Mit 100kW Elektromotor durch die CH

10.12.2008 00:00

Die Schweizer Firma Peraves AG hat schon früh mit seinen einspurigen Kabinenfahrzeugen vom Typ Ecomobil auf sich aufmerksam gemacht. Derzeit wird die Version MonoTracer mit BMW-Motor verkauft. Zusammen mit einem Modellflug-Spezialisten hat nun ein Peraves-Ingenieur ein 100 kW starkes Elektromotor-Gefährt auf die Strasse gebracht. Wir besuchten die beiden in Winterthur.

Die Ecomobil-Hülle ist zwar von gestern, aber was unter der Haube steckt ist topmodern: E-Tracer mit 100 kW starkem Elektromotor.

Von Autos….

"Tolle Autos....nicht?" Dipl. Ing. ETH Felix Wagner zeigt uns Folien von gewaltigen, vollbesetzten Offroadern. "Fähig, bis zu fünf Personen oder mehrere Zentner Gewicht von Ort A zum Ort B zu befördern. Doch sehen wir das jemals?" Er lässt wirkungsvoll eine Pause verstreichen.
"Nein," beantwortet er die Frage gleich selbst, "so sehen wir diese Fahrzeuge meist...." - und er legt die Folie eines riesigen Offroader-Fahrzeugs auf, in der ein kleines, einzelnes Männchen sitzt.

….und den Platz, den man auf der Strasse belegt

Nun, uns Töff-Fahrern muss er das nicht weiter erklären. Wir wissen selbst, dass die meisten Autofahrer alleine oder maximal zu zweit in riesigen Volkspanzern von Limousinen, SUVs und Vans unterwegs sind. Dass dies, was den individuellen Fahrzeugplatz auf der Strasse angeht, ein Unsinn ist, dürfte zudem nicht nur uns Töff-Fahrern bekannt sein. Doch während wir darob allenfalls die Köpfe schütteln, hat man sich bei der Firma Peraves schon von etlichen Jahren darüber Gedanken gemacht.

Nicht nebeneinander – hintereinander!

Die Lösung der Winterthurer Firma Peraves AG (Link) gipfelte im von Arnold Wagner konstruierten Ecomobil (Link). Anstatt die Fahrzeuginsassen nebeneinander zu setzen, platzierte die Firma Peraves den Beifahrer hinter den Fahrer. So werdenim Vergleich zum Auto zwei Reifen eingespart - zu 99 Prozent der Fahrzeit fährt das Ecomobil auf zwei Reifen. Im Rangiermodus und Langsambetrieb können zwei weitere Stützräder ausgefahren werden. Auf das Ecomobil folgte der MonoTracer (Link), der sich optisch stark von seinem Vorgängermodell abhebt.

Tüftler Arnold Wagner am Computer. Derzeit beschäftigt er sich, wie man am Bildschirm ersieht, viel mit dem Kugelmotor (Link) Technik-Interessierte können sich zudem bei der Firma Peraves einen Film dazu downloaden (wmv-Format -

Design muss sein

Schuld daran ist der Diplom Designer Tobias Wülser und sein Team vom Design-Werk in Winterthur (Link). Er fand, dass Ecomobil eine tolle Sache sei – leider mit mittelmässigem Design ausgestattet. Und schlechtes Design verkauft sich nicht. In einer 3 ½ monatigen Diplomarbeit fertigte er daher ein fertiges Modell des MonoTracers an – dieses fand bei Peraves nach Tests im Windkanal sofort Zuspruch.

Video zum MonoTracer:

Zeichnungen an der Wand beim Design-Werk zeigen - hier sitzen kreative Köpfe. Rechts daneben das Modell des MonoTracers:

Tobias Wülser (rechts) erklärt MSS-Redaktor Daniel Riesen die Grundform des neuen MonoTracers:

Peter Mersiowsky und Tobias Wülser vom Design-Werk. Im Hintergrund eine Auftragsarbeit der Schweizer Post für einen Elektroroller.

Cw-Wert sehr klein

Doch zurück zum Sinn eines Einspur-Fahrzeugs mit geschlossener Kabine. Werden die zwei Passagiere hintereinander platziert, kann die Monocoque-Hülle in der Form eines schmalen Wassertropfens strömungsgünstig über das ganze Fahrzeug gezogen werden. Die Folge: der Strömungswiderstandskoeffizient (Cw-Wert) wird sehr klein. Und weil nur zwei Räder während der Fahrt über den Asphalt rollen, ist auch der Rollwiderstand des sehr verwindungssteifen Fahrzeugs ziemlich gering (relativ zum Auto).

Zum Vergleich:

Geschlagen wird der MonoTracer momentan bezüglich der Aerodynamik einzig vom VW-Einliterauto (soll 2010 in Produktion gehen) und ein paar Studien-Fahrzeugen.

Auch gegenüber Töffs nicht schlecht

Auch gegenüber einem normalen Töff steht der MonoTracer nicht schlecht da: obwohl mehr als doppelt so schwer (490 kg Leergewicht) beträgt die Stirnfläche mit rund 1 Quadratmeter nicht viel mehr als diejenige eines durchschnittlichen Töffs (0.8 Quadratmeter).

MonoTracer in der Kurve:

Theoretisch ein Verbrauchswunder...

Theoretisch gesehen müsste der Motoracer mit seiner optimierten Aerodynamik also ein wahres Verbrauchswunder sein. Dass dem nicht so ist, liegt hauptsächlich am leistungsstarken Viertaktmotor. Wenn man bereit ist, rund 52'000 Euros (rund 81'000 Franken) für ein Fahrzeug auszugeben, will man keine lahme Ente fahren. Und daher entschied man sich bei Peraves, den 115 PS starken Vierzylinder-Viertakt-Motor der BMW K 1200 LT zu verwenden. Und daher gibt Peraves trotz der exzellenten Aerodynamik für den MonoTracer einen Durchschnittsverbrauch von 5 Litern an.

...praktisch leider nicht

Womit wir bei einem heiklen Punkt wären, über den man sich bei Peraves in Winterthur wohl auch schon die Köpfe zerbrochen hat: was nützt es, ein aerodynamisch optimiertes Fahrzeug zu bauen, wenn der Durchschnittsverbrauch kaum unter dem eines verbrauchsgünstigen Autos liegt? Ok, man bekommt das Privileg dazu, etwas sehr Ausgefallenes und sehr Dynamisches zu fahren. Doch reicht das? Erst ein MonoTracer, der agil ist, gute Fahrleistungen liefert und dazu noch unter 3 Liter Benzin auf 100 km verbraucht, wäre wirklich ein Durchbruch. Und hier kommt der E-Tracer ins Spiel.

Man saust durch die Landschaft - Foto aus dem MonoTracer geschossen:

Die Geburt des E-Tracers

Roger Riedener, ein begeisterter Modellflieger und Ecomobil-Fahrer tat sich mit Felix Wagner von der Firma Peraves zusammen, um das erste Vollkabinen-Einspurfahrzeug mit Elektromotor zu entwickeln. Das Lastenheft an den E-Tracer war dick: das Fahrzeug sollte eine grosse Reichweite haben, ausgezeichnete Fahrleistungen aufweisen und ganz mit Strom aus dem Akku versorgt werden.

Die zwei Tracers: links der MonoTracer mit dem BMW-Viertaktmotor, rechts der E-Tracer in der veralteten Monocoque-Form des Ecomobils - aber mit sehr starkem, umweltfreundlichem Elektromotor:

Die zwei E-Tracer-Tüftler nebeneiander:

Akkus entscheiden

Möglich wurde der E-Tracer aber hauptsächlich durch den enormen Fortschritt im Akkumulatoren-Bau. Will man nämlich keine 200 km lange Stromleitung hinter sich herziehen, braucht man einen Energiespeicher in Form eines Akkus an Bord. Er füllt die gleiche Rolle aus, wie die des Benzins an Bord eines mit einem Ottomotor betriebenen Fahrzeugs. Doch mit den alten Akali-Mangan-Batterie oder mit Batterien auf Basis von Blei, Nickel, Zink/Kohle etc war kaum noch ein Blumentopf zu gewinnen. Erst der Siegeszug der wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus mit ihrer sehr hohen Energiedichte macht den E-Tracer möglich.

9 kW reichen für Tempo 120 km/h

Die Tüftler fanden heraus, dass für ein Elektromotorfahrzeug ihrer Grössenordnung gerade einmal 9 kW ausreichten, um auf Tempo 120 km/h zu kommen. Mit 30 kW kam man auf Tempo 200 km/h. Das wären umgerechnet gerade einmal 40 PS.  Zum Vergleich kann man sich ja einmal ein Motorrad mit Viertakt-Motor denken, das die Leistung einer Kawasaki 250 R Ninja aufweist, aber massiv schwerer als eine Honda Goldwing ist. Grauenhaft untermotorisiert wäre so etwas……

Enorm hoher Wirkungsgrad

Dass dem nicht so ist, ist dem Elektromotor zu verdanken. Besser gesagt: seinem Wirkungsgrad. Der maximale Wirkungsgrad eines Ottomotors liegt bei circa 40 Prozent. Der Rest der Energie verpufft in Wärme, Reibungsverlusten etc. Anders der Elektromotor: durchschnittlich schafft er Wirkungsgrade um 80 Prozent…was natürlich eine ganz andere Liga darstellt….

Hier kommt die Power her - unter der Verkleidung sind mehrere Akkus sichtbar:

Blick ins Test-E-Tracer-Cockpit. Das Serien-Cockpit danach dürfte dann um einiges edler gestaltet sein

Schweizer Elektromotor

Ein 30 kW-Elektromotörchen hätte also ausgereicht. Doch weil das Gesamtfahrzeug in einer späteren Serienfertigung ähnlich teuer zu stehen kommt wie der MonoTracer, wählte man einen viel stärkeren Motor. Und zwar den 100 kW-HSM-Elektromotor der Schweizer Firma Brusa in Sennwald (Kanton St.Gallen - Link dazu).
Also ging es flott ans Werk: in eine Monocoque-Hülle eines Ecomobils wurde der Brusa-Elektromotor versenkt, dazu leistungsstarke Lithium-Ionen-Akkus. Wie sich das Ganze fährt? Nun, an den Lenker eines E-Tracers hat man uns nicht gelassen. Der E-Tracer ist nämlich noch ein Einzelstück und zudem bräuchte es schon ein paar Einführungsstunden, um mit dem Elektrogeschoss gut umgehen zu können.

Beinahe lautlos unterwegs

Aber auf dem Rücksitz (bei uns hiesse das Sozius) fanden wir natürlich Platz. Und auch von dort aus sah es danach aus, als wäre der E-Tracer verdammt schnell. Trotz den über 400 kg Lebendgewicht beschleunigte der E-Tracer in der Stadt und über Land fast wie ein normales Motorrad. Und das komplett lautlos. Bloss ein leises Surren vom Elektromotor und das Abrollgeräusch der Reifen auf dem Asphalt ist zu hören. Ansonsten: Ruhe. Als würde man 4000 Meter über Boden im Himmel mit einem Segelflieger herumkurven – so in etwa fühlt es sich an.

Video zum E-Tracer:

Bremsen ohne zu bremsen?

„So…und jetzt zeig ich dir, wie das Ding ohne Bremsen bremst,“ meint Roger. Im nächsten Augenblick werde ich nach vorne in den Sicherheitsgurt (der E-Tracer kann wie Ecomobil oder MonoTracer ohne Helm, aber mit Sicherheitsgut gefahren werden) gedrückt. Eine Bremswirkung fast so, als hätte ich bei meiner Bandit voll in die Vorderradbremse gegriffen. Und das ganze ohne Bremsen? Jein. Denn jeder Elektromotor kann von selbst abgebremst werden.

Rekuperationsprinzip beim Bremsen

Der E-Tracer-Motor profitiert von einer Nutzbremsung. Dazu wird der Motor beim Abbremsen als Generator gebraucht (Rekuperation) und die gebrauchte Energie wird zu einem grossen Teil wieder ins Energieversorgungsnetz zurückgeleitet. „Toll, was?“ schmunzelt Roger. „Beim Bremsen gewinne ich noch Energie“. Für die ganz brenzligen Situationen hat der E-Tracer übrigens auch konventionelle Scheibenbremsen an Bord. Desgleichen ein ABS-System und Traktionskontroll-System.

Wann wird der E-Tracer einsatzfähig sein?

Wie gesagt ist der E-Tracer derzeit ein noch sündhaft teures Erprobungsfahrzeug. Mitte 2010 hoffen die Schaffer Roger und Felix jedoch, den E-Tracer in Serienproduktion schicken zu können. Er wird jedoch nicht unter dem Dach der Firma Peraves komplett konstruiert und gebaut, sondern dürfte im Ausland zusammengebaut werden. Im Gespräch ist derzeit Thailand. Kostenmässig ist circa der Preis des derzeitigen MonoTracers (52'000 Euro) angepeilt.

Und die Zukunft?

Wir haben noch kurz mit Dipl.-Ing.  Beat Graf, Marketingleiter der Brusa Elektronik AG in Sennwald gesprochen. Er bestätigte uns gegenüber, dass derzeit enormes Interesse an ihren Elektromotoren besteht (Elektromotoren haben ja neben dem Einsatz im Strassenverkehr auch sonst viele Aufgabengebiete).

Die Grenzen in Bezug auf die Leistungsfähigkeit stellt dabei nicht der Elektromotor selbst dar, sondern der Energiespeicher, die Akkumulatoren. Seitdem sie immer besser geworden sind, weitet sich das Aufgabengebiet der Elektromotoren auch immer mehr aus. Schon in sehr naher Zukunft, so prophezeit er, werden sehr viel mehr Elektromotoren auf der Schweizer Strassen unterwegs sein. Einzige Einschränkung: ob die Elektromotoren bei der Bevölkerung Akzeptanz finden, ist noch nicht geklärt. Und auch ein sehr tiefer Ölpreis könnte den Siegeszug des Elektromotors beenden…

Hier nun ein paar Eckdaten zum E-Tracer:

Weitere Fotos zum MonoTracer/Ecomobil:

Das Ein- und Aussteigen ist gerade für Neulinge ungewohnt und etwas umständlich. Wenn man sich daran gewöhnt habe, sei - so die Firma Peraves - aber auch das kein grosses Problem mehr:

Roger Riedner (links) und Felix Wagner:

Sitzt man erstmals, hat man eigentlich gut Platz:

Auch ein flüssigkeitsgekühlter Motor kann nicht völlig gekapselt werden, wie die Kühlschlitze im Heck zeigen:

Front mit schön designten Scheinwerfern. Auch einen Scheibenwischer gibt es:

Design bis ins Detail: Aussenspiegel:

Klapp raus das Rad: die zwei seitlichen Stützräder braucht es nur im Langsam-Fahrmodus / beim Parkieren etc. Bedient werden sie vom Cockpit aus:

Dass man den Monotracer trotz Stützräder auch hinschmeissen kann, zeigt dieses Foto:

Und noch so eine hübsch dekorierte Tür gibt es bei Peraves. Hier wurden offensichtlich Scheinwerfertests gemacht:

Der MonoTracer braucht deutlich weniger Parkraum als ein herkömmliches Auto. Darum können auch die Garagen etwas weniger breit ausfallen:

Felix Wagner erklärt unserem Redaktor Daniel Riesen die Bedienelemente im MonoTracer:

Blick durch den MonoTracer auf den E-Tracer:

Weitere Fotos zum E-Tracer:

Neben dem Goldküstenpanzer nimmt sich der E-Tracer geradezu winzig aus:

Im Langsam-Betrieb empfiehlt es sich, die Stützräder ausgeklappt zu halten:

Und auch dieses Ding wird in Zukunft von sich reden machen: Kugelmotor. Doch das ist eine andere Geschichte...