Mit Mut und Motivation zum neuen E-Motorrad

Mit Mut und Motivation zum neuen E-Motorrad

Studenten an der ETH entwickelten und bauten ein Elektro-Motorrad von Grund auf neu. Das ambitionierte Projekt ist technologisch hochspannend, aber auch hochriskant.

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Man darf es getrost als Hochrisiko-Projekt betiteln: An der ETH tüftelten im Rahmen eines Fokusprojekts 16 Studenten an einem elektrisch betriebenen Töff, wie es ihn bisher noch nicht gab. Sie zeigten dabei den Mut, auf fast nichts Bewährtes zurückzugreifen, und bauten diverse Komponenten und Module komplett neu auf. «Das Risiko, dass ein solches Vorhaben scheitert, ist bei solch ambitionierten Projekten völlig normal», gibt Josef Mayr, der Betreuer des Fokusprojekts, zu bedenken. «Ich hatte aber nie ein ungutes Gefühl in Bezug auf den Erfolg des Projekts.»

Gestern wurde das Resultat also der Öffentlichkeit präsentiert: ein fahrtüchtiges Elektromotorrad mit fantastischem Design. «Wir haben schon eine erste Runde auf der Strasse gedreht», sagt Maschinenbaustudent und Projektmitglied Marco Job. «Allerdings gedrosselt, wir wollten vor der grossen Präsentation natürlich kein Risiko eingehen», lacht er.

Die 16 Studierenden entwickeln einen Elektro-Töff von Grund auf neu – bis hin zum Design.
Die 16 Studierenden entwickeln einen Elektro-Töff von Grund auf neu – bis hin zum Design.
Der Elektrotöff verfügt nicht nur über diverse technische Innovationen, sondern erfüllt auch höchste Ansprüche ans Design.
Der Elektrotöff verfügt nicht nur über diverse technische Innovationen, sondern erfüllt auch höchste Ansprüche ans Design.
Die stolzen Studenten und das Resultat vieler intensiver Wochen und Monate.
Die stolzen Studenten und das Resultat vieler intensiver Wochen und Monate.

400 Kilometer Reichweite

Aber elektrisch betriebene Roller, werden Sie nun einwenden, gibt es doch schon? Stimmt. Bloss verfügen diese nicht über einen Heck- und einen Frontantrieb. Marco Job erklärt: «Erfahrungsgemäss bremst ein Motorradfahrer etwa 80 Prozent der Zeit mit der Vorderbremse», erklärt er. «Will man diese Bremsenergie zurückgewinnen, also rekuperieren, benötigt man einen eigenen Motor im Vorderrad.» Dadurch erreicht der E-Töff eine Reichweite von ca. 400 Kilometern. «Sie können damit also einen Sonntagsausflug unternehmen bis nach Mailand», witzelten die Studenten an der Präsentation.

Durch den gemeinsamen Front- und Heckantrieb entsteht ausserdem kaum ein Übersetzungsverlust. Für eine stabilere Geometrie des Fahrzeugs entwickelten die Studenten zusätzlich eine neue Gabel. Die so genannte Trapezgabel ist zwar keine Erfindung der Studierenden, war sie bis Anfang der 50-er-Jahre doch die Standardvorderradaufhängung bei Motorrädern. Sie wurde in der Folge von der heute gebräuchlichen Teleskopgabel jedoch verdrängt. Für den neuen E-Töff zeigt die von den Studenten überarbeitete und optimierte Trapezgabel aber ideale Eigenschaften, da sich der Radstand bei der Einfederung der Gabel nur minimal verändert und das Fahrgefühl so nicht negativ beeinflusst.

Tüfteln an der Batterie

Höchst ehrgeizig gingen die jungen Männer auch bei der Entwicklung der Batterie ans Werk: «Wir haben diese zwar aus Standard-Lithium-Ionen-Zellen gebaut, das Konzept aber selber entwickelt und umgesetzt», erklärt Job. Dies sei für ihn eine der besten Erfahrungen des Praxisprojekts gewesen: «In den Vorlesungen hört der Stoff jeweils nach dem fertigen Konzept auf, hier konnte ich meine selbst konzipierte Batterie später fertig produziert in den Händen halten und sehen, wie sie funktioniert!» Ein neuartiges Kühlkonzept – für das sogar eine Patentanmeldung geprüft wurde – soll dafür sorgen, dass die Zellen nicht überhitzen und somit einer langen Lebensdauer der Batterie nichts im Weg steht.

Das praktische Erlebnis und die vertiefte Auseinandersetzung mit einem Thema sind denn auch die Schlüsselelemente der Fokusprojekte, die an der ETH weltweit so wohl einmalig sind (siehe Box unten). Der Aufwand ist üblicherweise grösser als die konventionelle Vertiefung im Rahmen von Vorlesungen. Neben der praktischen Herangehensweise an eine Fragestellung lernen die Studenten dafür auch Wertvolles übers Projektmanagement. «Die Selbstorganisation ist ein zentraler Aspekt des Vertiefungsjahrs», erklärt Mayr. Das funktioniere in diesem Projekt aber trotz der grossen Gruppe problemlos. «Die Kommunikation innerhalb der Projektgruppe ist anspruchsvoll, aber auch sehr spannend», sagt Job. «Und die Zusammenarbeit mit so vielen smarten und motivierten Leuten ist natürlich bereichernd.»
So sind im Verlauf des Fokusprojekts auf Initiative der ETH-Studenten zwei Industriedesigner der Zürcher Hochschule der Künste (ZHdK) hinzugekommen. Das Design des Motorrads wurde in enger Zusammenarbeit gestaltet. Fazit: Der Start erfolgte auf dem weissen Papier, am Ende steht ein komplett selbst entwickeltes Produkt, das die Studenten hoffentlich nicht nur mit Stolz, sondern auch mit vielen lehrreichen Erfahrungen zurücklässt.

Für die EKZ ist die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften essenziell, nicht nur im Zusammenhang mit der Energiestrategie 2050. Es fehlen in vielen Berufsfeldern Fachkräfte. Somit sind die Anstrengungen und die finanzielle Unterstützung der EKZ eine Investition in den Zürcher und den Schweizer Wirtschaftsstandort: Die EKZ fördern die berufliche Fachausbildung wie beispielsweise an der Schweizerischen Technischen Fachschule Winterthur (STFW), aber auch die Forschung und Entwicklung auf Hochschulebene. Die Fokusprojekte an der ETH Zürich bieten Studierenden im Bereich Maschinenbau und Elektrotechnik im 5. und 6 . Semester die Möglichkeit, ihr theoretisches Wissen mit praktischen Erfahrungen zu ergänzen. Die Studierenden konzipieren, berechnen und bauen beispielsweise selbstständig ein Fahrzeug mit Elektroantrieb – vom Motorrad über den Sportwagen und Bagger bis zum SUV. Die EKZ unterstützen die Projekte seit vielen Jahren und wollen mit diesem Engagement nebst der Ausbildung von Fachkräften auch die elektrotechnische Forschung und Entwicklung vorantreiben.