das S-Pedelec T2

[doran]

Heute ein paar Gedanken zur Technik u Umfeld des S-Pedelec. Das S-Pedelec scheint ein "stabiler
Zweig" der Räder mit Hilfsmotor zu werden. Mountain-Bike-Rahmen eignen sich besonders gut als S-Pedelecgrundlage, da sie von Hause aus verwindungssteifer entworfen sind. Die Belastung im Gelände ist größer, als ein Tourenrad auf glatter Straße verkraften muß. In den meisten Fällen sind auch die Bremsen leistungsfähiger. Ob das im Einzelfall für eine Straßenzulassung bis 45 kmh reicht, entscheidet der TÜV (oder andere Sachverständige) In den meisten Fällen wird wohl eine Scheibenbremse gefordert werden. Die Verwindungssteifigkeit des Rahmens wird bei großdimensionierten ( oversized Frames ) Stahlrahmen ausreichen. Bei Alu-Rahmen muß man noch eine "Nummer" zulegen - ihre Steifigkeit u Bruchsicherheit hinkt merklich hinter dem Stahl hinterher. Kritische Leute behaupten, wenn Alu die gleiche Belastung halten soll wie Stahl, dann muß es so "überdimensioniert" werden, daß praktisch keine Gewichtsersparnis übrig bleibt. Da Tourenräder auf der Straße praktisch nicht "am Limit" gefahren werden, gehen die Konstrukteure einen vertretbaren Kompromiß ein u wählen den Alurahmen etwas schwächer als 1:1 sein müßte. Wer dann mal stürzt, oder Ähnliches merkt schnell, daß der Alurahmen sich schneller verzieht oder reißt ( Schweißnähte ) als sein " Stahlkollege". Für Motoren von 500 W. u mehr ist der Stahlrahmen die bessere Wahl.

Zur Zeit weht der S-Pedelec-Fraktion ein "politischer Gegenwind" entgegen. Die "Politik" hat sie entdeckt. So
hat das Bundes-Kraftfahramt die Weisung herausgegeben keine weiteren S-Pedelec zuzulassen. Es müssen
erst vereinheitlichte Kriterien erarbeitet werden. Wie ich in Teil 1 vermutet hatte, wird nun auch genauer hingeschaut bei den Fragen : wo dürfen sie denn fahren ? Die Tendenz besteht, daß S-Pedelec nur auf der
Straße fahren dürfen. Das wäre fast ein "Aus" für diesen Radtyp. In der Schwebe ist, ob es eine Ausnahme
geben kann, - 25 kmh auf dem Radweg u 45 kmh auf der Staße. - Wald u Feld ? völlig offen. Da wird sich nach den Wahlen - vermutlich Winter 09/10 gesetzlich Einiges tun. Ob für oder gegen die S-Pedelec-Fraktion bleibt abzuwarten. Der Gesetzgeber hat hier einen Zwiespalt. Einerseits ist man froh für jeden Verkehrsteilnehmer der umsteigt aufs Rad u den Autoverkehr reduziert, aber S-Pedelcs sind im Sraßenverkehr zwischen den PKW's "umherwieselnd" - problematisch. Auf dem Radweg sind sie zu schnell ( dominierend ) - auf Fußwegen wo Räder geduldet werden, möchte man sie auch nicht haben. Bei den "Förstern u Jagdpächtern" werden sie wohl garnicht beliebt sein. Das wird für die Verkehrsgesetzgeber ein schwieriges Geschäft. Einfach verbieten geht auch nicht, - da können wir alle gespannt sein. Unabhängig von der Gesetzeslage wird die Entwicklung natürlich weiter voran getrieben, wahrscheinlich mehr verdeckt u halb im Untergrund. Als "Rand" muß man die "Trikefahrer" (Dreirad) u Liegeräder sehen, die auch mehr u mehr elektrisch nachrüsten. Auch wenn sie zahlenmäßig nicht so ins Auge fallen - für sie müssen auch Regeln geschaffen werden, um Rechtssicherheit herzustellen. Diese Rechtssicherheit dient nicht ausschließlich der Gängelung der Betroffenen, es gibt auch Ansprüche, z.B. das Recht ein Fahrzeug wirksam versichern zu können, oder das Recht irgendwo
fahren zu dürfen, auch wenn es dem Einen oder Anderen nicht passt.
Zur Technik:
S-Pedelec werden zunächst mit ~ 500 W. eine gewisse Standardisierung bekommen. Dazu gehört eine
Betriebsspannung von 36V oder 48V. Vieles spricht langfristig für 48V - mit Sicherheit wenn mehr als
500 W. angepeilt werden. Aus meiner Sicht wird 1000 W. die technische Obergrenze werden, die für die Straße noch zu tolerieren ist. Ob "Leistungs-Freak's" die Grenze irgendwann auf 1200 W. oder 1500 W. anheben, u auf abgesperrtem Gelände oder illegal unterwegs sind, bleibt offen. Zu dieser Leistungsklasse gehören Akkus mit 12 Ah oder 15 Ah bei 36 V. - oder 10 - 12 Ah bei 48 V. Für so einen Akkupack legt man z.Zt. ~ 550 Euro hin. Wer sein S-Pedelec auf "Strecke" so richtig aufdrehen will, um "Show & Performance" zu machen, wird einen 2.ten Akku benötigen. Bei 48 V. u 12Ah hätte man theoretisch einen Energiespeicher von 576 Watt zur Verfügung, mit Reserveakku 1152 Watt. Hört sich zunächst viel an, vergleicht man die Saxo mit ihren 500 W. dazu, u das solange Benzin da ist, relativiert sich die Sache erheblich. Heißt: Als" Langstreckenläufer" bleibt die Saxo immer Sieger u brummen tut das S-Pedelec auch nicht so schön, was viele Saxofahrer vermissen würden. Dafür sausen die S-Pedelec's mit 45..50 kmh durch die Gegend - da kommt auch die "Kleeblattmaschine " nicht mit ....schade! Stellt man sich vor , man hängt an das S-Pedelec eine Brennzelle von ~ 250 W. an, so würde das S-Pedelec schlagartig zum "schnellen-Langstreckenläufer". Das dies kommen wird ist sicher, nur wann weiß niemand. Die 250 W. Brennzelle ist im Prinzip da - nur stimmt Preis - Lebensdauer - Vertriebsnetz - Kundendienst, noch nicht. Das kann sich jedoch rasch ändern u die "Fahrradszene mit Hilfsmotor" wird neu aufgemischt. Das S-Pedelec bräuchte im Prinzip eine Mopedbeleuchtung 15 W. / 3 W. oder mehr . Beim Moped sind die Motoren u die Lichtmaschinen so
stark, daß es auf ein paar Watt mehr oder weniger fürs Licht nicht ankommt. Beim S-Pedelec braucht
man auch besseres Licht als beim Fahrrad, möchte aber ~ 18 W nicht treten oder vom Akku abzwacken. Da muß bei den LED-Lampen ein Ausweg gesucht werden . Als Signal oder Begrenzungs
licht, kann man LED's gut verwenden, als Scheinwerfer habe ich Zweifel. Bis Ledscheinwerfer wirklich
an einen Halogenstrahler herankommen, dauert es noch etwas. Bei Fahrrädern ist die "LED-Lampe"
"zwar angekommen" - für Mopeds oder Kleinkrafträder fehlt noch etwas - mag sein daß die S-Pedelec
leute sagen, besser schaches LED-Licht als stromfressende Halogenlampen ... wäre verständlich.
Das letzte Wort hat das Kraftfahr-Bundesamt u in Stellvertretung TÜV / u Sachverständige. Für die
Leser die neu in der Materie sind, eine kurze Übersicht.

E-Bikes fahren mit Motor ohne eigenes Treten - eigenes zusätzliches Treten ist möglich ( hierunter
fällt die Saxonette (Leichtmofa) - wenn auch mit Benzin ) V.max. = 20 kmh - keine 250W.-Leistungsbeschränkung
keine Helmpflicht - keine Fahrerlaubnis nötig, wenn vor dem 1.4.1965 geboren (Rentnerprivileg) sonst Mofaschein oder andere Fahrerlaubnis notwendig. Der Mofaschein ist vom Führerscheinrecht her in jeder Fahrerlaubnis enthalten - mit Haftpflichtversicherung, Fahren zulässig auf Straße / Radwegen-
auf Fußwegen mit Räderduldung eingeschränkt, hier ist Rüchsichtnahme ein Muß - mit Betriebserlaubnis. Alles, was ohne eigene Tretleistung schneller als 20kmh fährt, ist nach dem Gesetz
ein Mofa: - mit Betriebserlaubnis - mit Fahrerlaubnis - mit Haftpflicht - mit uneingeschränkter Helmpflicht. ( geprüfte Helme erforderlich - wegen Versicherungsschutz - Fahrradhelm nicht zulässig )

Pedelec's fahren nur mit Treten, - der Motor , wenn eingeschaltet - unterstützt bis max. 25 kmh.
Bei 25 kmh muß der Unterstützungsgrad auf 0- heruntergeregelt sein. Abnahme des Unterstützungsgrades ab ~ 22 kmh je nach Kennlinie. Bis zu 6 kmh darf mit vollem Schub
unterstützt werden - Tretleistung fast 0 - Tretbewegung ohne Kraft ausreichend. Leistungs-
beschränkung auf 250 W. Drehmoment nicht begrenzt. ( Folge: 250 W.HT-Motor ) Keine Helmpflicht-
keine Fahrerlaubnis - keine Haftpflicht. "Böse Zungen" sprechen vom "Rentner-Privileg" - ich nenne
das "politischen Rückenwind" - Uneingeschränktes Fahren, außer auf Fußwegen, gleichgestellt den Rädern. Pedelec die unterstützen aufgrund der Tretbewegung - ohne Kraft ( Magnetsensor ) sind streng
genommen nicht als Pedelec zugelassen. ( Graubereich ) Inwieweit das überprüft wird, ... u das entsprechende Detailwissen der Rennleitung auf ihrer Verkehrskontrolle vorhanden ist, bleibt offen.

S-Pedelec, hier eine Einordnung vorzunehmen kann nur unter Vorbehalt geschehen. Vermutlich wird die 6kmh-Sonderregelung auch hier gelten müssen. Motorunterstützung nur mit leistungsorientierter
Steuerung ( Drehmomentsensor oder Zugspannungs-Sensor ) reine Drehbewegungserfassung
mittels "Hallgeneratoren" ( Magnet-Sensor) nicht zulässig. Zulässige Höchstgeschwindigkeit 45 kmh,
möglich aber 50 kmh um besseren Verkehrsfluß zu ermöglichen - noch offen . Höchstleistung 500 W.
kann aber per Typenzulassung abweichen - noch offen. Zu erwartende gesetzliche Maximalleistung
1000 W. hängt von den Erfahrungen mit Unfällen ab. mit Haftpflicht - mit Fahrerlaubnis - mit Betriebs
erlaubnis, Fahren auf Straßen zulässig - da bei einigen Zulassungen "wesentliche Fahhradeigenschaften" bescheinigt wurden, leiten einige Nutzer daraus analog zum Pedelec eine
Befreiung von der Helmpflicht ab. Ob diese Argumentation im Belastungsfall ( gerichtliche Überprüfung)
standhält, ist fraglich - alles Andere noch offen ( Grauzone ), wer gerne in rechtsfreien Räumen verweilt,
kann dies hier noch tun - bis zur gesetzlichen Regelung. Noch werden S-pedelec's als "Leichtkrafträder mit wesentlichen Fahrradeigenschaften" eingestuft, (ein Widerspruch in sich - aber mehr gibt die
bestehende Gesetzeslage nicht her.) Vermutlich wird es eine "Sonderverordnung-S-Pedelec" geben, ähnlich der Leichtmofaverordnung für die Saxo.

Der 500 W. Motor als Nachrüstsatz ist fast schon Standard geworden, bei den "Insidern". Man kann
verschiedene - passende Steuerelektronik (Controller), als auch Akkus bestellen .Bei den Controllern
geht es um den max. zulässigen Höchststrom. Je mehr er kann, desto größer kann das Drehmoment
des Motors ausfallen. Schon der 250 W.HT-Motor ( high-torque/ hoch-drehmoment ) "zieht dran" daß
es eine wahre Freude ist, dagegen kommt die Saxo nur "müde in Schwung". In der 500 W.- Klasse
sieht das noch gravierender aus. Daß die "Jungens" da ins Schwärmen geraten, kann ich bestens
nachvollziehen. Dazu passt ein 10 oder 12Ah. Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePo4) Akku mit 48 V. Das geht noch mit ca.3,5 kg Gewicht. Mein "alter Nim-Akku mit 8 Ah / 24V" bringt da 4,5 kg auf die Waage. Man sieht hier - auswechseln lohnt meist nicht, weil nach ~ 5 Jahren der Fortschritt die alten Akkus lange überholt hat. Da schlägt dann die Stunde der "E-Schrauber" um einen leistungsfähigeren Nachfolgeakku auszusuchen u anzupassen / anschließen. Dafür sind natürlich Grundkenntnisse hilfreich. Die drehmomentstarken Außenläufer-Radnabenmotoren bereiten mechanisch mit zunehmender Leistung Probleme. Sie sind an den Wellenenden abgeflacht um in das Ausfallende hineinzugleiten. Die abgeflachte Fläche soll ein Drehen des Motors im Ausfallende verhindern. Da die Ausfallenden nicht genormt u wenig maßhaltig sind, muß oft mit der Feile eine "Passung" gefeilt werden. Die dabei entstehenden "Passflächen" sind jedoch wenig geeignet, Drehmomente sicher abzustützen. Folge: nach kurzer Zeit wackelt die Geschichte. Anpressen mit den Achsmuttern bewirkt nur wenig. Als Notlösung werden passgenaue Bleche auf die Motorwelle geschoben u am Rahmen
meist mit Schellen befestigt. Wie lange solche "Drehmomentstützbleche" verschleißfrei den
Motor festhalten, bleibt offen. Eine dauerhafte Lösung wird nur möglich sein, wenn man die gesamte
Aufhängungskonstruktion neu konstruiert. Dabei entfernt man sich dann langsam vom "Fahrradstandard". Nach meiner Meinung wird dies unumgänglich. Ein Fahrradrahmen der einen drehmomentstarken 500 W. Motor aufnehmen muß, u zusätzlich bis 200 W. Tretleistung verarbeiten u Bodenbeanspruchung durch unebenes Gelände verarbeitet, kann kein "Standard-Fahrradrahmen" sein, er wird wohl größer u schwerer ausfallen. ( müssen ) Das zusätzliche Gewicht frißt natürlich im Umkehrschluß Leistung / Dynamik ... schade ! Wer nicht auf den Preis schauen muß, kann mit hochwertigen Werkstoffen einiges ausgleichen. Das erklärt dann, warum so ein Rad mal locker ~ 3.500 Euro kostet. ( fertig mit Zulassung ) Für kühle Rechner sicher nicht verlockend. Ob Lenker u Fahrradbremsen bei der Belastung noch ausreichen, ist ebenso fraglich. Vermutlich muß hier auch verstärkt werden, - technisch machbar - aber so wird das S-Pedelec mehr u mehr eine Radtype für sich. So wurden in den 1950-er Jahren auch langsam aus Fahrrädern mit Hilfsmotor schließlich Mopeds. Dynamisch gibt es ab 35...40 kmh Probleme mit der Stabilität des Pedelec mit Fahrer.
Um 45 ...50 kmh schnell zu werden, tritt der Fahrer mit bis zu 200 W bei "Tretfrequenzen" oberhalb von 60 Kurbelumdrehungen/min. in die Pedalen. Er braucht die 700 W um die Geschwindigkeit zu erreichen. Durch das "schnelle Treten" verstärkt durch gleichzeitige Körperverlagerung variiert der
Schwerpunkt des "Systems" Pedelec / Fahrer. Diese periodische Schwerpunktverlagerung führt zu
Pendelbewegungen des S-Pedelec , was sich destabilisierend auf die Laufruhe auswirkt. Der Effekt
wird oberhalb v. 40 kmh so groß, daß erfahrene Fahrer berichten, nur mit Mühe treten, u das Rad stabil
halten zu können. Hören sie auf mit Treten, läuft das Rad sofort ruhig, fällt aber mit der Geschwindigkeit ab, weil ~ 200 W Leistung fehlen. Hier soll nur angedeuted werden, daß man in diesen Bereichen
an fahrdynamische Grenzen stößt, für die" Leistungs-Freaks" eine Herausforderung, die Grenze zu verschieben. Das soll für heute genug sein, da die Entwicklung rasant weiter geht, wird es irgendwann
Sinn machen, über den Fortgang zu berichten. Gruß Doran

[Saxorotti]

soweit schöner beitrag. ich wiederspreche aber mal beim thema led beleuchtung. die aktuellen led fahrradlampen sind mit 2,4w heller als eine alte 15w mofa glühlampe.

[Dieter-K]

Lieber Doran,

erst heute habe ich mal wieder bei den Fahrrädern mit Elektromotor vorbeigeschaut. Erst den Bericht T1 verschlungen, jetzt diesen.
Sehr interessant für mich, denn ich sehe die S-Pedelecs als meine Konkurrenten.

Meine Saxonette ist die einzige bisher, die zur Zeit eine Zulassung mit 0,7kW bei 5400/min für 45km/h besitzt. Helmpflicht und Führerscheinpflicht inclusive.
Als Beleuchtung wurde der B&M IQ-Fly vom TÜV dem Moped-Standardlicht in der Wirksamkeit gleich eingestuft. Trotzdem war eine Ausnahmegenehmigung erforderlich. Die hat mein Straßenverkehrsamt nach Prüfung der Internetseite von B&M gegen eine 30€ hohe Gebühr gegeben.

Die 45 km/h schaffe ich ohne Wind und in der Ebene nicht ganz. Der Motor ist recht umfassend flott gemacht und etwas wetterfühlig. Über 40km/h sind jedoch regelmäßig drin und der Herrenrahmen der Hercules verpackt das ganz gut. Mit Zutreten fahre ich auch Grüne-Wellen ohne überholt werden zu müssen.
Das Baujahr des Rades ist 1987. Daher galten bei der Abnahme die Brems-, Geräusch- und Abgaswerte vom Zeitpunkt der ersten Zulassung.

Tja, Sachen gibt's - Dieter

[doran]

Hallo Dieter,
Die S-Pedelec drängen nun auf den Markt. Die Industrie u der Handel werden den notwendigen Druck
machen, damit die gesetzlichen Hürden aus dem Weg geräumt werden.Auf der Seite
www.goldenmotor.com werden amerikanische S.Pedelec der 750W-Klasse angeboten, für 1580- 1780 Dollar.
Wie mir scheint zu unseren Preisen, moderat - wenn sie denn eine Betriebserlaubnis hätten. Doch das wird
kommen.Wenn die Amerikaner keinen Zugang zu unserem Markt bekommen , werden sie Druck machen u
unsere Exporte dorthin ebenfalls behindern. Einen Nachrüstsatz 36V 500W. gibts für 200 Dollar - das geht bis
1000W. bei 48V. 2006 habe ich für den Bion-X Nachrüstsatz mit 192Wh Akku 1200 Euro bezahlt. Die Amerikaner bieten einen LFP-4820 Akku mit 48V u 20Ah ( 960Wh) an.Das stößt in den Leistungsbereich der
Saxo vor. In Deutschland melden die Fa.Raleigh u Kalkhoff ein S.Pedelec anbieten zu können mit deutscher
Betriebserlaubnis. Da kommt sicher in Kürze noch mehr u besser.
www.radfahren.de www.raleigh-bikes.de www.kalkhoff.de

Wenn Sachs da nicht etwas tut - z.B. einen Viertakter mit vernünftigen Leerlauf herausbringen , wird das Ende
der Saxonette nicht mehr ferne sein. Gruß Doran.

[Sparky]

Hallo Leute,
hab' grad' mal wieder auf den "Elektroseiten" geschmökert...
Beim Viertakter ist ein vernünftiger Leerlauf vermutlich das geringste Problem.
Grüße - Sparky