es fährt nicht nur energieeffizient, es erhöht auch die Fahrsicherheit: das Allrad-Elektro-Moped, das Uni-Ingenieure entwickelt haben.

Noch ist das Allrad-Elektro-Moped ElMoto nur ein Prototyp. Mit der Betonung auf: noch. Sagt Dr. Michael Buchholz. Ob das Elektro-Krad, das am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der Universität Ulm in den vergangenen drei Jahren entwickelt wurde, jemals in Serie geht, wird sich im Herbst zeigen. „Dann führen wir weitere Gespräche mit den drei Unternehmen, die an dem Projekt beteiligt waren.“ Aber: Zunächst einmal handelt es sich beim Allrad-ElMoto um ein Forschungsprojekt oder, wie Buchholz sagt, um eine Machbarkeitsanalyse. Mit dem Ziel, ein fahrtaugliches Allrad-E-Krad zu bauen, das nicht nur energieeffizient fährt, sondern auch die Fahrsicherheit erhöht.

Start des Projekts, das die Unternehmen und das baden-württembergische Wirtschaftsministerium mit insgesamt rund 450.000 Euro finanziert haben, war 2013. Heute, drei Jahre später, steht das Moped in der Fahrzeughalle – neben all den Fahrzeugen, die mit modernster Technik ausgestattet sind. Stichworte: autonomes Fahren und Fahrerassistenzsysteme. Auf diesem Gebiet ist das Institut um Leiter Prof. Klaus Dietmayer seit Jahren ganz vorne mit dabei, das allradangetriebene E-Moped ist ein weiterer Baustein für die Mobilität der Zukunft.

In dieser Umgebung also steht ElMoto. Was heißt: es steht. Es fährt natürlich. Und wie! „Man spürt überhaupt nicht, ob beim Anfahren der vordere oder der hintere Motor mehr leistet“, sagt Matthias Baumann. Der Doktorand ist nicht nur Testpilot, er hat gemeinsam mit Buchholz, der die Forschungsgruppe E-Mobilität leitet, den kleinen weißen Kasten entwickelt, der über dem Hinterrad angebracht ist. Dort sitzt die Intelligenz, die das Zusammenspiel der beiden Nabenmotoren steuert. „Alle zehn Millisekunden wird neu berechnet, welcher der beiden Motoren im Vorder- und im Hinterrad im Moment am effizientesten arbeitet.“ Effizienz heißt: möglichst wenig Energie soll verloren werden.

Effizienz bedeutet aber auch, Energie zurückzugewinnen. Ingenieure sprechen von „Rekuperation“. Bremst der Fahrer, wird Energie freigesetzt; für gewöhnlich verpufft sie in Wärme. Nicht so beim Allrad-ElMoto, das die Motoren auch zum elektrischen Bremsen nutzt. Die beim Bremsen freiwerdende elektrische Energie wird kurzfristig in Kondensatoren, so genannten Supercaps, gespeichert und dann beim Fahren wieder eingesetzt. Was den Vorteil mit sich bringt, dass sich die Reichweite des Allrad-Mopeds um rund 25 Prozent erhöht.

Übrigens: Der Fahrer bremst mit der linken Hand per Drehgriff und gibt rechts Gas, ebenfalls per Drehgriff. „Anfangs war das  gewöhnungsbedürftig“, räumt Baumann ein. Nach zwei Fahrten hat es dann gepasst. Würden  sich die Firmen für eine Serienproduktion entscheiden, „müsste man das anders lösen, lediglich mit einem Drehgriff rechts. Nach vorne wird Gas gegeben, nach hinten gebremst.“

Auch für Bremsmanöver ist der kleine intelligente Kasten entscheidend: Die Algorithmen berechnen ständig, welche der beiden Motoren mehr oder weniger stark ins Geschehen eingreift – abhängig davon, wie sich die Räder verhalten. Bei Autos ist ABS schon längst Standard, bei Motorrädern ist das Antiblockiersystem relativ neu und bisher nur bei den teuren Maschinen integriert.

Aber das von den Uni-Ingenieuren entwickelte Moped kann noch mehr. Informationen über die aktuelle Fahrsitutation fließen zu jeder Zeit über zwei Sensoren in die Steuerung ein: einer der Sensoren ermittelt, wie stark der Lenker eingeschlagen ist, der andere misst die Beschleunigung und die Schräglage. Bremst ein Motorradfahrer nämlich in der Kurve, dann stellt es die Maschine für gewöhnlich auf, je nachdem, wie stark er in die Eisen steigt. Sehr viele Unfälle passieren auf diese Art und Weise, weil die entstehenden Kräfte derart groß sind, dass das Motorrad nicht mehr beherrschbar ist und in den Gegenverkehr fährt. In der Fachsprache heißt das: Bremslenkmoment, erklärt Buchholz, der selber nicht Motorrad fährt, aber diese Gefahr vom Fahrradfahren her kennt. „Den Prototypen stellt es nicht auf, weil die Algorithmen in Echtzeit berechnen, dass in diesem Fall hinten mehr gebremst wird. Unsere Entwicklung erhöht die Fahrsicherheit.“

Was aus dem Allrad-ElMoto wird? Das steht, wie gesagt, noch in den Sternen, so Buchholz. „Wir haben gezeigt, dass eine solche kleine Maschine fahrtauglich gemacht werden kann. Wirtschaftliche Aspekte haben wir dabei ausgeblendet, weil im Projekt die technische Machbarkeit im Vordergrund stand.“ Sprich: Ob die drei Partner aus der Industrie, also der Krad-Hersteller ID-Bike, der Entwicklungs- und Beratungsdienstleister Gigatronik, der die Energiespeicher und die Stromregelung lieferte, sowie das Produktdesign-Unternehmen ipdd, Interesse an einer Serienproduktion bekunden, wird sich bei einem Workshop zeigen.

Ganz gleich aber wie die Gespräche verlaufen, sagt Uni-Ingenieur Buchholz, „wir haben schon Ideen, wie wir weiterforschen werden“.

Zur Person

Laufbahn
Dr. Michael Buchholz ist seit April 2009 am Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik der Uni Ulm. Der gebürtige Nagolder, der in Karlsruhe studiert und promoviert hat, leitet die Arbeitsgruppe Elektromobilität. Der 37-Jährige hat gemeinsam mit Institutsleiter Prof. Klaus Dietmayer den Antrag Testfeld für autonomes Fahren geschrieben. Dass Karlsruhe den Zuschlag bekam, bedauert er, „aber man kann in der Forschung nicht davon ausgehen, dass jeder Antrag auch genehmigt wird“.

 

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