Neuheiten 2019 – Eurobike: Ist das der Fahrrad-Antrieb der Zukunft?

Kein Rad war auf der Eurobike so umlagert wie das Cervelo P5 mit dem Ceramicspeed Driven Kugellager-Antrieb. Fast keine Reibungsverluste, keine Schmierung, 13 Gänge und mehr sind möglich. Der Prototyp und seine Entwickler in unserer Eurobike-Reihe.


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[lagaffe]

Das ist seit bestimmt 20 Jahren die erste "Innovation", die den Namen auch wirklich verdient, zumindest, was den Rennrad-Bereich angeht.

Gut, das "Geplänkel" über die Kraftübertragung ist weitgehend überflüssig. Hier gab es bestimmt keine zwingende Notwendigkeit, den Kettenantrieb noch zu toppen.

Allerdings noch ausbaufähig: Das System hat das Potential, das Hinterrad wieder stabiler zu bauen. Die "Ritzel" sind alle in einer Ebene. Das kann diverse Problem, die jetzt bei "!3-fach" sicher auftreten, vermieden werden.

 

[MJK]

Ist damit schon mal jemand gefahren oder ist das "nur" ein Prototyp?

 

[Oseki]

Dürfte auf dem Rennradmarkt nur Chancen haben, wenn vorne auch zweifach geht.

 

[Ros Tocker]

Dürfte auf dem Rennradmarkt nur Chancen haben, wenn vorne auch zweifach geht.

Bei dem Ritzelpotential, warum? Welche Erkenntnisse liegen denn vor, dass diese These unterstützt.

Als nächste Evolutiosstufe eine Vollautomatik-Schaltung, da ist dann DI2-Synchroshift Steinzeit.

 

[lagaffe]

In der Tat: "Marketing-technisch" dürfte sich das mit der Vermarktung der 1-fach Antrieben erledigt haben. Zudem ist das hinten ja noch ausbaufähig.....

 

[andreas s]

Neben den grundsätzlichen Bedenken zur Statik des Systems, die ich bereits geäußert hatte,

Ich habe mir die Dimensionen des Antriebs mal oberflächlich angesehen. Wenn ich die Kurbellänge mal mit 170 mm annehme, liegt der wirksame Zahnradius des Antriebsrades geschätzt bei etwa der Hälfte und somit 85 mm. Allein aus diesen Dimensionen folgt, dass unter einem 80 kg schweren Fahrer im einfachen Wiegetritt (also kein Sprint mit "Lenker abreißen") je Umdrehung zwei mal eine Lastspitze von etwa 272 Nm am Antriebsrad auftritt. Die Übersetzung des Antriebsrades auf die Welle hat geschätzt 48Z/12Z. Die Drehzahl der Welle vervierfacht sich damit und die von der Welle zu übertragende Drehmomentspitze beträgt somit ca. 68 Nm. Bei einem angenommenen wirksamen Durchmesser des Rollenkreises am Wellenende von 40 - 60 mm ergibt sich eine Kraftspitze von 3400 - 2267 N, die über jeweils eine einzelne Stahlrolle auf einen einzelnen Zahn der "Alu-Ritzelscheibe" einwirkt. Der Stahlrolle würde ich dabei die größere Überlebenschance einräumen.
Entweder ich habe einen dramatischen Rechenfehler eingebaut, oder dieses System kann nur mit bislang mir unbekannten höchstfesten Werkstoffen zuverlässig arbeiten.

ist mir noch eine systemimmanente Eigenschaft aufgefallen, die für den Radfahrer ungünstig ist.
Die "Zahnscheibe" trägt für jede Übersetzungsstufe einen Ring. Der Abstand der Ringe muss von Ring zu Ring über die gesamte Scheibe gleich bleiben, damit das System funktioniert. Das hat zwingend zur Folge, dass der absolute Schaltschritt in Zähnen gemessen, von Zahnreihe zu Zahnreihe gleich bleibt und somit der relative Schaltschritt [in %] mit jedem "längeren" Gang größer und mit jedem "kürzeren" Gang feiner wird.
Einmal angenommen, die Zahnreihen haben einen Abstand von 5 mm zueinander, ändert sich der Durchmesser der Zahnreihe mit jedem Gang um 10 mm. 13 Gänge könnte man beispielsweise auf einer Scheibe mit Zahnringdurchmessern von 60 - 180 mm realisieren. Die prozentualen Schaltschritte vom kürzesten bis zum längsten Gang würden von 5,88 % linear bis zu 16,67 % ansteigen. Während der winzige Schaltschritt von < 6% beim kürzesten Berggang kaum behilflich sein wird, muss der Fahrer bei Höchstgeschwindigkeit mit einem vergleichsweise riesigen Schaltschritt von > 16% zurechtkommen. Eine solche Getriebeabstufung widerspricht sämtlichen bislang als ideal betrachteten Abstufungen.

Ich gebe diesem System keine Chance.

 

[Gewint]

100 Punkte für die Kür, sprich: Idee und Ästhetik.
Bloß: Die Pflicht - Funktion - hat noch gar nicht stattgefunden.
Solange dieses System nicht in der Praxis zu sehen ist, ist jedes Wort über seine Tauglichkeit Fantasie - beziehungsweise Wunschdenken.

 

[Mythos_A]

Jetzt mal abgesehen davon, dass es wahrscheinlich wirklich die Kassette zerlegt, wenn Stahlkugel punktuell, mit doch einiger Kraft, auf Aluritzel trifft.
Wäre es doch denkbar, dass man an der Kurbel auch eine in der Ebene liegende Kassette hat, in Zeiten intelligenter elektronisch unterstützter Schaltungen, könnte man dadurch doch das Übersetzungsproblem in den Griff bekommen.
Sobald ich hinten bei den größten 5 Ritzeln ankomme schalte ich an der vorderen Kassette auf kleinere, oder hab ich hier nen Denkfehler.
Per Se keine Chance würde ich dem System nicht geben, eher noch ein-zwei Jahre Entwicklungsarbeit...

 

[Flat Eric]

Ich glaube nicht das der Antrieb eine besseren Wirkungsgrad wie eine Rollenkette hat ( >98% )
Ich sehe da zu viele Teile in Lagern die auch bewegt werden müssen .
Und dazu noch ein Kegelradsatz vorne .
Technisch interessant aber eine Totgeburt , kostet Watt , einige , wie auch Kardan , Zahnriemen etc .
Und über die punktuellen Kräfte mag ich gar nicht nachdenken , und an Verschleiss .
Eine Kette hat immer einige Zähne im Eingriff , Stahlteile meist , und selbst die fiedelt man ab .
Nur eine neue Werbesau die durchs Dorf getrieben wird .

 

[nummer768]

Das ist eine Machbarkeitsstudie und keine Ankündigung für einen neuen Antrieb, also ganz ruhig bleiben.

 

[Lagges]

Hab noch ein paar Fragen:
1. Wenn ich das richtig gesehen habe ist die Wirkungskurve abgeflacht, also bei höheren Wattwerten kaum noch anders als DA-Kettenantrieb. Ist das Ding dennoch für Profis interessant?
2. Würdet ihr das Ding einer 2*X Schaltung vorziehen? Ich kann mir vorstellen, dass eine menge Leute lieber eine geringere Abstufung haben wollen, als die 2% weniger Widerstand.
3. Wie viel soll das Teil denn kosten?
4. Wurde schon irgendwas in Richtung Alltagstauglichkeit oder "Schmutzresistenz" getestet. Denn irgendwie erscheint mir das alles sehr filigran und technisch anspruchsvoll, da sind schon in anderen Bereichen ingeneurmäßige Meisterleistungen an ein bisschen Sand im Getriebe gescheitert. Falls nein vielleicht für den Gravel- & Crossbereich brauchbar. Obwohl wenn das Ding starr ist und man mal über einen größeren Stock fährt...
5. Sie reden von mehr Gängen & aerodynamischem Vorteil, wie siehts mit der Aerodynamik bei 20 Gängen und einer Scheibe so groß wie die Felgen aus?

Gruß Lukas

 

[lagaffe]

Die Einwände von @andreas s sind natürlich nicht von der Hand zu weisen.

Und was klar fehlt, ist, bis auf ein Foto, ein "Beweis", dass der Prototyp "unter Last" funktioniert.

Wie gesagt, das "Geplänkel" über "eingesparte" Watt und den "noch höheren Wirkungsgrad" halte ich für überflüssig und wird wohl nicht zielführend sein.
Dagegen: die Wartungsfreiheit und die aufgeräumte Optik und die ( scheinbare) Einfachheit im Gegensatz zu verkapselten Getrieben.

Aber angesichts dessen, dass die Kettenschaltung im Grunde seit wenigstens "vier Ritzeln" im Grunde ausentwickelt ist, könnte das eine Richtung vorgeben.

 

[Obsession]

Hab gerade das Video gesehen, in der ersten Minute wird es auch etwas in Bewegung gezeigt

 

[JNL]

In dem Video im Beitrag wird es sogar etwas länger in Bewegung gezeigt ;-). Man hört auch die Geräusche, die es verursacht. Das klingt noch ziemlich laut, der Entwickler wurde aber nicht müde zu betonen, dass die Winkel von Kugellagerkranz und Zahnrad noch nicht optimal angepasst sind.

Ich habe nach den Lastspitzen gefragt. Er sagte, er sei sicher, dass das ein lösbares Problem sei, räumte aber auch direkt ein, dass die Ritzel hinten wahrscheinlich aus Stahl oder Titan sein müssen. Außerdem wahrscheinlich doppelreihige Kugellager. Er klang sehr überzeugt, muss er natürlich auch.

 

[Knobi]

Neuheit? Hmm.

 

[Maxxi]

....räumte aber auch direkt ein, dass die Ritzel hinten wahrscheinlich aus Stahl oder Titan sein müssen. Außerdem wahrscheinlich doppelreihige Kugellager. ...

Das hört sich schon nach Problemen an die sie nicht in den Griff bekommen.....

 

[Gelöschtes Mitglied 5374]

und treten muss man immer noch?

das beste und billigste ist kette, wozu was anderes?
10er Kassetten reichen allemale

 

[Lieblingsleguan]

Und dazu noch ein Kegelradsatz vorne .

Ne, das ist es ja gerade nicht. Sonst hätten sie die 1% Verlustleistung schon genau da. Aber da kämmt nicht Zahn mit Zahn, sondern Lageraußenring mit Zahn, es gibt also nur Lagerreibmomente hier.
Da ist dann allerdings auch ein Pferdefuß versteckt, das Vorführmodell besteht komplett aus Keramiklagern (bzw., vermutlich sind es nur die Wälzkörper). Wieviel des recht kleinen Effizienzpotentials bleibt übrig, wenn man das ganze System auf Stahllager umstellt? Und was würde das System marktreif kosten, wenn man bei den Keramiklagern bleibt? Man schaue sich an, was ceramicspeed heute schon für Innenlager und co verlangt.

 

[Crocodillo]

Neben den grundsätzlichen Bedenken zur Statik des Systems, die ich bereits geäußert hatte,



ist mir noch eine systemimmanente Eigenschaft aufgefallen, die für den Radfahrer ungünstig ist.
Die "Zahnscheibe" trägt für jede Übersetzungsstufe einen Ring. Der Abstand der Ringe muss von Ring zu Ring über die gesamte Scheibe gleich bleiben, damit das System funktioniert. Das hat zwingend zur Folge, dass der absolute Schaltschritt in Zähnen gemessen, von Zahnreihe zu Zahnreihe gleich bleibt und somit der relative Schaltschritt [in %] mit jedem "längeren" Gang größer und mit jedem "kürzeren" Gang feiner wird.
Einmal angenommen, die Zahnreihen haben einen Abstand von 5 mm zueinander, ändert sich der Durchmesser der Zahnreihe mit jedem Gang um 10 mm. 13 Gänge könnte man beispielsweise auf einer Scheibe mit Zahnringdurchmessern von 60 - 180 mm realisieren. Die prozentualen Schaltschritte vom kürzesten bis zum längsten Gang würden von 5,88 % linear bis zu 16,67 % ansteigen. Während der winzige Schaltschritt von < 6% beim kürzesten Berggang kaum behilflich sein wird, muss der Fahrer bei Höchstgeschwindigkeit mit einem vergleichsweise riesigen Schaltschritt von > 16% zurechtkommen. Eine solche Getriebeabstufung widerspricht sämtlichen bislang als ideal betrachteten Abstufungen.

Ich gebe diesem System keine Chance.

Das ist leider das Killerargument: Während Andere noch die Machbarkeit diskutieren, demonstrierst du die Nutzlosigkeit des Systems.