Pedelecs verändern schon seit mehreren Jahren den Mobilitätsmarkt: Nie war es leichter, mit dem Zweirad Steigungen und lange Strecken zurückzulegen. Doch so gut sich das Rad fährt, so schwer war es unterzubringen. Denn Pedelecs und E-Bikes sind teuer und werden daher gerne geklaut. Außerdem brauchen sie nach einer langen Tour Strom.

Der Prototyp und sein Entwicklungsteam  (rechts: Sven Haybach, Sascha Hoffeld, Kristof Mehlich) bei der Vorstellung. Bild © Ernesto Ruge.

Im Rahmen der Weiterbildung zum „Staatlich geprüften Techniker“ hat ein Projektgruppe der Technischen Beruflichen Schule 1 dazu nun die Antwort entwickelt. Der Prototyp der Pedelec- und E-Bike-Ladestation bietet eine sichere Möglichkeit, sein Zweirad abzustellen und zu laden. Doch die Station kann noch mehr: sie wird im Endausbau transportabel und energieautonom sein.

Die Ladekabine

Das Rad wird in einer Stahlkabine mit Schließmechanismus verstaut. Die üblichen Tricks der Fahrraddiebe versagen hier schlicht deshalb, weil ein Dieb rein physisch nicht mehr an das Rad herankommt und so die üblichen Methoden wie z.B. die Überwindung der Fahrradschlösser mit Sprays  wirkungslos werden. Auch gegen Vandalismus ist die Kabine alleine schon durch die Materialwahl geschützt, ebenso wie gegen Feuer (z.B. durch Pedelec-Ladegeräte mit Fehlfunktion).

In der Kabine befindet sich eine Kippvorrichtung, mit welcher die Station feststellen kann, ob ein Fahrrad hereingestellt wurde. Zusätzlich gibt es eine durch einen Bewegungsmelder ausgelöste LED-Beleuchtung.

Die Kippvorrichtung stellt fest, ob ein Rad in der Kabine ist. Bild © Ernesto Ruge.

Ziel der Projektarbeit war Konstruktion und Fertigung einer einzelnen Kabine mit der für das ganze System erforderlichen elektronischen Zugangsberechtigung, vollständig ausgebaut können 6 Räder untergebracht werden. Zusammen ergibt dies einen Container etwa in der Größe eines Seecontainers. Genau einen solchen möchte man im Endausbau auch verwenden, so dass die Ladestation transportabel wäre. Man könnte so zum Beispiel auf Veranstaltungen wie dem Fahrradsommer der Industriekultur oder sogar dem Zeltfestival Ruhr für bessere Mobilität sorgen.

Die Energieversorgung

Auf dem Dach des Containers wird eine Photovoltaik-Anlage mit 2,1 kW Peak installiert, die zusammen mit Pufferbatterien (eine noch nicht ausgeählte industrielle, zyklenfeste OPzV-Batterie) und Wechselrichtern für eine netzunabhängige Stromversorgung der Ladestation sorgt. Zusätzlich wird ein Netzanschluss für Stromversorgung in den Fällen sorgen, wo die Solaranlage nicht ausreicht.

Verschiedene Solarmodule wurden getestet. Bild © Sven Haybach.

Die Solarflächen werden dabei in Ost-West Ausrichtung positioniert, damit die Anlage zu jeder Tageszeit möglichst viel Strom für die Räder bereitgestellt bekommt.

In den Kabinen wird Strom über eine Schuko-Steckdose bereitgestellt. Das Ladegerät muss der Radbesitzer selbst mitbringen – dies ist bis heute die praktikabelste Methode, da es leider (noch) keinen allgemein anerkannten Ladekabel-Standard gibt.

Der Zugang

Das Zugangssystem basiert auf den Erfahrungen mit der TBS1-Elektroauto-Ladestation. Zentrale Steuereinheit ist ein Raspberry Pi, welcher über seine vielen Ein- und Ausgänge Sensoren, Display, GSM Stick und Tastatur integriert. Das 7 Zoll Display führt den Nutzer durch den Anmeldevorgang, die Interaktion erfolgt über die Tastatur.

Die Bedienung erfolgt über eine Tastatur und ein 7“ Display. Bild © Ernesto Ruge.

Die Authentifizierung erfolgt über eine hinterlegte Handynummer per Anruf oder durch eine zuvor hinterlegte PIN. Anfangs wird die Nutzung nur für Mitglieder des TBS1-Fördervereins möglich sein.

Der Raspberry Pi ist mit dem Betriebssystem Raspbian und einer von der Projektgruppe speziell für die Pedelec-Ladestationin der Programmiersprache Python entwickelte Software ausgestattet. Der Raspberry kostet trotz umfangreicher Funktionalität nur 30 Euro, so dass diese Plattform entsprechenden Industrieanlagensteuerungen vorgezogen wurde.

Die zentrale Steuereinheit: der Raspberry Pi (mittig). Bild: Ernesto Ruge.

Weitere Informationen kann man auf der Projekt-Homepage abrufen. e:motion hat sich das Projekt einmal genauer angeschaut und ein kleines Video gedreht.

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