TEIL C

MUSKELKRAFT

ZweirÄder (4)

Zu den weiteren interessanten Modellen und Designs, die mir während der Recherche begegnet sind, gehört das zweirädrige, verkleidete 1-Personen-Velomobil von Sir Clive Sinclair (dem Erfinder des legendären Klein-Elektroautos C 5 aus dem Jahr 1983, über das ich im Kapitel zur elektrischen Mobilität spreche, s.d.) und seiner Innovationsfirma Sinclair Research.

Das Pedal/Elektro-Hybridfahrzeug X-1 wird im November 2010 vorgestellt und soll bereits im Juli 2011 zu einem Preis von 595 £ in den Vertrieb gehen. Die wichtigsten Mängel des damaligen C 5 sind nun behoben: statt einer schwachen Batterie gibt es einen modernen 24 V Lithium-Akku, die höhere Haltung des Fahrers verbessert die Blick- und Sichthöhe, und vor Wettereinflüssen schützt zumindest von vorne und oben ein Baldachin in Form einer Acryl-Blase. Die Seiten bleiben allerdings offen.

Im wesentlichen handelt es sich also um ein 30 kg schweres Liegerad mit elektrischem Hilfsantrieb, das aus einem Kohlefaser-Monocoque-Chassis mit integriertem Überrollkäfig besteht. Trotz der lautstarken Ankündigung ist von dem X-1 später aber nichts mehr zu hören.

Statt dessen meldet sich im April 2015 Crispin Sinclair, der Sohn von Sir Clive zu Wort – und stellt unter dem Namen Babel Bike ein eigenes, selbstentwickeltes Zweirad vor, das sich durch seine besonders hohe Sicherheit auszeichnet.

Das neue Halbliegerad der Firma Crispin Sinclair Innovation in London basiert in Teilen auf dem X-1, welches im Grunde ein rein elektrisches Bike war, dessen Pedale eigentlich nur dazu dienten, das Gefährt in einem Notfall nach Hause zu bekommen. Das Babel Bike wird hingegen von Anfang an in zwei Versionen entwickelt: eine vollständig muskelbetriebene (21 kg) und eine pedal-elektrische mit einem 250 W Motor und einer abnehmbaren 36 V/11,6 Ah Lithium-Ionen-Batterie, die voll aufgeladen ein Reichweite von 80 – 130 km bietet, abhängig von der Höhe der gewählten elektrischen Unterstützung.

Neben dem Überrollkäfig gehören zu den weiteren Sicherheitsmerkmalen ein Sicherheitsgurt, ein Fußschutz aus Stahl, eine Autohupe, einen Rückspiegel sowie ein Lichtpaket, das automatisch Kopf- und Rücklichter, Blinker, Bremsleuchten und Warnblinkanlage aktiviert. In der abgebildeten Simulation ist gut zu sehen, wie das Rad im Falle eines Zusammenstoßes mit einem Auto über dieses hinwegrollt, und bei Tests an Prototypen des Käfigs zeigt sich, daß dieser auch bei Zusammenstößen mit schweren Transportfahrzeugen einfach weggeschoben, aber nicht unter ihnen zerquetscht wird. Weshalb das Babel Bike auch als das „sicherste Fahrrad der Welt“ beworben wird.

Um die Produktionmittel für das Babel Bike einzuwerben, bietet Sinclair auf IndieGoGo das rein pedalbetriebene Modell für 1.999 £ (geplanter Einzelhandelspreis: 2.499 £) und das elektrische Modell für 2.999  £ an (3.499  £). Die Auslieferung sollte dann im Mai 2016 erfolgen. Daraus wird aber erst einmal nichts, denn das erstrebte Ziel von 50.000 £ wird mit Einnahmen von leider nur 17.339 £ weit verfehlt.

Ebenfalls im Jahr 2010 stellt das ungarische Unternehmen Stringdrive Technologies KFT aus Szolnok in neuartiges Fahrrad vor, das ohne Kette auskommt. Stattdessen wird die Kraft des Tretens mittels einer Konstruktion aus zwei Rollen und zwei Polymerseilen aus Dyneema HDPE auf das Hinterrad übertragen. Dies ist übrigens das gleiche Material, das für die Anbindung der Skysail-Zugdrachen verwendet wird.

Wie beim herkömmlichen Fahrrad bewegt der Fahrer des neuen Stringbike abwechselnd zwei Pedale, deren Kurbeln jedoch kein Zahnrad drehen, sondern Schwenkarme nach vorn und hinten bewegen, welche die Form eines Exzenters haben. An jedem der beiden Aluminium-Schwenkarme ist eine Rolle befestigt, über die ein Polymerseil zu einer Trommel am Hinterrad läuft.

Tritt der Fahrer das Pedal, bewegt dieses den Schwenkarm nach vorn, wodurch das Seil von der Trommel abgerollt wird und das Rad sich dreht. In jeder Trommel sitzt eine Feder, die das Seil automatisch wieder aufrollt. Da die beiden Pedale im Wechsel getreten werden, wird immer Vortrieb erzeugt. Auch die Schaltung mit 19 Gängen ist angepaßt, da hier die Achse der Rolle am Schwenkarm verschoben wird. Je weiter oben die Rolle am Schwenkarm sitzt, desto höher ist die Übersetzung. Damit soll sanfter und auch unter Last geschaltet werden können.

Zudem können die beiden dreieckigen Exzenterscheiben ausgetauscht werden – je nachdem ob das Fahrrad für Rennen oder als Tourenrad eingesetzt werden soll. Einzigartig ist auch die Möglichkeit, die Gänge der rechten und linken Seite unterschiedlich – also asynchron – schalten zu können, wodurch eine individuelle Belastung der Beine erreicht wird. Ist beispielsweise ein Bein beeinträchtigt, kann dieses geschont werden, während das andere die Hauptarbeit beim Treten verrichten. Zudem ist das Rad aufgrund der fehlenden Kette und des Getriebes besonders leise.

Die Entwicklung geht auf das Jahr 1993 zurück, als Mihaly Lantos aus Budapest in seiner damaligen Funktion als ihr Anwalt mit den vier ursprünglichen Erfindern des Stringbike-Antriebssystems Freundschaft schließt und ihr Projekt finanziell fördert. Nachdem später drei der vier die Idee aufgeben, übernimmt Lantos 2005 zusammen mit dem verbliebenen Robert Kohlhepp (o. Kohlheb) die Weiterarbeit. Das Patent melden die beiden 2010 an (US-Nr. 8.602.433, erteilt 2013).

Das etwa 13 kg schwere Fahrrad wird nun von dem ungarischen Traditionshersteller Schwinn-Csepel Zrt produziert, wo die Entwickler sowieso schon arbeiten, da das Stringdrive-Unternehmen quasi als ,Skunkworks’ innerhalb der Schwinn-Csepel-Fahrradfabrik läuft. Tatsächlich wird das Stringbike dann erstmals im September 2010 in Padova, Italien, präsentiert. In Deutschland wird das Modell CROSS zu einem Preis ab 2.399 € angeboten (Stand 2015).

Ein interessantes Rad ist das eCortina v2 hybrid, das wahlweise durch radeln, vom Motor oder von beidem zusammen angetrieben wird. Dies ist zwar auch bei vielen anderen Bikes so – doch im vorliegenden Fall zeichnet sich das 27 kg schwere Rad durch eine besondere ,technologische Transparenz’ aus, welche durch die doppelte Kette den wesentlichen Unterschied zwischen den beiden Betriebsarten einsichtig macht.

Der kalifornische Elektrofahrzeug-Designer Roy Prince präsentiert den Umbau eines Cortina Mountainbike nach dreimonatiger Arbeit im Juli 2011. Das Dual-Antriebssystem verwendet meist Standard-Fahrradteile, darunter zwei Freiläufe, die es möglich machen, das eCortina ohne Motorunterstützung zu radeln – oder sich motorisch angetrieben fortzubewegen, ohne jeden Einsatz der Pedale.

Die eingesetzten zwei 48 V Lithium-Polymer-Akkus haben eine Gesamtleistung von 10 Ah und sollen das Rad mit einer Ladung etwa 24 km weit bringen, was sich durch zwei zusätzliche Akkupacks auf bis zu 37 km steigern könnte. Bei Verwendung des Motors alleine ist eine Höchstgeschwindigkeit von 72 km/h möglich.

Im Juni 2012 vermeldet Prince ein neues Projekt eCortina v3 mit einem neuen und verbesserten Motor und Riemenantrieb. Außerdem versieht er ein Liegerad-Tandem der Firma TerraTrike (s.u.) mit einem E-Hilfsantrieb. Weitere Neuigkeiten gibt es bislang nicht.

Im Februar 2014 berichten die Blogs von einem neuartigen Liegerad mit dem passenden Namen Revolution, das die Münchener Firma TroyTec Speedbikes.Munich entwickelt hat, die im Jahr 2009 von den Renningenieuren Tobias Albert und Dominik Rodatus gegründet worden ist.

Das modulare Carbon-High-Tech Liegerad, das ab 8,2 kg wiegt, vereint gleich vier Räder in einem  – da es durch Tausch von Schwinge und Gabel mit wenigen Handgriffen zum gefederten bzw. nicht gefederten High- oder Low-Racer umgebaut werden kann. Letztere Version ist hier abgebildet. Zudem ist das Liegerad ideal für Sportler, die ihr Trainingsgerät in den Wintermonaten mit in den Süden nehmen möchten. Da sich der Hinterbau des Rahmens demontieren läßt, kann das 4.999 € teure Rad in etwa 10 Minuten in einem großen Rennrad-Hartschalenkoffer verstaut werden.

Im August 2015 wird jedoch gemeldet, daß die Firma zum Verkauf steht und daher vorläufig keine weitere Produktion und kein Verkauf mehr stattfindet.

Den Prototyp eines Liegerads mit präziser Joystick-Steuerung und Elektrounterstützung präsentiert der Schweizer Erfinder Yvan Forclaz auf der Internationalen Erfindermesse im April 2015 in Genf. Das System läßt das Radfahren auf eine unterhaltsame und spannende Form ein wenig mehr wie fliegen oder videospielen aussehen.

Statt den üblichen Lenkeranordnungen über oder unter dem Sitz packt der Fahrer einen rechtseitigen Joystick, der das Vorderrad über eine mechanische Verbindung steuert. Ein zweiter Griff auf der linken Seite wird primär für Schaltvorgänge und die Elektromotorsteuerung des hinten angebrachten 400 W Hilfsantriebes verwendet. Mit diesem erzielt das JoystickBike Geschwindigkeiten von bis zu 60 km/h und eine elektrische Reichweite von 40 km.

Forclaz plant, die Vermarktung seines Patents im nächsten Jahr zu beginnen. Er rechnet damit, daß das Joystick-Lenksystem auch Potential für den Einsatz bei Motorrädern und Rollern hat, ebenso wie bei konventionellen Fahrrädern.

Eine ganz andere Innovation stellt das IzzyBike des polnischen Erfinders Marek Jurek dar, das zwar keine Kette besitzt, dafür aber optional einen 2-Rad-Antrieb.

Der im Juni 2013 gezeigte Prototyp erinnert mit seinem direkt an der Vorderradnabe angesetzten Pedalantrieb an die alten Hochräder (s.o.), stellt aber eine beträchtliche Weiterentwicklung dar, denn die Kurbeln sind nicht wie bei einem Kinder-Dreirad einfach nur starr am Rad befestigt. Statt dessen beinhaltet das patentierte Nabenantriebs-System drei Gänge nebst Freilauf, was gemäß dem Erfinder eine effektivere Übertragung der Tretkraft des Fahrers auf das Rad gewährleistet, als wenn diese erst durch eine Kette oder einen Riemen geliefert werden müßte.

Der sehr kurze Radstand von nur 0,9 m macht das Rad ziemlich wendig, während die 29-Zoll-Räder für ordentlich Geschwindigkeit sorgen. Mangels einer Kette ist es möglich, das Fahrrad in weniger als einer Sekunde in der Hälfte auf das handliche Maß von 100 x 115 x 30 cm zu falten, ohne daß es hierfür zusätzlicher Scharniere im Rahmen bedarf.

Besonders interessant ist die Option, ein kleines, mittiges Stützrad hinzuzufügen, welches den vorderen und hinteren Reifen miteinander verbindet, so daß das IzzyBike einen 2-Rad-Antrieb für erhöhte Traktion bekommt. Je nach Materialien und Zubehör rechnet Jurek mit einen Verkaufspreis zwischen 900 $ bis 2.000 $, ist bislang aber noch dabei, Industriepartner zu suchen um mit der Produktion beginnen zu können.

In Kooperation mit der Firma BASF entwickeln die Designer des Studios Ding3000 PRODUCT DESIGN in Hannover mit dem Concept 1865 ein außergewöhnliches E-Veloziped, bei dem das historisches Design des Hochrads mit insgesamt 24 innovativen Werkstoffen der Gegenwart verbunden werden. Das fahrbereite Konzept wird im Oktober 2013 erstmals öffentlich vorgestellt.

Der Elektroantrieb ist unsichtbar im gesamten Fahrzeug verbaut, wobei sich der 250 W Motor in der Hinterradfelge befindet, während der Akku in dem abnehmbaren Sattel untergebracht ist, den man zum Aufladen mit in die Wohnung nimmt.

Die Pedale sind ganz klassisch am Vorderrad angesetzt - während in die Gabeln eingelegte moderne Lichtleiter mit energiesparender, versteckter LED-Einspeisung herkömmliche Beleuchtungssysteme überflüssig machen. Hinzu kommen ultraleichte und pannensichere Reifen. Ob es dieses Rad jemals käuflich zu erwerben gibt, gilt eher als unwahrscheinlich.

Ebenfalls mit Pedalen direkt an der Vorderradnabe ausgestattet ist das MC² (für Multi-Configuration Cycle) der Firma IDSG Engineering & Trading Pte Ltd. aus Singapur, das auf der Eurobike im August 2014 erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt wird und bald darauf auch einen Preis bei der International Bicycle Design Competition 2014 abräumen kann.

Wie man auf der Abbildung erkennen kann, will das von Jing Che und Bao Quoc Dang entworfene neuartige Konzept, das eine einfache und wahlfreie Konfiguration verschiedenster Fahrrad-Formen bietet, acht Fahrräder in einem sein: Hochrad, Sportrad, Liegerad, Mountainbike, Faltrad etc.

Das MC² hat einen Direktantrieb mit integrierter Nabenschaltung, eine Lenkerhöhenverstellung und verfügt zudem über hydraulische Bremsen mit zwei Bremsscheiben. Über die kommerzielle Verfügbarkeit ist bislang nichts zu erfahren.

Mit dem Burke 8 kommt im September 2015 ein weiteres Mikro-Rad in die Blogs, dessen Steuerung neben bzw. unterhalb des Sattels implementiert ist, und damit wesentlich weniger Raum benötigt als andere Varianten.

Das vollständig aus Titan hergestellte, 7 kg schwere Faltrad der Firma Seattle Cycles von Mike Yap hat zwar nur einen Gang, läßt sich dafür aber mit seinen Radstand von knapp 530 mm in weniger als 10 Sekunden zu einem kurzen Paket zusammenklappen und auf einem Rad rollen.

Die kommerzielle Produktion soll bis Mitte 2016 beginnen, über den zu erwartenden Preis ist bislang nichts bekannt.

Eine Fahrradkonstruktion, die für das mitgenommene Kind einen wesentlich sichereren Platz bietet als die üblichen vorn oder hinten befestigten Kindersitze, ist das Papoose bike, über das außer der Bezeichnung leider nichts weiter bekannt ist – weshalb ich mich über sachdienliche Hinweise sehr freuen würde.

Und auch Liegerad-Tandems mit zwei Rädern gibt es, die ansonsten den weiter oben gezeigten dreirädrigen ähneln.

Die Entwicklung und den Eigenbau eines modularen Liegetandems im Baukastenprinzip beschreibt der in Esslingen wohnhafte Metallbaumeister Karl-Heinz Eichhorn, der sich im Winter 2014 mit den ersten Skizzen und Entwürfen beschäftigt. Als zu lösende Hauptaufgaben werden die Gewichtsersparnis am Rahmen durch Verwendung dünnwandigerer Rohre, die Teilbarkeit für einen besseren Transport mit anderen Fahrzeugen sowie ein Elektroantrieb genannt, um auch größere Anstiege bewältigen zu können.

Eichhorn hatte bereits im Vorjahr ein Liegetandem namens TWOgether One konzipiert und gebaut, das vollgefedert und klappbar ist.

Nun entwickelt und baut er ein 287 cm langes und 44,5 kg schweres Tandem-Bike TWOgether, das aus einem Liegerad sowie einem Tandemteil besteht und eine hohe Sitzposition mit außergewöhnlich viel Bodenfreiheit verbindet. Die identischen und beliebig erweiterbaren Hauptrahmenteile werden mittels drei Schnellspannverschlüssen miteinander verbunden.

Dazu gibt es einen Elektro-Frontantrieb mit Rekuperation zur Rückspeisung der Energie in den Akku bzw. als Bremsunterstützung und zur Entlastung der Scheibenbremsen. Für Touren als Pärchen ist es als Liegetandem verwendbar, und geteilt als Einzelliegerad für die Wege zur Arbeit. Bislang baut Eichhorn seine Tandems nur für den Eigenbedarf.

Fahrrad-Varianten, die speziell für Schnee und Eis gedacht sind – einem Untergrund, mit dem die Vehikel bislang bekanntermaßen starke Probleme haben -, gibt es inzwischen auch schon einige.

Eines der ersten Konzepte einer pedalbetriebenen Schneeraupe entwickelt der italienische Designer Michele Marin aus Venedig im Jahr 2007 bei einem Workshop an der Università Iuav di Venezia (IUAV)

Bei dem Human Powered Snow Vehicle (HPSVehicle), das die besten Eigenschaften des Raupenfahrzeugs mit einem Skibob verbindet, kann der Benutzer steile Schneehänge aufwärts nehmen – und dann wieder vergnüglich hinunterdüsen und dabei mit dem Steuerhorn bequem lenken. Mit einem Tretantrieb und der entsprechenden Übersetzung kann das Fahrzeug wie jede Pistenraupe den Berg hochklettern, während der Passagier einfach kräftig in die Pedale tritt.

Das Fahrzeug soll dabei vollständig aus Aluminium bestehen und ist so entwickelt, daß es ohne Umformtechnologien gebaut werden kann, was es leicht und einfach zu recyceln macht.

Im Jahr 2015 erscheinen Berichte über gleich drei Umsetzungen bzw. Entwürfe. Besonders interessant ist das Ktrak Kit, mit dem das Hinterrad ersetzt wird um ein Fahrrad in ein ultimatives Schneebike zu verwandeln.

Hierzu werden Vorder- und Hinterrad herausgenommen und das Kit mit den mitgelieferten Schnellspannern montiert, wobei zur Installation des Rear Kits mit der Raupe nur die Hinterrad-Scheibenbremse ummontiert werden muß.

Vorne kommt ein Ski mit einer Kufenlänge von 960 mm dran, der durch seine Taillierung wie ein normaler Slalomski ein sauberes carven ermöglicht.

Das Track-Antriebssystem, das dem normalen Gewicht des Fahrrads – nach Demontage der Räder – rund 2 – 3 kg hinzufügt und sich je nach Hang auch bei 30 – 40 cm Neuschnee fahren läßt, wird in Deutschland für 609 € über die Firma Pentagon Sports GmbH & CO. KG in Satteldorf vertrieben.

Die Umsetzung der Technologie bei einem von Grund auf hierfür designten Fahrrad zeigt die türkische Firma Venn Industrial Design Consultancy aus Ankara im Februar 2015.

Das Fahrrad-Konzept Sno wird als Winterfahrrad angepriesen, das mit seinem Z-Form-Rahmen Energie und Dynamik reflektiert und der auch eine starke Struktur bildet, um das Hinterrad mit der uni-Ski-Steuerungslenker zu verbinden.

Nicht näher beschriebene Modifikationen bei der Kraftübertragung und der Gesamtgewichtsverteilung sollen zu einer verbesserten Energieeffizienz führen. Falls der Entwurf realisiert wird, soll das Sno in den Farben gelb, schwarz und blau angeboten werden. Über weitere Details oder anvisierte Preise ist noch nichts bekannt gegeben worden.

Schon etwas weiter mit ihrem Plan, ein echtes Snow Bike zu entwickeln, sind fünf Maschinenbaustudenten der kanadischen Université de Sherbrooke um Étienne Durot Ménard. Bereits im Vorjahr hatte das Team im Rahmen ihres Projekts Avalanche das Design eines sogenannten Downhill-Rades vorgestellt, das zunächst dem o.g. Ktrak Kit ähnelt, jedoch einige wichtige Unterschiede aufweist.

Statt den für Mountainbikes typischen hinteren Zahnräder verwendet der speziell gebaute Schneeantrieb des Avalanche-Designs eine interne Nabenschaltung, die ein mittleres Laufrad antreibt. Einkerbungen an dem Rad bieten die Bodenhaftung im Schnee, wobei der Antriebsstrang statt einer Kette einen Riemenantrieb verwendet. Zwei kleine Räder helfen dabei, die Strecke sanft zu durchfahren.

Zudem besitzt das Fahrrad eine speziell für den Schnee gebaute Bremsanlage, bei welcher der vordere Ski seinen Winkel nach innen kippt, wodurch ein V-förmiger Pflug entsteht, der das Fahrrad zum Halten bringt.

Um die Entwicklung eines funktionierenden Prototypen zu finanzieren, bitten die Studenten die Kickstarter-Community um Hilfe und können im Juli 2015 von 22 Unterstützern insgesamt 3.010 CA-$ einnehmen, immerhin 50 % mehr als benötigt.

Tatsächlich kann der Prototyp bereits im Dezember bei der Universitäts-Ausstellung ,Mecageniale, gezeigt werden – sodaß auf baldige Versuchsfahrten zu hoffen ist. Und darauf, daß es auch zu einem kommerziellen Erfolg für das Team wird, indem die passenden Industriepartner für eine Umsetzung gefunden werden.

Und wie fast immer gibt es schon eine käuflich erwerbbare Einfachstversion (ab 389 $), mit der man sich als Radfahrer auf die Pisten wagen kann. Das patentierte BikeBoard der in Colorado beheimateten Firma Bikeboards.net wird im Januar 2014 zum ersten mal in den Blogs erwähnt (US-Nr. 8.851.485, beantragt 2013, erteilt 2014; hier wird auch auf diverse ähnliche, ältere Patente verwiesen).

Die Installation erfolgt mit einem einfachen Stift- und Gurtsystem, um den Ski am Vorderreifen zu befestigen und zu justieren und paßt für Reifen mit einer Breite zwischen 2 und 5 Zoll. Dabei kann der Ski in drei Positionen montiert werden, je nach Schneeart und Fahrbedingungen. Die Montage weiter hinten hält die Spitze aus dem Schnee heraus und bietet ein besseres Gleiten.

Und auch in diesem Fall ist es mir nach etwas Rechercheaufwand gelungen, einige frühe Vorläufer zu entdecken: Das Ice-Bicycle beispielsweise, dessen Anzeige aus dem Jahr 1896 hier abgebildet ist, geht auf die US-Firma Chicago Ice-Bicycle Apparatus Co. zurück, welche die als Zubehör angebotenen Teile – die Steuerkufe vorn sowie eine Art Spikes-Rad hinten – für 15 $ anbietet.

Ein noch etwas älteres Patent für ein Ice Velocipede mit zwei Antriebsrädern und Steuerkufe, das allerdings nicht umgesetzt worden zu sein scheint, stammt von George B. M. Ribble und Charles C. Spencer aus Cortland, New York, die dieses im Jahr 1888 erteilt bekommen (US-Nr. 387.814), während bereits 1889 ein Joseph E. Robinson aus Oil City in Pennsylvania das Patent für ein genauso benanntes Gefährt erhält, das allerdings nur mit einem einzelnen Antriebsrad ausgestattet ist und vorn zwei kleine Steurräder besitzt (US-Nr. 407.876).

 

Weiter mit den Schienen-Rädern...