„Gut vergessenes Alt“: Elektrofahrräder - von den ersten Modellen bis zu den Möglichkeiten von heute

Heute ist der Markt für Elektrofahrräder in Bezug auf das Wachstum nicht schlechter als das Segment seiner älteren Kollegen - Elektrofahrzeuge. Allein im Jahr 2016 wurden weltweit etwas weniger als 35 Millionen Elektrofahrräder verkauft - 93% stammten aus dem asiatisch-pazifischen Raum. Ihre Popularität wächst jedoch nicht nur in Asien, sondern auf der ganzen Welt - beispielsweise in den USA wurde im vergangenen Jahr eine Verdoppelung des Umsatzes verzeichnet. Experten zufolge ist der russische Markt eher bescheiden - jährlich werden etwa 10.000 Elektrofahrräder verkauft -, aber er entwickelt sich auch aktiv weiter.

Öffentliche Dienste auf der ganzen Welt verpflanzen bereits Elektrofahrräder auf der ganzen Welt: So folgte beispielsweise die Polizei von Wisconsin dem Beispiel ihrer malaysischen Kollegen und patrouillierte mit neuen Fahrzeugen durch die Stadt. Es gibt Stadtverleihdienste wie Velobike, aber für Elektrofahrräder sind dies Fahrradverleihnetze, die in vielen großen Städten auf der ganzen Welt zu finden sind. Sie können ein Elektrofahrrad an einer Station mieten und in einem anderen Teil der Stadt abstellen, damit jemand anderes es benutzen kann.

Darüber hinaus gibt es Vorschläge, Elektrofahrräder in die Klassifizierung der Europäischen Fahrradunion (UEC) aufzunehmen und regulären Rennen und Mountainbike-Wettkämpfen neue Disziplinen hinzuzufügen.

Versuchen wir, ein wenig zurückzuspulen und herauszufinden, wie das Elektrofahrrad von einer experimentellen Erfindung zu einem beliebten Attribut des Lebens in einer Großstadt gelangt ist. Heute erzählen wir:

• der zuerst ein klassisches Fahrrad aufgerüstet hat;
• warum sie fast 30 Jahre lang Elektrofahrräder vergessen haben;
• und was ihnen half, zurückzukehren und ein beliebter Stadtverkehr zu werden.

/ Foto LUFTRAD R8

Fahrrad: Start

Die Erfindung des Fahrrads in der uns bekannten Form und die Ausstattung mit einem Anschein elektrischer Traktion erfolgte innerhalb eines Jahrhunderts. Dem gingen jedoch fast 400 Jahre Versuche voraus, ein Fahrzeug ohne zusätzliche Unterstützung zusammenzubauen.

Nach Angaben des International Cycling Fund (IBF) baute ein italienischer Ingenieur, Giovanni Fontana, 1418 ein Gerät mit vier Rädern, die von einem Seil angetrieben wurden, das über ein Zahnrad mit ihnen verbunden war.

/ Foto von Giovanni Fontana PD

Es gibt auch einen Mythos über eine bestimmte Zeichnung von Leonardo da Vinci, die ein praktisch modernes Fahrrad darstellt. Studien belegen jedoch, dass Skizzen, die 1974 unerwartet gefunden wurden, Fälschungen sind.

Ein weiterer Scherz ist eine französische Erfindung, die ein Schaukelspielzeug mit Rädern war. Ein Fahrradprototyp ohne Pedale wurde angeblich 1791 von Comte Mede de Sivrac zusammengestellt. Wie sich jedoch viel später herausstellte, war diese Geschichte eine Legende, die von einem Journalisten erfunden wurde. Die Erfindersäule eines Fahrrads mit diesem Namen existierte nie.

Das erste derartige Gerät, dessen Existenz durch das Patent bestätigt wird, ist eine von Baron Karl von Dres verfasste „Laufmaschine“. Es wird angenommen, dass der Ausbruch des Tambora-Vulkans in Indonesien im Jahr 1815 zu seinem Auftreten führte. Aufgrund der Aschewolke starb die Ernte in den angrenzenden Gebieten und danach vor Hunger - und dem Pferd. Es gab niemanden, der die Karren füllte, was den Baron zu der Idee eines individuellen Transports veranlasste, der vom Menschen kontrolliert wurde.

Im Kern war die Erfindung näher am zweirädrigen Roller und dem nie existierenden Fahrrad des Grafen von Sivrac. Einer der Gerätenamen - "Draisienne" - wurde ihm zu Ehren des Erfinders von Dres gegeben. Übrigens trägt der Wagen, mit dem sich noch immer Schienen bewegen, auch den Namen des Barons.

/ Foto Gun Powder Ma CC

Die Idee eines hölzernen Zweiradfahrzeugs wurde von Enthusiasten aus der ganzen Welt aufgegriffen. In den nächsten Jahrzehnten erhielten Patentdienste Dutzende von Anfragen von Personen, die versuchten, das Rad neu zu erfinden oder Änderungen am ursprünglichen Konzept vorschlugen. Unter den Patenten dieser Zeit, die die Struktur eines normalen Fahrrads erheblich beeinflussten, sollten Kugellager und ein Pedalmechanismus erwähnt werden - bis 1839 hatten die „Laufmaschinen“ keine Pedale. Der Schotte Kirkpatrick MacMillan fügte dem Drez-Fahrrad Pedale hinzu, die das Hinterrad mit Metallstangen und Pleuelstangen in Bewegung setzten.

In den folgenden Jahrzehnten modifizierten die Erfinder den Prototyp des Fahrrads und fügten heute bekannte Details hinzu: Räder mit Speichen, Kettensystem, Gummireifen, Bremssystem. Marktführer waren irgendwann die sogenannten „ Penny Farthing “ - Fahrräder mit großem Vorderrad.

/ Foto Unbekannter Autor CC

Gleichzeitig begann die Geschichte des Motorradbaus. Die Vergangenheit von Elektrofahrrad und Motorrad ist eng miteinander verbunden - sie geht auf die Notwendigkeit zurück, die Bewegung des Fahrrads zu automatisieren. Die ersten Patente für Verbrennungsmotoren wurden in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts angemeldet - Prototypen des zukünftigen Motorrads verwendeten dann Dampfmaschinen.

In den 1860er Jahren suchte Sylvester H. Roper aus den USA, der als „Vater des Motorradbaus“ gilt, nach einer neuen Anwendung für eine Dampfmaschine. Als Ergebnis dieser Suche schuf er das erste Zweizylinder-Dampfrad. Der Wassertank befand sich unter dem Sattel und der Kessel anstelle der Pedale. Nach überlebenden Daten litt das Modell unter einer Reihe von Mängeln - Lärm, unangenehmer Geruch und hohes Gewicht.

1884 begann Roper mit der Arbeit an einer zweiten Version seines Fahrrads. Sie konnte eine Höchstgeschwindigkeit von 64 km / h mit einer Reichweite von 12 km erreichen. Im Jahr 1896, im Alter von 72 Jahren, starb Sylvester und zeigte, wie schnell sein Dampfrad auf der Strecke beschleunigen kann.

/ Foto Boston Daily Globe CC

Im Jahr 2015 wurde das Ropera Steambike in Las Vegas für 425.000 US-Dollar versteigert.

1884 erfand Edward Butler das "Gasrad" - eigentlich ein modernes Motorrad. Interessanterweise geschah dies zwei Jahre vor der Erfindung des ersten Autos durch Karl Benz.

Die Erfindung des Elektrofahrrads

In der Zwischenzeit, 1886, entwickelte Frank Julian Sprague den ersten funktionierenden Elektromotor. Auf seiner Grundlage schafft er den ersten elektrischen Wagen und ein elektrisches Aufzugssystem.

Die Elektrifizierung war in der damaligen Branche allgemein ein beliebtes Thema - genau wie Fahrräder. Die 1890er Jahre gelten als das „goldene Zeitalter“ in der Geschichte der Fahrräder: Die ersten großen Hersteller erschienen, der Markt expandierte.

Gleichzeitig wurde das erste Patent für ein elektrisch angetriebenes Fahrrad angemeldet. Im Jahr 1895 war sein Autor Ogden Bolton (Ogden Bolton) aus den Vereinigten Staaten. Das Patent betraf die Installation eines Elektromotors an der Nabe des Hinterrads eines Fahrrads. Die Stromquelle war eine 10-Volt-Batterie, die am Rahmenrahmen montiert war. Den Dokumenten nach zu urteilen, hatte die Erfindung weder ein Zahnradsystem noch Pedale.

Wenn das Bolton-Fahrrad und die ersten Elektromotoren dokumentiert blieben, ist die Existenz eines elektrischen Dreirads nur aus den Zeichnungen bekannt . Unbestätigten Berichten zufolge rüstete der französische Erfinder Gustave Trouvé 1881 ein britisches elektrisches Dreirad mit einem Hebelmechanismus aus. Wenig Details über diesen Transport sind erhalten geblieben, aber einigen Berichten zufolge war der Truve-Mechanismus kompakt und abnehmbar.

Ebenso wenig Informationen über das Elektrofahrrad mit vier massiv aussehenden Stromquellen sind erhalten geblieben. Es wurde auf der Stenley Show im Jahr 1897 demonstriert. Es wird vermutet, dass das Fahrrad von der britischen Firma Humber entworfen wurde.

/ Foto Jules Beau CC
Und das Patent für das erste vollwertige Elektrofahrrad gehört definitiv Hosea W. Libbey aus Boston. Seine Erfindung ist zwei Jahre jünger als der elektrische Antrieb von Bolton. Libbys Elektrofahrrad war mit zwei Motoren, zwei Batterien und zwei Rädern ausgestattet. Auf einer ebenen Straße arbeitete nur eine Batterie, und beim Heben wurde eine zweite angeschlossen. Libbys Hauptidee war es, in einer komplexen Landschaft Energie zu sparen.

Die Erfindung eines zusätzlichen Rades

Apropos Räder. Eine Vielzahl von Patenten führte nicht zum Erscheinen eines seriellen Elektrofahrrads, sondern inspirierte indirekt andere Designer, ein „zusätzliches Rad“ zur Automatisierung eines normalen Fahrrads zu erfinden. Dieses Gerät - Auto-Wheel - wurde am Hinterrad angebracht. Das erste Modell wurde 1909 eingeführt.

Auto-Wheel wurde bis Ende der 1920er Jahre produziert. Das Rad ließ auf 25 km / h beschleunigen und machte aus einem gewöhnlichen Fahrrad ein Motorrad. Nach diesem Prinzip wurden später Mopeds hergestellt - Fahrräder wurden mit kompakten Verbrennungsmotoren ausgestattet. Das Auto-Wheel wurde übrigens von einem Verbrennungsmotor angetrieben. Es ist also nicht ganz richtig, im Zusammenhang mit Elektrofahrrädern darüber zu sprechen.

Der moderne Anhänger dieser Idee kann als das Elektronenrad betrachtet werden - ein „elektrisches Rad“ mit einer Batterie und Sensoren, die Daten über die Geschwindigkeit und den Zustand der Batterieladung an eine Smartphone-Anwendung übertragen.

Die ersten Elektrofahrräder auf dem Markt

Kommen wir zurück zum Hauptthema. 1920 begann die deutsche Firma Heinzmann mit der Massenproduktion von Elektromotoren für Fahrräder. Der erste war auf einem Doppelrad montiert. Unter dieser Marke werden übrigens noch Elektrofahrräder hergestellt, und 2020 feiert Heinzmann sein 100-jähriges Bestehen.

Zu dieser Zeit startete der französische Konkurrent Heinzmann die Produktion von " Elektrofahrrädern ". Ein solcher Transport könnte auf 25 km / h beschleunigen und 30 km mit einer einzigen Ladung fahren. Seine Schwachstelle war Gewicht - 75 kg.

In den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts stieg die Zahl der Hersteller von Elektrofahrrädern. Philips schloss sich ihnen mit den Modellen Simplex, Juncker und Gazelle an. Das erste erschien, als Philips sich mit einem Hersteller von normalen Fahrrädern zusammenschloss (es ist bekannt, dass dieses Modell eine 12-Volt-Batterie hatte).

Juncker wog 50 kg ohne Batterie. Das Aufladen dauerte einen ganzen Tag, aber dies reichte aus, um mit einer Geschwindigkeit von 18 km / h bis zu 40 km zu fahren. Um Gazelle freizugeben, hat sich Philips mit einem anderen Hersteller zusammengetan, der ebenfalls noch in Betrieb ist.

/ Foto Unbekannter Fotograf CC

Der Zweite Weltkrieg stoppte vorübergehend die Entwicklung der Industrie. Gleichzeitig hat die Kraftstoffkrise das Interesse an Elektrofahrzeugen als Alternative zu benzinbetriebenen Autos erhöht. Während dieser Krise meldete der Erfinder Argyris Stefanos ein Patent an, das bemerkenswerte Verbesserungen der bestehenden Technologie enthielt: Auf beiden Seiten des Hinterrads befanden sich gepaarte Batterien - dies verbesserte die seitliche Balance.

Ein weiterer wichtiger Meilenstein in der Geschichte aller Fahrräder, der sich auch auf die Entwicklung von Elektrofahrrädern auswirkt, ist die Entwicklung der Gangschaltung durch den italienischen Radfahrer Tullio Campagnolo. Er präsentierte die Erfindung 1949 auf der Mailänder Ausstellung. Prototypen des Geräts wurden seit Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelt, waren jedoch zu komplex und ineffizient.

/ Foto Brooklyn Museum CC

1946 präsentierte Benjamin Bowden (Benjamin Bowden), der sich mit dem Design von Autos befasste, auf der Messe in London einen Prototyp des "Fahrrads der Zukunft". Im Geiste der Zeit war er elektrisch.

Dieses Modell wurde Classic genannt. Das Gerät ermöglichte es, beim Fahren am Hang Energie zu sammeln und den Antrieb für den Einsatz bei Bergauffahrten anzuschließen. Die Batterien waren in einem breiten Rahmen versteckt.

Es war jedoch nur ein Prototyp, und Großbritannien stellte kein Geld für das Projekt bereit. In den 1950er Jahren zog Bowden nach Michigan. Hier gelang es ihm, die notwendigen Mittel zu beschaffen, aber er lehnte den elektrischen Antrieb immer noch ab.

Um den kommerziellen Erfolg seiner Erfindung sicherzustellen, behielt Bowden ein futuristisches Design bei und gab dem Projekt einen „kosmischen“ Namen Spacelander - dies entsprach dem Geist des damals ausbrechenden „Weltraumrennens“.

Das Modell war eines der teuersten auf dem US-Markt und auch unpraktisch - der Rahmen war zerbrechlich und brach schnell. Infolgedessen wurde die Produktion eingestellt und Bowden konnte nur einige hundert Spacelander verkaufen.

Später wurden die Ausgaberechte für die Wiederveröffentlichung des legendären Fahrrads erworben, was jedoch nicht mehr mit der Geschichte der Elektrofahrräder zusammenhängt.

Asiatisches Wunder

Das Interesse an elektrischen Antrieben schwächte sich kurz nach dem Ende der Kraftstoffkrise ab, und 30 Jahre lang blieben elektrische Fahrräder im Schatten.

Mit der Einbeziehung der japanischen Technologie in diesem Bereich hat sich alles geändert. 1970 brachte Panasonic sein erstes Elektrofahrrad auf den Markt. Der Firmengründer stellte dieses Modell persönlich vor. Ein paar weitere Entwicklungen folgten, aber sie wurden nie seriell. Das Problem waren zu schwere Batterien. Ich musste fast 20 Jahre bis zum nächsten Durchbruch warten.

Ein wichtiger Meilenstein für die Entwicklung von Elektrofahrrädern war die Tatsache, dass die chinesischen Behörden darauf geachtet haben. Dies geschah bereits in den 1960er Jahren, und bereits in den 70er Jahren ging ein Auftrag für die erste Charge von Elektrofahrrädern ein - äußerlich sahen sie aus wie französische Elektrofahrräder.

Im nächsten Jahrzehnt tauchten die ersten lokalen Produzenten in großen Städten auf - Shanghai und Tianjin. Die jährliche Produktion von Elektrofahrrädern betrug jedoch weniger als 20.000 Einheiten pro Jahr und Milliarde Einwohner. Der Anstieg des Interesses dauerte nur wenige Jahre und verschwand dann aus mehreren Gründen. Erstens konnten die Batterien die Anforderungen der Verbraucher immer noch nicht erfüllen: Sie waren schwer und mussten keine langen Strecken ohne Aufladen zurücklegen. Zweitens war der Preis für Elektrofahrräder im Vergleich zu Benzinrollern recht hoch.

Die Situation wurde durch einen technologischen Durchbruch verändert, aber bereits im Westen. 1989 entwickelte der Europäer Michael Kutter ein Pedalassistenzsystem. Der Sensor des Systems reagierte auf die Geschwindigkeit der Pedale und schaltete zu Beginn der Drehung automatisch das Motorrad des Elektrofahrrads ein. Diese Technologie wird auch in modernen Elektrofahrrädern eingesetzt.

1989 entstand eine weitere Innovation: Sanyo Enacle war das erste Elektrofahrrad und eine Nickel-Cadmium-Batterie. Die Technologie hat sich mit der Veröffentlichung von Sinclair Zike weiterentwickelt . Es war ein superkompaktes Elektrofahrrad, aber es scheiterte an einem Auftragnehmer, der die geplante Leistung nicht bewältigen konnte. Und 1991 veröffentlichten Sony und Asahi Kasei den ersten kommerziellen Lithium-Ionen-Akku. Es war kompakter und leichter als andere Stromquellen.

Der Wunsch der chinesischen Regierung, neue Energiequellen zu nutzen und die Umweltsituation im Land zu verbessern, gab der Blütezeit der Branche Impulse. Bis 1999 erhielten Unternehmen in Shanghai, Tianjin, Jiangsu, Zhejiang, Hebei und anderen Provinzen Lizenzen für die Herstellung von Elektrofahrrädern. Mit staatlicher Unterstützung sind in weniger als 10 Jahren 480 lokale Produzenten im Land erschienen.

Gleichzeitig führte die Regierung eine Klassifizierung von Elektrofahrrädern ein - sie erkannte elektrische Zweiräder mit einem Gewicht von weniger als 40 kg und einer Höchstgeschwindigkeit von 20 km / h. So wurden Elektrofahrräder voll an der Bewegung beteiligt, während für ihr Management keine Dokumente und Zertifikate erforderlich waren.

Die Einwohner Chinas begannen, aktiv auf eine neue Art des Transports umzusteigen, und brachten das Land zu einem weltweit führenden Unternehmen bei der Herstellung von Elektrofahrrädern.

Zurück nach Westen

In Europa und den USA ist das Interesse an Elektrofahrrädern seit den Tagen des Klassikers von Benjamin Bowden zurückgegangen. Trotzdem "leuchteten" ihre Sterne auch in den Jahren der Ruhe hier. Der deutsche Marktführer in den 70er Jahren war beispielsweise Solo Electra , das erste in Serie produzierte Elektrofahrrad, das 1973 auf den Markt gebracht wurde. Der Bosch-Motor war drauf und mit einer Ladung konnten bis zu 37 km gefahren werden.

Wenn wir über die aktuelle Entwicklungsphase der Branche sprechen, waren es der asiatische Markt und die Beliebtheit von Elektrofahrrädern in China, die europäische und amerikanische Unternehmen dazu veranlassten, über eine Aktualisierung ihrer Modellpalette nachzudenken. Über dieses und bereits moderne Elektrofahrräder werden wir in unserem nächsten Material zum Thema berichten.

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PS macht Sie auch auf einige Bewertungen von Fahrzeugen aus unserem Blog aufmerksam: das Airwheel X8 Monowheel und den AirWheel Z5 Elektroroller .