Elektro vs. Hybrid - Motorradantriebe der Zukunft im Vergleich

Zwei Prototypen von Vitesco Technologies im Test

Manche Gelegenheiten bleiben auch nach mehreren Jahren in der Motorradbranche selten. Eine solche Seltenheit ereignete sich für Poky Ende Oktober bei Vitesco Technologies in Toulouse. Zwei Prototypen - ein E-Roller und ein Hybrid-Motorrad im Test!

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Vitesco Technologies, noch nie gehört? Solltest du aber!

2021 war ein tolles Jahr für Ducati, so konnte etwa ein Rekord-Umsatz von 878 Millionen Euro erwirtschaftet werden. Eine Zahl, auf die die rund 1900 Mitarbeiter durchaus stolz sein können. Zum Vergleich: Vitesco Technologies erzielte 2021 einen Umsatz von 8.3 Milliarden Euro und beschäftigt knapp 37.000 Mitarbeitende an rund 50 Standorten. Der international führende Entwickler und Hersteller moderner Antriebstechnologien für nachhaltige Mobilität stellt intelligente Systemlösungen und Komponenten für Elektro -, Hybrid- und Verbrennungsantriebe her. Das Produktportfolio umfasst elektrische Antriebe, elektronische Steuerungen, Sensoren und Aktuatoren sowie Lösungen zur Abgasnachbehandlung. Seit kürzester Zeit überträgt Vitesco nun die Erfahrungen im Bereich Hybrid aus der Auto-Welt auf das Motorrad, wo man als Zulieferer ebenfalls schon auf eine zwei Jahrzehnte lange Erfahrungs-Periode zurückblickt.

Jetzt wo wir das gelernt haben, ist es vermutlich leichter nachzuvollziehen, welche Ehre und einzigartige Möglichkeit es darstellt, wenn wir hier nicht nur hinter die Kulissen der Entwicklung schauen, sondern auch Prototypen und Versuchsträger testfahren dürfen. Viteso hat dazu eigens eine frisch asphaltierte grosszügige GoKart-Strecke im Raum Toulouse angemietet, auf der ich mich unter den wachsamen Augen der Entwickler austoben durfte.

Zwei Motorrad-Prototypen für Hybrid und Elektro

Zum einen stellt Vitesco auf Basis eines in Indien bereits im Markt befindlichen Elektroroller die entwickelten Komponenten, wie E-Motor (Leistung regelbar zwischen 3 -7 kW), Elektronikumgebung und Akku vor, diese Komponenten sollen dann in weiterer Folge Herstellern auf der ganzen Welt angeboten werden. Zum anderen wird auf Basis einer Husqvarna 401 Vitpilen an einem Hybrid-Motorrad entwickelt. 48 Volt-Antrieb, Motorsteuerung, 12 kW starkem Motor und ein 1,5 kWh Akku sollen als Einheit die Verbrennermodelle der Mittelklassse zu Hybriden werden lassen. Ziel der Entwicklung ist in beiden Fällen hauptsächlich eine Reduktion des CO2-Ausstosses.

Der E-Roller Prototyp von Vitesco

Der Roller zielt auf Pendler und Personen, die sich hauptsächlich im urbanen Gebiet bewegen und entweder einen Führerschein der A1 Klasse oder einen der Zusätze zum B-Schein besitzen, die das Lenken von 2 Rädern bis 15PS Leistung erlauben. Er erzielt in der getesteten Konfiguration eine Höchstgeschwindigkeit von 75 km/h, diese soll in der nächsten Ausbaustufe auf 90 km/h gesteigert werden, womit man auch für die Stadtautobahn gerüstet wäre. Im City-Dschungel wichtiger als die Endgeschwindigkeit ist die Beschleunigung etwa beim Start von der Ampel, die der Versuchsträger von 0-40 km/h in unter 4 Sekunden schafft. Beim Prototypen waren die Akkus noch schwerpunkt-technisch ungünstig im Topcase verbaut. Schon in der nächsten Prototypen-Generation und natürlich auch in der Serienfertigung des jeweiligen Herstellers ist eine Verlagerung der tauschbaren Batterien in die Bodenplatte des Rollers vorgesehen, um Handling-Vorteile zu realisieren. Pro Akku (Anzahl je nach Hersteller-Wunsch adaptierbar) ist eine Reichweite von rund 50 km als realistisch zu erachten.

Vitesco E-Roller Prototyp
Vitesco E-Roller Prototyp

Fahreindrücke E-Roller

Ich möchte mich hier auf die Fahreindrücke die den Antrieb betreffen beschränken, da die Basis des Fahrzeugs (Rahmen, Chassis, Fahrwerk, Radsatz, Bremsen) wie erwähnt, auf einem indischen Roller beruht und der Prototyp so niemals in den europäischen Handel kommen wird. So gut es geht, versuche ich also ein mit 20 Kilogramm beladenes Topcase aussen vor zu lassen, das natürlich immense Auswirkungen auf das Fahrverhalten hat. Auch den Schutz am Hinterrad, der verhindert, dass sich der Sari (ungenähter Wickelrock mit einseitigem Schulterüberwurf) der Sozia verheddert, wird in meiner Betrachtung keine Rolle spielen.

Ein grosser Vorteil des E-Motors gegenüber seinem Verbrennerpendant, der bereits zu Beginn meiner Testfahrt offenbar wurde, ist das früh anliegende Drehmoment. Wir sprechen hier von 23 Nm, wodurch sich der E-Roller, bei einer Maximal-Leistung von kaum 8 PS an der Ampel vor keinem Konkurrenten der 125er Klasse verstecken muss. Oberhalb des innerörtlichen Tempolimits von 50 km/h stellt sich dann etwas Trägheit ein, sodass ich auf dem engen Rundkurs ohne lange Geraden nicht mehr als 70 km/h zu Stande bringe.

Ein interessantes Feature ist der zwei Wege Gasgriff. Neben dem üblichen Beschleunigen, leitet er in die Gegenrichtung gedreht die Rekuperationsfunktion des E-Motors ein. So hat man zum einen eine Motorbremswirkung und entlastet die Betriebsbremsen, zum anderen wird durch Rekuperieren Energie in die Batterie zurückgeführt und dadurch die Reichweite erhöht. Als Gimmick und weil es technisch relativ einfach umsetzbar ist, hat man dem Prototypen darüber hinaus einen Kriechgang vorwärts und rückwärts spendiert. Hat man diesen Kriechgang aktiviert, treibt dieser den E-Roller mit einer auf 4 km/h abgeregelten Geschwindigkeit wahlweise vorwärts oder rückwärts an. Der Clou an der Sache ist, dass trotz der niedrigen Geschwindigkeit das volle Drehmoment zur Verfügung steht. So können Hindernisse, wie etwa Bordsteinkanten, kontrolliert überwunden werden. Der Rückwärtsgang ist zudem praktisch, wenn man das Fahrzeug mit der Front bergab an einen Randstein geparkt hat, da er das Zurückschieben des Rollers stark erleichtert.

Das Hybrid-Motorrad - Der Prototyp von Vitesco verbindet das beste aus beiden Welten

Auf den Bildern schaut der Hybrid-Prototyp auf Basis der Vitpilen 401 noch sehr wild und unausgereift aus. Aussen verlegte Kabel, Box am Sozius für Akkupack und Laptop, massenhaft Sensoren für Telemetriedaten zeugen eindeutig davon, dass es sich hierbei um ein reines Versuchsfahrzeug handelt. Davon abgesehen sind die reinen Leistungsdaten durchaus vielversprechend. Mit einem Gewicht von 170 Kilogramm (ca + 20 kg zum Standard) und kompakten Abmessungen bleibt das kleine Naked handlich und wendig. Der Akku bietet 1,5 kWh Kapazität, was in Kombination mit dem 12 kW leistenden Motor rein elektrisches Fahren bis 60 km/h bzw bis zu 30 km Strecke ermöglicht. Beim Antrieb setzt man wie im Roller auf 48 Volt, die sonstige Peripherie-Elektronik an Board (Beleuchtung, Display,...)ist jedoch auf 12 Volt ausgelegt, sodass beim Protoypen noch eine herkömmliche Starterbatterie verbaut ist. In dieser Konfiguration reduziert das Hybridkonzept die CO2-Emission des Motorrads um bis zu 75 Prozent im WMTC (World Motorcycle Test Cycle).

Hybrid-Motorrad
Hybrid-Motorrad Prototyp auf Basis der Svitpilen 401

Wie wird die Batterie im Hybridmotorrad geladen?

Das Hybrid-Motorrad basiert auf dem aus der Automobilwelt bekannten Kozept des Mildhybrids. Das bedeutet, dass die Batterie neben der Rekuperation über den Verbrennungsmotor geladen wird, wenn sich dieser konstant im Teillastbereich befindet (etwa beim Geradeausfahren auf der Autobahn oder einer geraden Landstrasse). Das Energiemanagement des Hybridkonzepts lässt sich mit der Navigation verknüpfen und kann so dafür sorgen, dass die Batterie zum Beispiel vor der Einfahrt in eine Stadt oder vor einer längeren Bergauffahrt vollgeladen ist (sog. predictive ride Funktion). Grundsätzlich ist je nach Präferenz des Motorradherstellers auch ein Plug-In Hybrid denkbar.

Rekluse-Kupplung - ohne Kuppeln Anfahren, Absterben unmöglich

Zur optimalen Integration des E-Konzepts in den Verbrenner ist Vitesco langfristig davon überzeugt, dass die besten Ergebnisse unter Nutzung eines automatisierten Schaltgetriebes erzielt werden können. So ist es gut denkbar, dass die erste Adaption in einem Serienfahrzeug in einem Grossroller stattfindet. Für den Versuchsträger samt seines herkömmlichen Schaltgetriebes mit Quickshifter, setzt Vitesco als Übergangslösung auf eine Rekluse- oder Fliehkraftkupplung, wie sie im Husqvarna Originalzubehör angeboten wird.

Wie fährt sich ein Hybrid-Motorrad? Fahreindrücke des Vitesco-Prototypen

Zunächst möchte ich vorausschicken, dass ich den kleinen Einzylinder, der neben der 401 Vitpilen auch noch einige andere Modelle des KTM-Konzerns befeuert, wirklich sehr gut kenne und grundsätzlich auch schätze, obwohl er klare Schwächen hat. So ist das Ansprechverhalten bei niedrigen Drehzahlen nicht perfekt, der Motorlauf ist teils ruppig und der Single will gedreht werden, um Leistung abzurufen. Bei sportlicher Fahrweise ist das nutzbare Drehzahlband relativ schmal und bei niedrigen Drehzahlen ist Kettenschlagen nicht ausgeschlossen.

So ist es wirklich überraschend und gleichermassen beeindruckend, wie sehr ein kleiner E-Motor diese Schwächen adressieren und bis zu einem gewissen Grad kompensieren kann. Wegfahren im 3.Gang wird dank E-Unterstützung zur leichtesten Übung, die Gänge 1 und 2 braucht man im Alltag eigentlich kaum mehr. Die in weiterer Folge kontinuierliche Beschleunigung bis auf 100 km/h fühlt sich eher an, als würde man auf einem Naked Bike der nächsthöheren Klasse ala Kawasaki Z650 sitzen. Auch schaltfaules Fahren macht der kleinen Husky plötzlich nichts mehr aus, das Bike hat Kraft in jeder Lebenslage. Wirklich spürbar ist der E-Boost jedoch nur in niedrigen und mittleren Drehzahlen, obenrum hat der Verbrenner das Sagen.

Das (spürbare) Einsetzen des Verbrennermotors erfolgt entweder ab einer gewissen Gasgriffstellung oder ab einer Geschwindigkeit von 60 km/h. Bis zu diesem Speed kann auch rein elektrisch gefahren werden, darüber unterstützt der E-Motor und lässt das maximal zur Verfügung stehende Drehmoment von 37 auf 60 Nm anwachsen! In der Bremsphase und im Stillstand beherrscht der E-Antrieb des Hybrid-Prototypen die gleichen Kunststücke wie der E-Roller, Rekuperieren über den Gasgriff und einen zweiten Fahrmodus mit dem auch rückwärts gefahren werden kann. Das erhöht die Lebensdauer der Hinterradbremse und steigert die Reichweite. Die Konzeptstudie von Vitesco Technologies kommt mit rund 260 Kilometern weiter als ein vergleichbares E-Motorrad und kann an jeder Tankstelle kurzfristig betankt werden.

Mehrkosten Hybridmotorrad im Vergleich zum reinen Verbrenner

Anders als im PKW-Bereich, wo eine Hybridisierung zum Teil mit erheblichen Kosten verbunden ist, kann man sich bei Vitesco Technologies vorstellen, dass Hybridvarianten von Motorrädern bereits für durchschnittliche Mehrkosten von rund 1.000 Euro realisierbar sein werden. Diese Mehrkosten sind natürlich von verschiedensten Faktoren abhängig, ein erheblicher Punkt ist etwa, wie viele Adaptionen bei einem speziellen Modell im Vergleich zur Verbrenner-Variante notwendig sind. Im Vergleich zu reinen E-Motorrädern sollten Hybrid-Motorräder jedoch definitiv deutlich günstiger angeboten werden können.

Fazit zu Elektro vs Hybrid im Motorrad

Natürlich eignen sich die beiden Prototypen von Vitesco Technologies, die ich auf dem Rundkurs nahe Toulouse testen durfte, nicht für einen direkten Vergleich. Allerdings zeigen sie schön auf, in welchen Bereichen welches Konzept seine Vorteile hat. Innerstädtisch und für das Pendeln über kurze Distanzen ist der E-Roller schon stand heute seinem Verbrennerkollegen in vielen Bereichen überlegen: Keine Lärm- und Hitzeentwicklung, mehr Performance in niedrigen Geschwindigkeitsbereichen, weniger zu servicierende Teile, etc. Durch die Tauschbatterie wird der aktuell grösste Nachteil gegenüber den Verbrennern der A1-Klasse innerhalb des kommenden Jahrzehnts ausgemerzt.

Die Stunde des Hybridantriebs schlägt in Europa vermutlich ebenfalls bald. Mit den immer strengeren CO2-Grenzen, die ein Motorrad erfüllen muss, wird ein im Vergleich zum Verbrenner um 75% gesenkter WMTC-Verbrauch ein starkes Argument für Hybrid werden. Dies muss für uns Motorradfahrer kein Nachteil sein, stehen den steigenden Kosten doch auch beachtliche Vorteile (siehe oben) entgegen. Je weiter sich das System Hybrid durchsetzt, desto weniger hoch wird der Aufpreis sein. Die Technologie ist grundsätzlich für Motorräder aller Klassen interessant, auch in Grossrollern scheint sie gut vorstellbar.

Rein elektrisches Motorradfahren zum Spass ist aktuell noch mit hohen Kosten und einigen Entbehrungen verbunden. Es wird zu beobachten sein, wie rasch die Schaffung der Infrastruktur vonstattengeht und wie lange es dauert, bis E-Motorräder zu attraktiven Preisen am Markt auftauchen. Zudem könnten auch gesetzliche Rahmenbedingungen Motorrad-Neuzulassungen künftig auf eine Weise regeln, die das E-Motorrad als einzige Option definiert.

Autor

Bericht vom 19.11.2022 | 5'142 Aufrufe

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