Das E-Bike schneller laden

An der normalen Steckdose ratzfatz „auftanken“

| Redakteur: Katharina Juschkat

Dank E-Bikes treibt es immer mehr Menschen auf Fahrräder – doch die langen Ladezeiten können noch ein Hindernis sein.
Dank E-Bikes treibt es immer mehr Menschen auf Fahrräder – doch die langen Ladezeiten können noch ein Hindernis sein. (Bild: ©Skitterphoto/pixabay.com)

Das KIT forscht gemeinsam mit der auf E-Mobility spezialisierte Coboc GmbH an einem Schnellladesystem für E-Bikes, mit dem es möglich sein soll, den Akku in unter einer Stunde aufzuladen.

E-Bikes sind längst in unserem Alltag angekommen – gerade für ältere Menschen bieten die Pedelecs die Möglichkeit, länger mobil zu bleiben und für Pendler die Option, stressfreier auf die Arbeit zu kommen. Ist der Akku leergefahren, dauert das Laden aktuell zwischen zwei und vier Stunden. Das schränkt die Alltagstauglichkeit der E-Bikes noch ein und hält so manchen davon ab, vom Auto aufs Fahrrad umzusteigen.

Jetzt hat sich das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit der auf E-Mobility spezialisierte Coboc GmbH & Co. KG zusammengeschlossen. „ Wir wollen ein Schnellladesystem für E-Bikes entwickeln, das kompakt und leistungsfähig ist, aber auch nutzer- und umweltfreundlich“, erklärt Nicolaus Lemmertz, Wissenschaftler am KIT und Leiter des Projekts.

Akku in weniger als einer Stunde aufladen

Das Schnellladesystem setzt auf besonders langlebige Lithium-Ionen-Zellen und einen vergleichsweise starken Ladestrom von bis zu zehn Ampere.
Das Schnellladesystem setzt auf besonders langlebige Lithium-Ionen-Zellen und einen vergleichsweise starken Ladestrom von bis zu zehn Ampere. (Bild: Lea de Biasi/ Steffen Jokisch, KIT)

Das neue Schnellladeverfahren soll auf Lithium-Ionen-Zellen mit hoher Lebensdauer basieren, über einen vergleichsweise starken Ladestrom von bis zu 10 A verfügen und an normalen 230V-Steckdosen in weniger als einer Stunde aufgeladen werden können. Darüber hinaus soll das Batteriemanagementsystem eine Diagnosefunktion bieten: Die während der Nutzung des E-Bikes gemessenen Daten werden über eine Internet-of-Things-Lösung erfasst, analysiert und in der internen Coboc-Cloud gestreamt. Sie geben Aufschluss über den Ladezustand der Batterie und den Gesamtzustand im Vergleich zu einem neuen Akku. Beide Kennwerte bedingen einander.

Die Ergebnisse der Datenauswertung sollen Hersteller und Nutzern grafisch aufbereitet zur Verfügung stehen. Das ermöglicht eine kontinuierliche Optimierung des E-Bikes, eine entsprechende Anpassung des Gesamtsystems und im Sinne einer vorausschauenden Wartung auch stets aktuelle Informationen über den Batteriestatus.

BUCHTIPP Auf dem Stand der aktuellen Technik vermittelt das Fachbuch „Akkuwelt“ das Basiswissen zur Batterie-Technologie und bietet einen Überblick über die Entwicklung, den Bau und die Anwendung von Batterien. Außerdem gibt das Buch Einblick in potenzielle und zukünftige Entwicklungstendenzen.

Innerhalb des Projektverbunds übernimmt das KIT unter anderem die Auswahl und Bewertung der infrage kommenden Lithium-Ionen-Zellen, die Lebensdaueruntersuchung ausgewählter Zellen sowie die Entwicklung des Schnellladeverfahrens und eines Diagnosesystems, das die Daten umfasst. Coboc unterliegt vor allem die Anforderungsanalyse und Entwicklung des Betriebsmanagementsystems, die Implementierung des IoT-Systems mit dazugehörigem Server Back End sowie die Hardware und deren Integration im Elektrofahrrad. Das Projekt wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und läuft noch bis Ende September 2021.

Dieser Artikel erschien zuerst in unserer Schwesternzeitschrift „konstruktionspraxis“.

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