Projekt: Leiba Cargo FE (Serieller Hybrid)

Modifiziertes Velomobil des Typs Leiba Cargo mit Generator-Motor-Einheit (serieller Hybrid)
Modifiziertes Velomobil des Typs Leiba Cargo mit Generator-Motor-Einheit (serieller Hybrid)
Langzeittest eines 100W Peak Solarsystems auf dem Dach der Leiba Cargo
Langzeittest eines 100W Peak Solarsystems auf dem Dach der Leiba Cargo

Im Rahmen meiner Tätigkeit als Lehrkraft an der Ostfalia Hochschule und auch im Rahmen meiner Nebentätigkeit arbeite ich an Fahrrädern, E-Bikes und (elektrifizierten) Velomobilen. Hierbei konzentriere ich mich vor allem auf Fahrzeuge, die einen Generator verwenden, um die menschliche Leistung zu wandeln und bei Bedarf dem Antriebssystem zur Verfügung zu stellen.

 

Die Vorteile eines solchen Systems zeigen sich besonders deutlich bei mehrspurigen Fahrzeugen. Vorteile sind:

 

  • Treten im Stand möglich, insbesondere bei Kälte interessant
  • Belastung der Kniegelenke kann durch entsprechende Parametrierung stark reduziert werden
  • Trainingsmodus möglich, bei dem nach Puls gefahren wird
  • Im Falle mancher Velomobile die Vermeidung langer Ketten
  • extrem wartungsarmer Antriebsstrang

Die Nachteile sind:

  • schlechterer Wirkungsgrad als eine gut gewartete und geführte Kette
  • es ist zwangsläufig ein Akkumulator nötig

Zur Linken ist ein solches Fahrzeug zu sehen. Als Projektnamen habe ich Leiba Cargo FE gewählt. Der Name setzt sich aus dem Namen des Serienmodells + FE für fully electric zusammen. Die Solarversion führt bei mir die Bezeichnung Leiba Cargo ST für solar tortoise.

 

Das Fahrzeug basiert auf der käuflich erwerbaren Leiba Cargo und wurde um einen Pedalgenerator sowie einen Heckantrieb erweitert. Auch Langzeitversuche mit Solarpanelen wurden durchgeführt. Dieses Konzeptfahrzeug hat sich auf meiner Arbeitsstrecke von 30km (Salzgitter -> Wolfenbüttel) bewährt. Es ist ein recht langsames (<25km/h), sparsames Fahrzeug, welches ich außerordentlich gern zum Einkaufen, Kinder abholen, zur Arbeit oder einfach zum Entspannen fahre. Es verfügt über eine sehr hohe Zuladung, die ich momentan noch auslote. Das Verhältnis zwischen Fahrzeuggewicht und Zuladung ist im Vergleich zum PKW aber beträchtlich.

 

Die Parametrierung des Fahrzeugs kann grob über mehrere Potentiometer erfolgen (Tretwiderstand, virtuelle Trägheit, Leistungsfreigabe Motor). Alternativ kann für Android Geräte eine App verwendet werden, die eine große Bandbreite an Verstellungen ermöglicht. Hier kann die Kopplung zwischen Generator- und Motorleistung nach Wunsch eingestellt werden.

 

Meine bevorzugen Einstellungen sind:

  • maximale mechanische Motorleistung 250W (nicht Nennleistung, sondern wirklich Maximalleistung)
  • Abschaltung setzt sanft bei 24,5 km/h ein und endet bei 25,5km/h
  • PAS-Sensor erkennt Tretbewegung und schaltet Gasgriff frei. Unterhalb von 6km/h sowohl beim Vorwärts- als auch beim Rückwärtsfahren reiner Gasgriff-Betrieb möglich
  • Getretene Leistung und abgegebene elektrische Leistung werden verglichen und durch eine Ampel wird zurückgemeldet, welchen Anteil man am Vorschub des Fahrzeugs hat 

Nicht dargestellt ist das bereits verbaute duale Motorsystem, welches einen Schwerlast-Berggang bietet. Damit sind auch mit über 250kg Gesamtgewicht (Fahrrad + Last) alle bisherigen Steigungen (>10%) meisterbar gewesen.

 

Aktuell arbeite ich an einem zentralen Steuerungsmodul, welches alle bisher verteilten Komponenten wie Motorelektronik, Generatorelektronik, Legalisierungseinheit, Lichtanlage, usw. vereint.

 

An dieser Stelle möchte ich Elmar Maier (www.velomobiles.de) danken, der die Leiba Cargo entwickelt und mir stets mit Material und Rat ausgeholfen hat. Von ihm sind die Karrosserie-Teile, die ich dann zur Leiba Cargo zusammengesetzt habe. 

 

Vom Bau und vom Innenraum folgen demnächst Bilder.


Bau der Cargo

10.11.2020 Die Cargo ist gerade beim Lackierer. Nachdem die Position der meisten Bauteile fest stand, war dies ein notwendiger Schritt, um das GFK im Inneren vor weiterer UV-Strahlung zu schützen. Bei der Gegelegenheit erfolgt auch eine Lackierung von Außen, da die Karosse eine oder die erste ist, die aus der Form gekommen ist. Entsprechend gab es einige Fehlstellen.

 

Anbei mehrere Bilder, die zeigen, wie der Mitteltunnel von mir eingeklebt wurde und die inneren Verstärkungen mittels Kabelrohren und darüber gelegten Verpackungsmaterial geformt wurden. Darüber wurden mehrere Lagen Gewegebe mit versetzter Orientierung gelegt. Die Karosse war an manchen Stellen recht filigran und sollte zum einen problemlos auf die Seite gelegt werden können, als auch einen Aufprallschutz für den Kindertransport haben. Vor dem Lackieren lag das Gewicht der gezeigten Karosse ohne Anbauteile bei 33kg mit Verstärkungen. Die Verstärkungen liegen bei ca. 3-4kg. Das Fahrzeug ist nun so robust, dass es problemlos auf die Seite gelegt werden kann. Beim Einkaufen oder Parken auf dem Schulhof besteht nun auch keine Sorge mehr, dass spielende Kinder oder neugiere Menschen etwas kaputt drücken.

 

Außerdem wurde mit unterschiedlichen Generator- und Sitzkonzepten experimentiert, weshalb am GFK noch einige Änderungen vorgenommen wurden.

 

 



Der Zusammenbau des Fahrzeugs wird im Bereich "Blog" dokumentiert.