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Hochschule Pforzheim entwickelte Fahrerassistenzsystem für E-Bikes

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Prof. Stefan Hillenbrand, Simon Mörmann (Hiwi), Prof. Christa Wehner, Yannick Hanakam, Georg Widmaier (Bosch), Michael Brey (Bosch), Prof. Jürgen Wrede, Prof. Martin Pfeiffer, Silas Klug (Bosch), Prof. Peter Heidrich

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms „Förderung von Forschung an Fachhochschulen“ geförderte Forschungsprojekt „BikeAssist -Querstabilisierung elektrisch unterstützter Fahrräder bei niedrigen Geschwindigkeiten“ der Hochschule Pforzheim ist Anfang 2023 erfolgreich abgeschlossen worden. Doktorand Yannick Hanakam präsentierte Ende Januar die Ergebnisse aus vier Jahren Forschungsarbeit vor den betreuenden Professoren und den Projektpartnern Robert Bosch GmbH und IPG Automotive GmbH.

„Unsere Forschungsergebnisse bringen den messtechnischen Nachweis, dass ein Assistenzsystem tatsächlich die Stabilität und damit die Sicherheit beim E-Bike Fahren erhöhen kann“, so Projektleiter Professor Jürgen Wrede.

Mit Unterstützung von Bosch eBike Systems, der Professoren Dipl.-Ing. Jürgen Wrede, Dr.-Ing. Martin Pfeiffer, Dr.-Ing. Stefan Hillenbrand, Dr.-Ing. Peter Heidrich aus Maschinenbau und Informationstechnik, Professorin Dr. Christa Wehner aus dem Studiengang Konsumentenpsychologie der Fakultät für Wirtschaft und Recht sowie einigen Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen ging Yannick Hanakam der Frage nach, wie die Stabilität eines E-Bikes bei geringen Geschwindigkeiten verbessert werden kann. Anders ausgedrückt, wie muss ein Assistenzsystem aussehen, das E-Bike-Fahren speziell für ungeübte Nutzer sicherer macht.

Zu Beginn stand die Motivation, E-Bike-Fahrern, die neben Fußgängern und Fahrradfahrern zu den gefährdetsten Verkehrsteilnehmern zählen, eine Unterstützung beim Gleichgewichthalten bei geringen Geschwindigkeiten zu geben. „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“, kann Christa Wehner zitiert werden. Wie also muss ein Assistenzsystem aussehen, das E-Bike-Fahren speziell für ungeübte Nutzer sicherer macht?

Im Rahmen des Projekts führte das interdisziplinäre Forschungsteam um Doktorand Yannick Hanakam mehrere Probandenstudien durch, in denen das entwickelte Assistenzsystem mit 60 Radfahrern und Radfahrerinnen validiert und auf Kundenakzeptanz getestet wurde. Es greift mit einem Elektromotor unterstützend und stabilisierend in die Lenkung ein, ähnlich wie ein Spurhalteassistent im Pkw. „Wir konnten mit dem Funktionsnachweis der Stabilisierung durch Lenkeingriffe die Grundlage für eine mögliche zukünftige Produktentwicklung legen“, schlussfolgerte Yannick Hanakam, der über das Projekt „BikeAssist“ an der Universität Rostock zum D.-Ing. promoviert.

Die BikeAssist-Forschungsarbeiten erfolgten 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 Fahrrad- und E-Bike-Technologie. 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.