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Kompatibel mit BSA Innenlager
Kompatibel mit BSA Innenlager - Solange genug Platz ist
Das Edison Evo mit E-Ram
Das Edison Evo mit E-Ram - von der Antriebsseite ist fast kein Unterschied zu erkennen
Da ist er
Da ist er - der E-Ram sitzt dezent am Tretlager
Alles drin
Alles drin - Motor, Getriebe, Motorelektronik
Mensch-Maschine-Verbindung
Mensch-Maschine-Verbindung
Da ist er
Da ist er - der E-Ram sitzt dezent am Tretlager
Gar nicht so schwer
Gar nicht so schwer - mit 2,4 kg liegt der Akku im Rucksack wie eine Trinkblase
Links erhöhter Q-Faktor
Links erhöhter Q-Faktor - im Test nicht schlimm, aber je nach Vorliebe ein Thema.
Die Unterstützung ist merklich
Die Unterstützung ist merklich - aber nicht mit konventionellen E-Bikes bei voller Unterstützung zu vergleichen
Bergauf (noch?) recht laut
Bergauf (noch?) recht laut
Unter dem Strich soll der E-Ram vor allem eines
Unter dem Strich soll der E-Ram vor allem eines - Mehr Höhenmeter ermöglichen
Bergab ein Gedicht
Bergab ein Gedicht - das Edison liegt auch mit E-Motor schön satt

Nach insgesamt sieben Jahren Entwicklungsarbeit präsentiert Bionicon den E-Ram, einen nachrüstbaren Elektromotor. Er soll das Mountainbike Mountainbike lassen, sodass dieses nach Bedarf mit und ohne Unterstützung gefahren werden kann. Die Fahreigenschaften des nur 16,3 kg leichten Bikes sollen mit denen eines modernen Enduros identisch sein. 

Kompatibel mit BSA Innenlager
# Kompatibel mit BSA Innenlager - Solange genug Platz ist

Konzept

Der E-ram ist im Prinzip ein in die Kurbeleinheit integrierter Motor, der auf der Nicht-Antriebsseite sitzt, während auf der Antriebsseite eine ganz normale Kettenblattgarnitur zum Einsatz kommt, die 1-fach, 2-fach oder auch 3-fach benutzt werden kann. Der 1,45 kg leichte E-ram-Motor wird an ein Standard 73mm BSA-Gewinde Tretlagergehäuse montiert und stützt seine maximal 250 W und 60 Nm direkt über das Tretlagergewinde im Rahmen ab.

Das Edison Evo mit E-Ram
# Das Edison Evo mit E-Ram - von der Antriebsseite ist fast kein Unterschied zu erkennen
Da ist er
# Da ist er - der E-Ram sitzt dezent am Tretlager

Mit 132 mm im Durchmesser baut der E-ram kleiner als eine 2-Fach Kurbelgarnitur mit 22/36 Zähnen (ca. 150 mm) und sitzt nur links des Innenlagers – so lässt er dem Rahmenkonstrukteur alle Freiheiten bei der Auslegung der Drehpunktposition für den Hinterbau – ein Schwachpunk der bisherigen Center-Motor Konzepte, die eine solche freie Auslegung nicht zulassen.

Alles drin
# Alles drin - Motor, Getriebe, Motorelektronik

Der E-ram bedarf keiner proprietären Anschlüsse und kann an jeden Rahmen nachgerüstet werden, der folgende Bedingungen erfüllt:

  1. 68 oder 73 mm BSA-Tretlager
  2. Keine Rahmenbauteile , die innerhalb eines Radius von etwa 67 mm (halber E-ram Durchmesser) um die Tretlagermitte über die linke Planfläche des Tretlagergehäuses hinausragen
Mensch-Maschine-Verbindung
# Mensch-Maschine-Verbindung
Da ist er
# Da ist er - der E-Ram sitzt dezent am Tretlager

Der knapp 2,4 kg leichte 48 V Samsung Akku mit 292 Wh wird im Rucksack untergebracht und hält das Gewicht des Bikes niedrig und belässt dem Bike fast das gleiche Fahrgefühl wie ein normales Bike ohne Motor. Über einen Magnetstecker wird der Akku mit dem Motor einfach verbunden; Der Stecker koppelt sich im Falle des Falles automatisch ab.

Gar nicht so schwer
# Gar nicht so schwer - mit 2,4 kg liegt der Akku im Rucksack wie eine Trinkblase

Technische Daten:

Motor:

  • Maximales Drehmoment: 60 Nm
  • Maximale Leistung: 250 W
  • Gewicht Motor: 1,45 kg
  • Durchmesser E-ram-Einheit: 132 mm

Akku:

  • Zellentyp: Samsung 14S2P 18650; 48V, 292 Wh, 5,8 Ah
  • Gewicht: 2,4 kg (inklusive Kabel)
  • Abmessungen: 266mmx20mmx47mm
Links erhöhter Q-Faktor
# Links erhöhter Q-Faktor - im Test nicht schlimm, aber je nach Vorliebe ein Thema.

Das Gesamtgewicht des abgebildeten Bionicon Edison EVO mit e-ram (180 mm Federweg, 1 x 11 Antrieb, 27,5″ Laufräder) beträgt 16 kg in Größe M.

Erster Test

Wir hatten im Rahmen des Rock the Hill Festivals die exklusive Möglichkeit, den E-Ram auszuprobieren. Dabei handelte es sich um einen aktuellen Prototypen, noch nicht um ein Vorserien-Modell. Zunächst einmal fährt das Edison Evo ohne Akku-Rucksack wie ein ganz normales Edison Evo. Vom Motor ist nichts zu spüren, bergab schien das Rad sogar noch besser zu liegen, was durch den niedrigeren Schwerpunkt und das höhere Gewicht durchaus plausibel ist.

Die Unterstützung ist merklich
# Die Unterstützung ist merklich - aber nicht mit konventionellen E-Bikes bei voller Unterstützung zu vergleichen

Nachdem man den Akku per Manetstecker angeschlossen hat, ertönt vom Innenlager die A-Team-Melodie und sobald man in die Pedale tritt, schaltet sich der Motor zu. Das hört man ganz eindeutig; das Getriebe klingt als würde es gerade mahlen. Außerdem ist auch im Pedal die Unterstützung zu spüren, denn: Der Motor treibt die Tretkurbel an, nicht die Kette direkt. Deshalb „zwingt“ er ein gleichmäßiges Tritttempo auf, man tritt deutlich langsamer, aber eben auch kraftvoller. Interessant: Wer bergauf einen Sprint einlegt, der kann den E-Ram „überholen“, obwohl 25 km/h nicht erreicht sind. Er schaltet dann ab und meldet sich erst wieder, wenn langsam genug getreten wird.

Bergauf (noch?) recht laut
# Bergauf (noch?) recht laut
Unter dem Strich soll der E-Ram vor allem eines
# Unter dem Strich soll der E-Ram vor allem eines - Mehr Höhenmeter ermöglichen

Der Übergang ins Rollen, etwa bergab, gelang mit dem aktuellen Testprototypen noch sehr unsanft: Der E-Ram drehte noch etwa 2 Kurbelumdrehungen weiter, nachdem man nicht mehr aktiv tritt; um wirklich unmittelbar zu Treten aufzuhören, muss man aktiv gegenhalten. Während die Kurbel so noch durch den Motor blockiert ist, entsteht ein äußerst unangenehmes Fahrgefühl. Nach genug Gegenhalten koppelt sich er E-Ram aber wie gewünscht komplett aus und es geht perfekt bergab.

Bergab ein Gedicht
# Bergab ein Gedicht - das Edison liegt auch mit E-Motor schön satt

Die Verbindung von Mensch und Maschine durch ein Kabel erwies sich als wenig störend. Nur einmal, als ich bergab in steilem Gelände nach hinten abstieg, löste ich die Verbindung ungewollt. Die Unterstützung des Motors ist wesentlich weniger kräftig als die der bekannten Konkurrenz. Das ist leicht erklärt, denn die bietet eine Nennleistung von 250 W, aber eine Maximalleistung von bis zu 500 W. Beim E-Ram sind es maximal 250 W.

Video

Im Video könnt ihr den Motor in Aktion hören und sehen.

Fazit

Das Konzept ist genial: Das Mountainbike bleibt Mountainbike, aber dank fast 300 Wh im Rucksack kann man sich, wenn man gerade will, einige Höhenmeter mehr erarbeiten und mehr Abfahrten machen. Kompatibilität, Gewicht und Package sind stimmig. Die Umsetzung ist – beim Prototypen – aber noch nicht komplett überzeugend: Zu laut, zu lang nachtretend, zu starr die Verbindung von Motor und Kurbel. Aktuell ist der E-Ram auf Kickstarter und sucht dort nach Unterstützern. Auf der Eurobike kann die Vorserie des Motors Probe gefahren werden – wir sind gespannt, ob er sich dann so leise und unmittelbar präsentiert, wie erhofft.

  1. benutzerbild

    Mario8

    dabei seit 01/2013

    Hallo Sackmann,

    Eure Entwicklung hat wirklich was für sich. Eine Frage als Nicht-E-Bike-Fahrer zum Steuerungskonzept: wenn ich es richtig verstanden habe, dann wird auf Basis von Drehzahl- und Drehmomentsensoren an der Kurbel die Fahrsituation erfasst und daraus Euer Algorithmus versorgt, der den Drehmomentsollwert (also die "Kraftunterstützung") berechnet und der Leistungselektronik vorgibt und auch das Schutzkonzepte versorgt. Im Algorithmus müssen die typischen (MTB-)Fahrsituationen erfasst sein, damit die Unterstützung sinnvoll passt.
    Da es beim MTB sehr viele Fahrsituationen gibt und die sich sehr schnell ändern (wesentlich komplexer als beim Trekking-Bike), müsste auch Euer Algorithmus aufwendig sein, weshalb das Thema Smart-Phone als Parametriertool aufkommt. Scheint ein wenig dem Thema "Entwicklung von Automatik-Schaltprogrammen" zu ähneln.

    Ein normaler Stufenloser kleiner Hebel oder Knöpfchen am Lenker wären mir lieber, diese Smartphonefummelei ist mir persönlich zuwider und sowas nehm ich auch kaum mit in den Wald. Entwicklungsoverkill, was ist aus clever, haltbar und einfach geworden?

    Frage: ist auch denkbar, bei der Drehmomentsollwertvorgabe komplett auf manuell zu gehen? D.h. man bräuchte ein Element wie etwa den Gasgriff bei einer Moto-Cross-Maschine (also keinen On/Off-Knopf). Die Sensorik dient dann nur zur Übersteuerung unsinniger Fahrbefehle ("Gas" geben und gleichzeitig Kurbel stillhalten). Problem beim MTB wie beim Moto-Cross: der Fahrer stellt sich eigentlich schon auf die kommende Fahrsituation ein und nicht nur auf das gerade aktuelle. Er macht also ein "Look-Ahead" im Kopf. Das kann aber keine Automatik.
    Für den Trail hätte dann der Fahrer neben den drei Elementen Gangwahl, Kurbeleinsatz, Bremseinsatz noch als viertes Element "Boost" am Tretlager.
  2. benutzerbild

    Sackmann

    dabei seit 11/2006

    Zur Regelung:

    Nachdem die Battery mit dem Motor verbunden wird, wird die Motorelektronik aktiviert. Sobald man anfängt zu treten misst die Elektronik über den Sensor im Tretlager das Drehmoment sowie die Drehgeschwindigkeit der Kurbel. Darauf hin wird der Motor zugesteuert, genauere Leistungsdaten können wir an dieser Stelle noch nicht weitergeben, weil da noch ein Haufen Hirnschmalz reingehen wird in den nächsten Monaten. Fällt das Drehmoment ab in einem gewissen Drehbereich, schaltet der Motor ab und klinkt die Kupplung aus, der Fahrer tritt dann wieder frei.

    Da wir nur auf einem Bein messen können (anordnungsbedingt) wird der Motor ein wenig schieben, bis der Messbereich erreicht ist, fährt man jedoch einfach wie gewohnt den Berg hoch, ist das nicht störend. Ziel ist es diesen Bereich so klein wie möglich zu halten. Wird er jedoch zu klein gewählt, wird der Motor bei sehr starken Steigungen und folglich unrundem Tritt nicht mehr gleichmässig unterstützen, das ist auch bekannt von anderen Antrieben. Also auch hier ein trade-off. Wir müssen einfach wissen was wichtiger ist. Leicht, klein, effizient und vielleicht mit etwas Regelungszeitversatz dafür ideal für das Mountainbike so wie wir es lieben oder ein grosser Klotz mit noch besserer Regelung, aber eben nicht das Gefühl am Trail wie wir es erwarten… A story of compromises. Wir denken das Ziel etwas leichter an den Gipfel zu kommen überwiegt dem Anspruch der perfekten Regelung. Ausserdem ist da viel Softwarearbeit nötig und das kann man bekanntlich auch updaten… Nein over the air update wie bei Tesla haben wir noch nicht.

    Wird die Battery abgesteckt, ist automatisch der Motor aus. Logisch.

    Die Geschwindigkeit ist keine echte Regelungskomponente derzeit, sie dient nur dazu bei 25km/h abzuregeln, wobei wir gemerkt haben, dass e-ram in der Ebene fahren nicht wirklich Sinn macht, denn man fährt ja ohnehin schon selbst einfach an die 25Km/h Grenze. Das war und ist von allen E-bikes bekannt und unsere Regelung ist auf Anstiege ausgelegt. Ein Neigungsensor sowie eine Kurbelpositionsbestimmung wäre wohl nützlich in Zukunft, aber das braucht noch eine Weile bis man so weit ist, weil nicht ganz trivial.

    Wir haben derzeit nur eine Stufe, zeitnah werden aber auch per Firmware-Update andere Modi dazukommen, wobei als reine Kletterhilfe ein Modus vermutlich ausreichen würde, denn das Ziel ist den Motor und Fahrer im optimalen Drehzahlbereich zu halten und das hat eher was mit der Eigenleistung und der Wahl des Kettenblattes zu tun als mit einem Motor der durch verschiedene Modi uneffizient betrieben wird. Das ist ja heute der Fall, weil viel Drehmoment die Leute schaltfaul macht und das führt zu mehr Energieverbrauch. Das ist beim Motor nicht anders als beim Menschen;-)

    Diese oben erwähnten Modi können dann über eine Smartphone-App gewählt werden. Da wir im e-ram für die Kommunikation mit dem Batteriepack einen Canbus verwenden, können wir darüber in Zukunft auch weitere Geräete anschließen. Ein Display mit Funktionstasten, das am Lenker hängt ist geplant, wird aber zum Release vom e-ram noch nicht verfügbar sein. Zunächst haben wir uns aber auf den Kern konzentriert, und das ist der Motor. So ein Display wird aber mit den ersten Versionen kompatibel sein.

  3. benutzerbild

    Mario8

    dabei seit 01/2013

    ...... vielen Dank für Eure Erklärung. Eine Geschwindigkeitsregelung macht in der Tat keinen Sinn, weil der Fahrer das ja selbst ist (so wie auch der Fahrer in einem normalen KFZ). Eine (temporäre) Geschwindigkeitsreglung entspricht dem Tempomaten/Cruise Control beim KFZ und das ist völlig sinnlos für ein MTB.

  4. benutzerbild

    Oldie-Paul

    dabei seit 08/2011

    Zur Regelung:
    ... denn das Ziel ist den Motor und Fahrer im optimalen Drehzahlbereich zu halten und das hat eher was mit der Eigenleistung und der Wahl des Kettenblattes zu tun ...
    ..., weil viel Drehmoment die Leute schaltfaul macht und das führt zu mehr Energieverbrauch.
    Das scheint mir auf den ersten Blick eine äußerst sinnvolle Regelung zu sein. Meine diesbezüglichen Fragen sind damit weitgehend beantwortet.
    Pedelec Fahrer, die langsam tretend mit hohem Tempo fahren, sehe ich genug.
  5. benutzerbild

    Mario8

    dabei seit 01/2013

    .... eventuell Mißverständnis. Von mir gemeint war: eine Geschwindigkeitregelung der ganzen Fuhre wäre sinnlos (und wird ja auch nicht gemacht).
    Die Unterstützung hochfahren, wenn der Fahrer einen vernünftig niedrigen Gang wählt und Kurbeldrehzahl bringt, macht als Regelstrategie wahrscheinlich Sinn. Das passt zum Elektromotor: für gleiche Abgabeleistung sind die Motorverluste bei der Splittung in kleines Moment/hohe Drehzahl geringer als für die Splittung hohes Moment/kleine Drehzahl. Zumindest wenn man es drehzahlmäßig nicht übertreibt, eine Getriebeuntersetzung dies nicht auffrißt und die Stromführung bei der höheren Frequenz noch paßt.

    Danke für die Info smilie

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