Lastenfahrrad

Wie Bremszylinder Lasten- E-Trikes sicherer machen

| Redakteur: Bernhard Richter

Von RM Customs für den Edeka-Center Schroff, Kleve, in Unterflurbauweise maßgeschneidert konstruiertes und gefertigtes Lastenfahrrad mit Elektroantrieb und hydraulischem Bremszylinder
Von RM Customs für den Edeka-Center Schroff, Kleve, in Unterflurbauweise maßgeschneidert konstruiertes und gefertigtes Lastenfahrrad mit Elektroantrieb und hydraulischem Bremszylinder (Bild: RM Customs GbR)

Das Ausliefern von Waren liegt bei Supermärkten stark im Trend, gerade in Großstädten. Ein Supermarkt ließ E-Trikes bauen, um Staus und Umweltverschmutzung zu vermeiden. Für Komfort und sicheres Lenken sind besondere Bremszylinder verbaut.

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. Auf Kurzstrecken eingesetzt, kommen diese aber auf verstopften Straßen nur langsam voran und stoßen dabei Immissionen aus, egal, ob mit Diesel- oder Benzinmotoren ausgestattet. Ein weiterer störender Faktor der herkömmlichen Fahrzeuge ist die Parkplatzsuche inklusive der damit verbundenen längeren Laufwege beim Zustellen der Ware.

Eine erste Kooperation des Unternehmens RM Customs aus Kleve am Niederrhein mit dem ortsansässigen Edeka-Center Schroff zeigt bereits seit einigen Jahren die hohen Potenziale der E-Trike-Lieferung 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 geeignet für Einsatzradien von 2 km um das Edeka-Center.

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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, so dass eine zeitraubende Parkplatzsuche wie mit dem Kleintransporter entfällt. Die Entwickler von RM Customs und ihr Edeka-Partner Schroff sehen das innovative 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 bzw. 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 Bremszylindern optimiert

Die Firmengründer von RM Customs, Dr. Ing. Marcel Rouenhoff und Dipl.-Ing. Markus Mühlberg, ergänzen sich ideal durch ihre langjährigen Erfahrungen im Bereich elektrische Antriebstechnik und Fahrzeugbau. Ihre Idee der Entwicklung eines Ökomobils in Unterflurbauweise zum Zweck einer leistungsfähigen, ökonomisch zu bewegenden und nachhaltigen Nahversorgung kommt zunehmend ins Rollen. Denn das im Einzelhandel eingesetzte Modell stellt bereits ihre zweite Ausbaustufe dar. Zuvor hatte das Konstrukteurteam bereits 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 war auch eine Bemängelung des TÜV. Da die Weiterentwicklung auf die Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h schon für beide Ingenieure aus Kleve 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 auch noch undicht.

Im zweiten Anlauf wandten sich Dr. Rouenhoff und Dipl.-Ing. Mühlberg an das Gasfeder-Team der ACE Stoßdämpfer GmbH. An dessen Spitze steht Alexander Lenzen, der das Studium des Falls übernahm. Auch wenn ACE für innovative und hochwertige Gasdruck- und Gaszugfedern bekannt ist, schlug er als noch bessere Lösung hydraulische Bremszylinder aus seinem Hause zur Stabilisierung vor. 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 deutlich entspannter, zumal auch keine aktiven Gegenkräfte, z. B. 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 sind in der Freizeit-Industrie bewährt

Alexander Lenzen verwies den Fall in einem nächsten Schritt an Thomas Feldhoff, der bei ACE für den technischen Kundendienst am Niederrhein zuständig ist. Er konnte die Auffassung, dass es ideal ist, gefährliches Lenkerschlagen und unerwünschte Schwingungen in der Lenkung durch hydraulische Bremszylinder zu eliminieren, nur bestätigen. Denn der Einsatz dieser speziellen Maschinenelemente in der Freizeitindustrie ist durchaus bewährt. So haben die Techniker aus Langenfeld sie unter anderem schon auf Segelbooten zum Ausgleich von Pendelbewegungen an Masten oder an Skigondeln eingesetzt, damit sich diese beim Ausstieg der Fahrgäste nicht zu sehr aufschaukeln. Neben der Freizeitindustrie sind industrielle Anwendungen, wie der klassische Maschinenbau, aber auch die Elektronik- und die Möbelindustrie sowie die Medizintechnik klassische Einsatzbereiche für diese speziellen Konstruktionselemente.

Die von der ACE Stoßdämpfer GmbH gelieferten hydraulischen Bremszylinder beruhigen das Fahrwerk, dienen der Sicherheit und steigern den Komfort bei dieser Liegefahrrad-Konstruktion
Die von der ACE Stoßdämpfer GmbH gelieferten hydraulischen Bremszylinder beruhigen das Fahrwerk, dienen der Sicherheit und steigern den Komfort bei dieser Liegefahrrad-Konstruktion (Bild: RM Customs GbR)

Prädestiniert sind die Bremszylinder für die Dämpfung hin- und herschwenkender Massen. In diesem konkreten Fall empfahl Thomas Feldhoff nach Berücksichtigung aller Eckdaten den Einbau von Komponenten des Typs HB-28-100-EE-PT. Die hydraulischen Bremszylinder vom Typ HB 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. Wie bei allen Vertretern der HB-Serie 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- bzw. Zugkraft von 30 N bis zu 3000 N. Ein Einstellsegment am Kolben erlaubt eine kinderleichte Verstellung in den Endlagen, wobei eine große Auswahl an Anbauteilen zusätzlich die Montage erleichtert.

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Nachdem die gefundene 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 zunehmen. 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.

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