Das Fahrrad

StvzO §63a Ein Fahrrad ist ein Fahrzeug mit mindestens 2 Rädern hintereinander, das ausschließlich durch Muskelkraft auf oder im befindlichen Personen mit Hilfe von Pedalen oder Handkurbeln angetrieben wird!

Die Geschichte des Fahrrads beginnt bereits im Jahr 1817 durch den Entwurf von Freiherr Carl Drais von Sauerbronn den er sich von einem Mannheimer Stellmacher bauen ließ. Diese lenkbare Schnelllaufmaschine gilt als Urmodell der Fahrräder allgemein.

Lange Zeit hat sich an dem Prinzip des direkten Antriebs durch den Fahrer nichts geändert.

Durch Innovationen und Erfindungen wurde das Fahrrad im Gebrauch immer effektiver und auch sicherer. So erschloss sich das Fahrrad im Laufe der Zeit in Form von E-bikes und Pedelecs neue Kundenkreise aus bekannten Gründen. Der Schutz vor Witterung, sowie die passive Sicherheit ist jedoch in den meisten Fällen aber trotzdem ungenügend bis schlecht. Daher möchte ich ein neues Kapitel im Bereich der Fahrradtechnik aufschlagen, denn da geht noch einiges mehr.

Bei diesem Fahrzeug handelt es sich zwar um ein nach Paragraph 63a definiertes Fahrzeug, doch unterscheidet es sich bis auf die Tatsache dass es zwei Räder hat und ausschließlich durch treten der Pedale angetrieben wird grundsetzlich von den bisher bekannten Fahrrädern in all ihrer Vielfalt. Die wesentlichen Merkmale sind einerseits ein mechanisch kinetischer Energiespeicher, sowie ein stufenloses Getriebe, das sich in seinen Regelbereich beliebig weit ausbauen lässt. Fahrer und Technik sind in einer aerodynamischen gestalteten Karosserie untergebracht.

Wie auf den Bildern zu sehen ist, handelt es sich um ein geschlossenes einspuriges Fahrzeug. Die Karosserie wird so gebaut, dass sie leicht durch zwei Türen die beidseitig ein leichtes ein und aussteigen ermöglichen. Über eine Heckklappe ist ein variabler Kofferraum mit 150-500L zugänglich. Die Maße betragen voraussichtlich 285-420 cm Länge, Breite 90cm und 135cm Höhe, wobei die Abmessungen je nach Anforderung variieren können. Die Innenbreite beträgt 65 cm. Bei den Möglichkeiten der Ausstattung möchte ich nicht so weit vorgreifen, da sich das Projekt in der Planungsphase befindet. Die technischen Möglichkeiten bieten jedoch einen großen Spielraum für Sicherheit und Komfort.

Da es sich um ein Einspurfahrzeug handelt, benötigt das Fahrzeug eine Standhilfe, die in Form einer automatisch ein und ausfahrbaren Arretierung, vorgesehen ist, die ebenfalls Gegenstand einer Patentanmeldung wird. Die Kraft des Fahrers wird direkt über ein Getriebe auf das Antriebsrad übertragen. Bei einem Tandemantrieb wird die Kraft des zweiten Mitfahrers direkt in die Speicher übertragen und kann durch ein eigenes Getriebe variiert werden. Das Fahrrad lässt sich ausschließlich durch das Treten des Fahrers in Bewegung setzen.

Da kein einziges Bauteil mit bisher gebauten Fahrrädern kompatibel ist, können auch keine vorgefertigten Teile verwendet werden (Rahmen etc.). Dies bedeutet, dass die Fertigung in Deutschland stattfinden wird. Es bedeutet zwar einerseits höhere Kosten bei der Fertigung, andererseits müssen keine teuren Elektro Akkus importiert werden. Man benötigt auch keine E-Motoren für den Antrieb. Zuguterletzt benötigt man für die Nutzung werden Kraftstoff noch Strom oder andere externe Energiequellen.

Schließlich macht Fahrradfahren mit diesen Fahrzeug Spaß, ist gesund und macht unabhängig.

Energietopologie

Durch diese technischen Eigenschaften des Fahrrads wird ein breites Spektrum für den Einsatz möglich. Die Speicherelemente können die Energie ohne zeitliche Verzögerung sowohl aufnehmen als auch wieder abgeben. Dadurch spielt das Gewicht bei der Konstruktion eine weniger gewichtige Rolle als bei herkömmlichen Fahrzeugen. Die bei der Beschleunigung und Bergauffahrten (die Topographie ist letzlich immer ausgeglichen) eingesetzte Energie wird nahezu 1 zu 1 beim verzögern, Bergabfahren wieder zurückgewonnen (rekuperiert). Das Fahrrad verfügt außerdem über einen linearen Tretschubantrieb, der nicht nur einen Vorteil bei der Innenraumgestaltung ermöglicht, sondern auch einen um 27% höheren Wirkungsgrad (kein Totpunkt) bietet.

Das Getriebe

Die Speicher sind für eine Kapazität von 0,5kW/h pro Einheit ausgelegt, das heißt verkürzt sich die Abgabezeit zb. auf eine Sekunde, potentiert sich die Energie auf 1800kW/s. Um diese Energie kontrolliert abrufen zu können, benötigt man ein Getriebe mit einem ständigen Eingriff ohne Unterbrechung und Abstufung. Darüber hinaus sollte es ein hohes Drehmoment bewältigen können.

Schließlich sollte es im Regelbereich beliebig ausbaufähig sein. Die Speicher als auch das Getriebe sind patentiert.

Zusammenfassung und Ausblick

Wenn sich die technische Möglichkeit ergibt, sollte nicht nur die Infrastruktur dem Fahrrad angepasst werden, sondern das Fahrrad der vorhandenen Infrastruktur. Die Vorraussetzung ist hier gegeben!

Grundsätzlich geht es um die Realisierung einer völlig anderen Technik im Bereich der Energiespeicherung, die aus Rohstoffen besteht die nicht oder nur so wenig wie möglich aus Quellen stammen, die die Menschen und die Umwelt belasten oder aus Ländern, die eine Monopolisierung für ihre Rohstoffe anstreben. Die Materialien aus denen die Speicher und das Getriebe bestehen setzen sich u.a. aus Stahl, Aluminium und Verbundwerkstoffen zusammen. Die Materialien sind auf den freien Weltmarkt weitgehend leicht zu beziehen, da hierbei kein Monopol für nur einige Länder besteht, bzw. dieser Rohstoff hierdurch nur schwer künstlich verknappen lässt um ihre geopolitischen Interessen durchzusetzen.

45km/h ist für dieses Fahrrad keine Grenze, doch die Benutzung der normalen Straße ist hierfür notwendig.

Die Speicherkapazitäten bei den hier gezeigten Fahrzeugen reichen von 50 bis 70kWh