Probandin Susanne Haug ist eine von mehr als 60 Teilnehmenden der Studie zum Thema „Sicherheit und Komfort auf Pedelecs“, die Ende September auf dem Pforzheimer Campus durchgeführt wurde. Die Studie erfolgte im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekts „BikeAssist - Querstabilisierung elektrisch unterstützter Fahrräder bei niedrigen Geschwindigkeiten“ der Hochschule Pforzheim. Foto: Sophia Zundel

Fahrradfahrer sind neben Fußgängern die gefährdetsten Verkehrsteilnehmer. Vor allem bei Pedelec-Fahrenden zeigen aktuelle Studien steigende Unfallzahlen. Wie muss ein Assistenzsystem aussehen, das E-Bike-Fahren speziell für ungeübte Nutzer sicherer macht? Vom 14. bis 30. September 2020 ist auf dem Campus der Hochschule Pforzheim eine Probandenstudie zum Thema „Sicherheit und Komfort auf Pedelecs“ durchgeführt worden. Mehr als 60 Frauen und Männer zwischen 60 und 82 Jahren absolvierten auf einem mit Sensoren und Messtechnik ausgestatteten Pedelec verschiedene Fahraufgaben. Die Studie erfolgte im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekts „BikeAssist - Querstabilisierung elektrisch unterstützter Fahrräder bei niedrigen Geschwindigkeiten“ der Hochschule Pforzheim: Die Professoren Dipl.-Ing. Jürgen Wrede, Dr.-Ing. Martin Pfeiffer, Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand, Dr.-Ing. Peter Heidrich aus den Bereichen Maschinenbau und Informationstechnik sowie Professorin Dr. Christa Wehner aus der Marktforschung und ihr Team gehen hier seit zwei Jahren der Frage nach, wie die Stabilität eines E-Bikes bei geringen Geschwindigkeiten verbessert werden kann. „Diese Probandenstudie erforscht die grundlegenden Anforderungen an ein Sicherheits- bzw. Assistenzsystem und stellt objektive Kriterien zur Beurteilung der Fahrstabilität anhand gemessener Größen auf“, so Christa Wehner. Ergänzt wurden die objektiven Messdaten um die subjektiven Eindrücke der Probanden hinsichtlich ihres Sicherheits- und Wohlbefindens während der Fahrmanöver auf dem Hochschulgelände und im Wald. Das Projekt „BikeAssist“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms „Förderung von Forschung an Fachhochschulen“ gefördert. Projektpartner sind die Robert Bosch GmbH, die IPG Automotive GmbH sowie die Universität Rostock.

„BikeAssist“ legt den Fokus auf die Unterstützung des Gleichgewichthaltens bei geringen Geschwindigkeiten. „Aktuelle Studien zeigen, dass das Radfahren bei mittleren Geschwindigkeiten von den meisten Menschen problemlos beherrscht wird, das Gleichgewichthalten und das präzise Kurshalten bei geringen Geschwindigkeiten dagegen umso anspruchsvoller ist“, so Christa Wehner.

Rund 39.000 Euro ist die am BikeAssist-Pedelec implementierte Sensortechnik wert. „Dieses Messsystem ermittelt die Daten exakt. Gängige GPS-Sensoren erfassen beispielsweise die Position nur auf zehn Meter genau, während unser hochgenauer GPS-Sensor die Position des E-Bikes auf den Zentimeter genau erfasst – wir können quasi jeden noch so kleinen ‚Schlenker‘ erkennen und auswerten“, so BikeAssist-Mitarbeiter und Doktorand Yannick Hanakam. Weiter erfassen Drehraten-, Lenk- und Beschleunigungssensoren hochgenau die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung sowie die Lenkbewegung des E-Bikes. „Darüber hinaus haben wir über Schnittstellenprogrammierung die Kommunikation mit den Daten hergestellt, die auch gängige Pedelecs vorhalten, wie den Grad der Unterstützungsstufe oder die Information über die zurückgelegten Kilometer“, so Yannick Hanakam. Auch die Bewegung der Radfahrer wurde erfasst: Ein in einem Brustgurt befestigtes Smartphone ermittelte über Beschleunigungs- und Drehratensensoren die Drehbewegung des Oberkörpers, zusätzlich wurde die Bewegung der Probanden über eine am Pedelec angebaute Kamera gefilmt. „Insgesamt zeichneten wir ca. 130 Messsignale von elf Sensoren auf“, so der Forschungsmitarbeiter.

Die BikeAssist-Forschungsarbeiten erfolgen am Institute for Smart Bicycle Technology (ISBT) der Hochschule Pforzheim. Das 2019 gegründete Institut bündelt Projekte und Entwicklungsaktivitäten der Hochschule Pforzheim in den Bereichen der Fahrradtechnologie. Gegenwärtige Schwerpunkte sind neben der Entwicklung neuer mechatronischer Fahrerassistenzsysteme die Komponenten- und Prüfstandsentwicklung für Fahrräder sowie die Entwicklung von Leichtbaukomponenten mit einem neuartigen 3D-Faser-Wickelroboter.

Weitere Informationen:
www.hs-pforzheim.de/isbt