Success Story: EMotion

Neues E-Zweirad als grüne Mobilitätsalternative

Ein hochkarätiges Konsortium[1] rund um das AIT Austrian Institute of Technology und KTM E-Technologies arbeitet seit zwei Jahren an der Entwicklung eines neuen Leichtbautyps für kostengünstige, energieeffiziente und komfortable Elektrozweiräder. Diese sollen die Lücke zwischen E-Moped und E-Motorrad schließen.

Kompakte E-Motorräder könnten gerade im Stadtverkehr eine klimafreundliche Alternative zum Auto werden. Allerdings tut sich im Vergleich zum wachsenden Angebot an Elektroautos im Zweiradbereich noch wenig am Markt. Geringe Reichweite, hoher Preis und wenig Fahrvergnügen sind die Argumente, die gegen den Umstieg auf ein E-Motorrad sprechen. Hier setzt das Leuchtturmprojekt EMotion an.

„Wir wollen das Gesamtsystem optimieren, Material, Gewicht und Produktionskosten reduzieren und trotzdem mechanisch optimierte Strukturen sicherstellen“, erklärt Projektleiter Thomas Bäuml vom AIT. „Die Endprodukte sollen leichte, wendige Fahrzeuge sein, die sich sowohl für den Stadtverkehr als auch für Pendler:innen eignen.“

Konkret wurden zwei Fahrzeuge, eines mit einem 4-kW-Motor und eines mit 8 kW entwickelt, die mit den Führerscheinklassen AM, A1 oder B (mit eingetragenem Code 111) gelenkt werden dürfen. Zielgruppen sind jugendliche Einsteiger:innen zwischen 16 und 18 Jahren sowie die Generation 50 plus.

Die Benutzerfreundlichkeit hatte oberste Priorität bei der Fahrzeugentwicklung. Deshalb wurden schon im Vorfeld europaweit potenzielle Kund:innen online nach ihren Erfahrungen und Wünschen befragt. Als wichtigste Anforderungen nannten die Befragten leichte Bedienbarkeit, herausnehmbare Akkus, viel Stauraum und eine gute Leistung für mehr Fahrspaß.

Technische Optimierung
Im ersten Projektjahr stand die technische Entwicklung des Fahrzeugrahmens und des elektrischen Antriebstrangs im Fokus. Bei der Rahmenkonstruktion ging es darum, ein optimales Zusammenspiel von Gewicht, Festigkeit, Sicherheit, Fertigbarkeit und Produktionskosten zu erzielen. Die Wahl fiel auf einen Stahlgitterrohrrahmen mit Elementen aus einer Aluminiumlegierung.

Zum Antriebsstrang zählen sowohl die Batterie als auch der Elektromotor und der On-Board Charger zur Ladung der Batterien im Fahrzeug. Zahlreiche Simulations- und Designschleifen wurden durchlaufen, um eine Maschine mit hohem Wirkungsgrad und hoher Torsionssteifigkeit zu erhalten, die klein und leicht ist, aber dennoch für ein hohes Drehmoment sorgt.

Das Ladegerät soll mit seiner hohen Leistungsdichte eine hohe Ladeleistung bei minimalem Volumen erlauben. Der Akku ist skalierbar und wurde in drei leicht tragbare Module aufgeteilt, die je nach Fahrzeugmodell, Reichweitenbedarf oder Budget bedarfsgerecht ausgewählt werden können.

Diese Entwicklungen sind bereits abgeschlossen. Aktuell laufen die finalen Tests zur Überprüfung sämtlicher Funktionen.

Hohe Benutzerfreundlichkeit
Im Zuge einer Ergonomiestudie wurden die optimale Sitzposition für die Fahrer:innen und die beste Form und Lage der Batteriepacks ermittelt. Durch die geschickte Anordnung der Komponenten des Antriebstrangs konnte viel Stauraum geschaffen werden. Die Batterie etwa ist ganz unten, mittig platziert, was zudem den Schwerpunkt senkt. Bei beiden Modellen ist die Befestigung von Sidecases möglich, die 8-kW-Version kann auch mit einem Topcase ausgestattet werden. Mit ca. 33 Liter Stauraum bieten die Modelle deutlich mehr Platz als vergleichbare E-Scooter am Markt.

Eco-Design und Eco-Coaching
Mit Hilfe eines Ecodesign-Modells analysierte das Projektteam auch den ökologischen Fußabdruck des Fahrzeugs. Dabei wurde der gesamte Lebenszyklus von der Gewinnung der Materialien über deren Transport, die Verarbeitung und Nutzung bis hin zum Recycling betrachtet. Um die Fahrer:innen intuitiv an das Fahren eines E-Zweirads heranzuführen, wurde ein On-Board Informationssystems gemeinsam mit einer neuartigen Mensch-Maschine-Schnittstelle und einem Eco-Coaching Algorithmus implementiert.

Die Zweiräder werden durch Rekuperation Strom zurückgewinnen – und zwar wenn man den Gashebel in die andere Richtung dreht. Über das Display auf dem Armaturenbrett erhalten die Fahrer:innen Feedback, ob sie energiesparend unterwegs sind – oder ob sie ihren Fahrstil noch optimieren und z. B. mehr rekuperieren statt bremsen könnten.

31 Fahrer:innen nahmen an einer Eco-Coaching-Studie teil. Es zeigte sich, dass das Coaching-System weitgehend akzeptiert und verstanden wird und zu einer deutlichen Verringerung des Energiebedarfs und einer 10%-igen Reichweitenerhöhung führt.