E-Bikes kommen jetzt weiter

Von: Jan Wüntscher

Dank Brennstoffzelle: Ingenieure der Hochschule RheinMain verdoppeln Maximaldistanz für emissionsfreies E-Biken

Elektrofahrräder beziehungsweise so genannte E-Bikes erfreuen sich immer größerer Beliebtheit und machen es vielen Menschen leichter, sich emissionsfrei und somit umweltfreundlich auf zwei Rädern fortzubewegen. Einen Nachteil müssen die Nutzer bislang allerdings noch in Kauf nehmen: E-Bikes mit einem herkömmlichen Akku, wie sie momentan am Markt erhältlich sind, halten maximal eine Distanz von 60 bis 80 Kilometern durch, danach heißt es wieder allein mit eigenen Kräften strampeln. Abhilfe schaffen soll die im April auf der Hannover Messe vorgestellte Integration eines Brennstoffzellensystems, an der der Studienbereich Physik des Rüsselsheimer Fachbereichs Ingenieurwissenschaften der Hochschule RheinMain maßgeblich beteiligt war.

Große Kompetenz in Sachen nachhaltige Mobilität

Dank des Antriebs auf Wasserstoffbasis konnte die Maximaldistanz auf einen Schlag verdoppelt werden. Der Rahmen des Fahrrads kommt von der Dormagener Sustamo GmbH, die sich „Sustainable Mobility“, also nachhaltige Mobilität, auf die Fahnen geschrieben hat. Über die Studienbereichskoordinatorin Prof. Dr. Birgit Scheppat, die durch die Mitarbeit in verschiedenen Gremien aus dem Bereich Brennstoffzellentechnologie bundesweit bestens vernetzt ist, war der Kontakt nach Rüsselsheim zustande gekommen. An der Hochschule fand der Kooperationspartner bereits jede Menge Kompetenz für das vom Land Nordrhein-Westfalen geförderte Projekt vor. Unter anderem werden am Rüsselsheimer Campus bereits ein E-Strandbuggy und ein elektrisch angetriebener Großrasenmäher für Golfplätze entwickelt.

Im Rahmen einer Bachelorarbeit von Stefan Dietrich wurde zunächst die Machbarkeit eines wasserstoffbetriebenen E-Bikes untersucht. Zu klären war vor allem die Frage, ob die Dynamik der generell recht trägen Brennstoffzelle für ein Elektrorad ausreichen würde. Gelöst wurde dies durch die Kombination mit einem Akku, der die vor allem zum Anfahren benötigte hohe Energie speichert und anschließend beim Fahren wieder von der Brennstoffzelle aufgeladen wird. Die Umsetzung des ersten Prototyps erfolgte dann durch eine weitere Bachelorarbeit von Georg Derscheid, der damit das reibungslose Zusammenwirken der einzelnen Komponenten nachweisen konnte. Wenig Augenmerk konnte man zunächst verständlicherweise auf das Design legen. „Das wird alles noch schöner, am wichtigsten war, dass es funktioniert und der Antrieb die 120 Kilometer durchhält“, erklärt Projektleiter Michael Röser, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Studienbereich Physik.

Hervorragende Marktchancen

Im Rahmen der Sonderausstellung „Hydrogen Fuel Cells“ auf der HannoverMesse fand das Wasserstoff-Elektrorad bereits großen Anklang. „Wir waren dort wieder einmal die Paradiesvögel neben all den grauen Kästen, in denen sich Brennstoffzellensysteme normalerweise verstecken“, berichtete Röser. Er lobte vor allem die Feinmechanische Werkstatt des Fachbereichs, aus der Hans-Jürgen Beck mit viel Einsatz beim Aufbau des Messefahrrads mitgeholfen hatte. Unterstützung gab es auch vom Studienbereich Maschinenbau, der mit seinem 3D-Drucker erst die Herstellung der spezifischen Halterungen und Gehäuse ermöglichte.

In zwei bis drei Jahren könnte ein solches Wasserstoff-E-Bike, das bis zu 25 Stundenkilometer schnell fährt, tatsächlich in Serie gehen. Die Marktchancen sind in jedem Fall gut. Schließlich lassen sich die Wasserstofftanks in wenigen Minuten befüllen. Bei einem herkömmlichen E-Bike dagegen dauert die Beladung des Akkus mehrere Stunden. Und auch die Brennstoffzellenexperten der Hochschule RheinMain durften sich in Hannover bereits über eine konkrete Anfrage nach diesem innovativen Fahrrad freuen: von einem Luxemburger Unternehmen, welches Wasserstoff aus Abfällen herstellt.

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