Die Bedeutung des elektrisch unterstützten Fahrens im Zweiradbereich hat in den letzten Jahren stark zugenommen, insbesondere während der Corona-Pandemie. Pedelecs und E-Bikes sind nun fester Bestandteil des Straßenverkehrs. Im Fahrzeugtechnik-Sektor, insbesondere in Zweiradgeschäften, wächst der Markt für E-Bike- und Pedelec-Umbauten von bestehenden Zweirädern oder Rahmen. Die Komplexität solcher Umbauten erfordert belastbare Kenntnisse in verschiedenen Bereichen der Fahrzeugtechnik.
Dieses Projekt konzentriert sich auf die Restaurierung und den Umbau von zwei Simsons SR2 Mopeds zu E-Bikes. Der Autor plant, die Fahrzeuge mit aktuellen E-Bike- und Pedelec-Komponenten auszustatten. Die Mopeds befinden sich in einem schlechten Erhaltungszustand, aber ausreichend verwertbare Teile sind vorhanden. Der Fokus liegt auf der ganzheitlichen Betrachtung der Fahrzeugtechnik und der tiefgehenden Auseinandersetzung mit den aktuellen technischen Möglichkeiten im Bereich des elektrischen Antriebs.
Inhaltsverzeichnis
1. Antrag
2. Begriffsdefinition
3. Hintergrund und Motivation
4. Konzeption
4.1. Leitlinie
4.2. Struktur der Meilensteine
5. Umsetzung
5.1. Bestandsaufnahme und Demontage aller Baugruppen
5.2. Information, Planung und Beschaffung des elektrischen Antriebes
5.3. Aufbau und Funktionstest des elektrischen Antriebes
5.4. Erster Einbau des elektrischen Antriebes in den Rahmen, Anpassungsarbeiten und Funktionstest
5.5. Mechanische Verbindung des Antriebes mit dem Hinterrad
5.6. Demontage des Fahrzeuges
5.7. Aufarbeitung aller originalen Bauteile und Restaurierung
5.8. Montage des restaurierten Fahrzeuges und elektrischen Antriebes
5.9. Weitere Optimierungsarbeiten und Belastungstest
5.10. Optionale Arbeiten im Anschluss an das Grundprojekt
6. Nutzbarkeit für berufsfachliche Bildungsprozesse
7. Kritik und Fazit
Zielsetzung & Themen
Das Projekt verfolgt das Ziel, zwei historische Mopeds der Baureihe Simson SR2 durch eine fachgerechte Restaurierung in Kombination mit einer Modernisierung (Retrofitting) auf einen zeitgemäßen, elektrisch betriebenen Antrieb umzurüsten. Die Forschungsarbeit zielt darauf ab, die technische Machbarkeit dieser komplexen Modifikation unter Beibehaltung der charakteristischen Ästhetik zu prüfen und gleichzeitig den Kompetenzzuwachs sowie die Eignung solcher Projekte für berufsfachliche Bildungsprozesse zu analysieren.
- Restaurierung von historischer Moped-Substanz (Simson SR2).
- Integration moderner E-Bike-/Pedelec-Antriebskomponenten (Bosch Performance Line).
- Technische Konstruktion und Anpassung von Motorhalterungen und elektrischen Schnittstellen.
- Analyse der Übertragbarkeit auf berufsfachliche Lernfelder in der Fahrzeugtechnik.
Auszug aus dem Buch
5.2. Information, Planung und Beschaffung des elektrischen Antriebes
Der Elektromotor wird die Optik des Fahrzeuges maßgebend prägen und zudem einen Großteil der technischen Veränderung bestimmen. Aus diesem Grund stand die Auswahl eines geeigneten Antriebes zu Beginn dieses Meilensteins. Nicht nur die bereits geschilderte optische Nähe des Aluminiumdruckguss-Gehäuses zum originalen 2-Takt-Motor, sondern auch seine Form, die sich gut in die Rahmenstruktur integriert, rückten einen unlackierten Motor der Bosch Performance-Line-Reihe für Pedelecs in den Vordergrund. Die zweite Generation dieser Baureihe war zudem gut verfügbar sowie preislich erschwinglich, da die vierte Generation bereits auf dem Markt war. Hinzu kamen weitere Gründe, wie bspw. eine gewisse Robustheit, die diesem Motor gemeinhin nachgesagt wird, ein verhältnismäßig einfacher Aufbau und eine gute Ersatzteilversorgung. Nach einiger Suche fiel dem Autor ein vertrauenserweckendes Angebot mit nachvollziehbarer Laufleistung im schonenderen Pedelec-Betrieb auf.
Hinzu kam, dass der geschilderte Motor in exakt selber Bauform, ausschließlich mit geänderter Software, auch in E-Bikes verbaut wird und dort genügend Leistung entwickelt, um eine Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h zu ermöglichen. Da die Steuereinheit ohnehin frei programmierbar gestaltet werden soll, kann dieses Potential auch für das Projekt ausgenutzt werden. Hier zeigte sich allerdings auch ein Nachteil: Die originale Steuereinheit und Leistungselektronik des Motors ist im Inneren des Gehäuses verbaut und nur bedingt programmierbar, dieser Umstand sorgte für umfängliche Anpassungsarbeiten, welche allerdings an den meisten Motoren ähnlicher Preiskategorie notwendig gewesen wären und daher bewusst in Kauf genommen wurden. An dieser Stelle sei aus Verständnisgründen darauf hingewiesen, dass dieser Motor strenggenommen eine gekapselte Antriebseinheit mit Brushlessmotor, Steuerplatine, Hallgebern, Leistungselektronik, vorgeschaltetem Getriebe und Ausgangswelle für die Kurbel darstellt. Auf diese Details wird im Verlauf eingegangen, ist statt der Antriebseinheit ausschließlich der Brushlessmotor im Inneren gemeint, wird gesondert darauf hingewiesen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Antrag: Die formale Einreichung des Projektes wird kurz thematisiert, wobei Details aus Anonymisierungsgründen entfallen.
2. Begriffsdefinition: Zentrale Fachbegriffe wie Retrofitting, Pedelec, E-Bike, Simson SR2 und Variomatik werden für das Verständnis der Arbeit definiert.
3. Hintergrund und Motivation: Es wird die historische und technische Relevanz von E-Umrüstungen im Zweiradbereich sowie die persönliche Motivation des Autors zur Restaurierung dargelegt.
4. Konzeption: Dieses Kapitel erläutert die Leitlinien des Umbaus sowie die Struktur und zeitliche Planung der definierten Meilensteine.
5. Umsetzung: Der umfangreichste Teil dokumentiert detailliert die praktische Arbeit, von der Bestandsaufnahme über die Demontage, Komponentenbeschaffung, technische Anpassungsarbeiten, elektrische Integration bis hin zur Optimierung des Antriebsstrangs.
6. Nutzbarkeit für berufsfachliche Bildungsprozesse: Anhand von Lernfeldern der Zweirad- und Kfz-Mechatronik wird die pädagogische und fachliche Eignung des Projektes für die berufliche Ausbildung bewertet.
7. Kritik und Fazit: Eine abschließende Reflektion über den Projektverlauf, die Planungseffizienz und die Möglichkeiten zukünftiger Implementierungen in schulische Lehr- und Lernprozesse.
Schlüsselwörter
Simson SR2, Retrofitting, E-Bike, Pedelec, Fahrzeugtechnik, Restauration, Brushlessmotor, Bosch Performance Line, Elektrifizierung, Variomatik, Mechatronik, Lernfeldorientierung, Antriebstechnik, Transformation, Zweiradmechatronik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in diesem Projekt grundlegend?
Das Projekt befasst sich mit dem Retrofitting zweier historischer Mopeds der Marke Simson (Modellreihe SR2). Dabei wird der originale Verbrennungsmotor durch einen modernen Elektroantrieb ersetzt, wobei gleichzeitig eine Restaurierung der Basis stattfindet.
Welche Themenfelder werden in der Arbeit besonders beleuchtet?
Die Arbeit verknüpft historische Restaurierung, moderne Elektrotechnik (E-Antriebe/E-Bikes), mechanische Konstruktion sowie die pädagogische Nutzbarkeit im Rahmen der beruflichen Ausbildung (Fahrzeugtechnik).
Was ist das primäre Ziel des Projektes?
Das Hauptziel ist die technische Realisierung eines funktionsfähigen, elektrifizierten Mopeds bei zeitgleichem Erhalt der historischen Optik, inklusive einer anschließenden Evaluation für den Einsatz im schulischen Kontext.
Welche wissenschaftlichen oder praktischen Methoden kommen zum Einsatz?
Es werden methodische Ansätze wie die Bestandsanalyse verzogener Bauteile, die konstruktive Anpassung von Komponenten (z. B. Motorhaltungen), softwareseitige Optimierungen von Controllern sowie explorative Diagnoseverfahren an elektrischen Systemen und Hallgebern angewendet.
Was wird schwerpunktmäßig im Hauptteil (Kapitel 5) behandelt?
Der Hauptteil dokumentiert akribisch den gesamten technischen Umbauprozess, insbesondere die Herausforderungen bei der Integration des Bosch-Motors, die Programmierung des Controllers, die elektrische Verschaltung und die Entscheidung für ein CVT-Getriebe (Variomatik).
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Der Fokus liegt auf Begriffen wie Simson SR2, Retrofitting, E-Bike-Technologie, Fahrzeugmodifikation und der Einbindung in berufsfachliche Bildungsprozesse.
Warum wurde bei der Umsetzung eine Variomatik gewählt?
Die Variomatik wurde gewählt, weil sie eine automatische Schaltung ermöglicht, wenig Wartungsaufwand erfordert, kompakt gebaut ist und die Nutzung der originalen Trommelbremsen an der Hinterachse erlaubt, ohne den Rahmen schweißen zu müssen.
Wie wurde das Problem der fehlenden Controller-Programmierungsunterlagen gelöst?
Der Autor hat durch Oszilloskop-Messungen die Signale der verbauten Hallgeber der Antriebseinheit manuell bestimmt und die Belegung durch eine systematische Fehleranalyse und schrittweise Anpassung der Leitungen ermittelt.
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- Anonym (Author), 2023, Die Elektrifizierung historischer Zweiräder. Restaurierung und Umbau eines Simsons SR2 Mopeds zu einem E-Bike, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1426759
