Ein neues Konzept zwischen E-Bike, Smartbike und Ergometer – mit echter Antriebs- und Lastregelung
Das Fahrrad ist mittlerweile fester Bestandteil der Verkehrswende. Dabei hat die „Laufmaschine“ ohne Pedale seit 1871 einige Entwicklungsstufen durchlaufen. Heute ist das E-Bike der meist verkaufte Fahrrad-Typ. PHYTEC präsentiert ein neues Konzept mit dem E-Bike und Ergometer zu einer innovativen Lösung verschmelzen.
Fahrbares Outdoor-Ergometer für kontrolliertes Training – drinnen und draußen
Das Fitness Bike verbindet die Trainingslogik eines Indoor-Ergometers mit der Freiheit
eines fahrbaren Fahrrads.
Der Fahrer kann draußen unterwegs sein und trotzdem mit definierter, gleichmäßiger
Belastung trainieren – unabhängig davon, ob es bergauf, bergab oder auf ebener Strecke
geht. Gleichzeitig kann das System auch indoor genutzt werden. Damit entsteht ein neues
Konzept zwischen E-Bike, Smartbike und Ergometer: ein fahrbares Trainingsgerät mit
echter Antriebs- und Lastregelung.
Das Problem: Outdoor-Training ist schwer kontrollierbar
Beim klassischen Fahrrad hängt die Trainingsbelastung stark von äußeren Bedingungen
ab wie zum Bespiel: Steigung & Gefälle, Wind & Fahrgeschwindigkeit, Gangwahl und
Streckenprofil. Dadurch ist es schwierig, eine konstante Trainingslast über längere Zeit einzuhalten. Gerade für Ausdauertraining, Reha-Anwendungen oder kontrollierte Trainingszonen ist das ein Nachteil.
Die Lösung: Ein fahrbares Outdoor-Ergometer
Das Fitness Bike ermöglicht eine einstellbare und konstante Trainingsbelastung – auch
während der Fahrt im Freien. Die technische Grundlage bildet ein elektrisch geregeltes Antriebssystem, das Pedalwiderstand, Antrieb, Rekuperation und Wärmemanagement miteinander verbindet. Der Fahrer wählt eine gewünschte Trainingsstufe oder einen Trainingsmodus. Das System regelt die Belastung so, dass sich das Training gleichmäßig anfühlt – unabhängig davon, ob die Strecke steigt, fällt oder eben verläuft.
Zentrale Vorteile
Einstellbare Trainingslast – bergauf und bergab
Das System kann den Fahrer bergauf unterstützen und bergab gezielt bremsen. Dadurch bleibt die Trainingsbelastung kontrollierbar.
Smarte Schaltautomatik ohne klassisches Getriebe
Durch eine elektronische Regelung kann die Trittbelastung automatisch angepasst
werden. Der Fahrer muss sich weniger auf die Gangwahl konzentrieren und kann
gleichmäßiger trainieren.
Dauerlastfähig durch aktive Kühlung
Ein echtes Outdoor-Ergometer muss auch bei längerer Belastung zuverlässig arbeiten.
Deshalb ist das System auf aktives Wärme- und Energiemanagement ausgelegt.
Rekuperation und effizienter Energiehaushalt
Beim Bremsen oder bei überschüssiger Trainingsenergie kann elektrische Energie
zurückgewonnen werden. Das kann den Energiebedarf reduzieren und ermöglicht ein
effizienteres Gesamtsystem.
Indoor & Outdoor nutzbar
Das Fitness Bike kann draußen gefahren und indoor als Trainingsgerät genutzt werden.
Zone-2- / Fettstoffwechsel-Modus
Für längere Ausdauereinheiten kann ein Modus vorgesehen werden, der eine
kontrollierte Belastung für Fettstoffwechsel- und Grundlagentraining unterstützt.
Das Antriebskonzept: das Zusammenspiel aus drei Patenten revolutioniert den Antrieb des E-Bikes
Patent EP2847066B1
Diese Erfindung beschreibt ein Fahrrad mit elektrischem Hilfsantrieb, der die Tretkraft
intelligent unterstützt, die Trittfrequenz von der Fahrgeschwindigkeit entkoppelt und
Rekuperation ermöglicht – ohne komplexe mechanische Schaltung.
Das System nutzt zwei elektrische Maschinen: einen Haupt-Hilfsantrieb, der das Rad
antreibt und bremsen kann, sowie eine sekundäre Maschine im Tretlagerbereich, die die
Pedalbewegung misst, als Generator arbeitet oder als Zusatzantrieb dient.
Ab einer bestimmten Pedaldrehzahl wird die Verbindung über ein Freilauflager gelöst.
Dadurch kann der Fahrer auch bei höheren Geschwindigkeiten mit niedriger
Trittfrequenz fahren, während ein leichter Pedalwiderstand für ein natürliches
Fahrgefühl sorgt.
Zusätzlich kann die sekundäre Maschine bei hohen Geschwindigkeiten oder Rücktritt
Energie zurückgewinnen und die Batterie laden. Eine variable Steuerung ermöglicht
außerdem, das Fahrverhalten gezielt zu beeinflussen und unterschiedliche
Belastungsprofile nachzubilden.
Patent EP2941379B1
Diese Erfindung beschreibt eine muskelkraftbewegte Vorrichtung mit intelligent
geregeltem elektrischem Hilfsantrieb. Das System unterstützt den Benutzer durch
automatisch angepasste Antriebs- und Bremskräfte. Sensoren erfassen die aufgebrachte Muskelkraft. Auf dieser Grundlage erzeugt eine elektrische Maschine je nach Fahrsituation zusätzliche Unterstützung oder Bremswirkung, sodass der Benutzer möglichst eine gleichbleibende, angenehme Kraft aufbringen muss – unabhängig davon, ob es bergauf, bergab oder geradeaus geht.
Beim Bremsen wird die erzeugte Energie entweder in einer Batterie gespeichert oder in
Wärme umgewandelt. Die Bremsfunktion bleibt auch bei voller oder nicht vorhandener
Batterie erhalten, indem überschüssige Energie über Lastmittel, beispielsweise einen
Lastwiderstand oder die Motorwicklungen, abgeführt wird.
Patent EP2625773A2
Dieses Patent beschreibt ein Antriebssystem mit einer elektrischen Maschine, die
sowohl antreiben als auch generatorisch bremsen kann. Beim Bremsen wird Energie in
den Akku zurückgespeist. Ist der Akku voll, wird überschüssige Energie über einen
Lastwiderstand in Wärme umgewandelt, sodass die Bremsfunktion erhalten bleibt.
Der zentrale Punkt ist die aktive Kühlung dieses Lastwiderstands. Ein integriertes
Lüfterrad erzeugt einen Luftstrom, der den Widerstand kühlt und dadurch eine
kompakte, leichte und effiziente Bauweise ermöglicht.
Der Luftstrom kann zusätzlich weitere Komponenten wie Akku und Motor kühlen.
Dadurch eignet sich das System besonders für kompakte und dauerlastfähige
Antriebseinheiten.
Mit Phytec als Technologie-Partner das E-Bike revolutionieren
Das von Phytec vorgestellte System ist hoch innovativ und kann Fahrradherstellern die
Chance bieten, im stark umkämpften Fahrradmarkt echte Wettbewerbsvorteile zu
generieren. Mit Phytec als erfahrenen Produktionspartner von Elektronikkomponenten
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dem Fahrrad-Prototypen in kürzester Zeit ein gewinnbringendes Produkt entwickeln.