Fahrrad mit Starrgang und Freilauf

Alpha Bike heißt ein schickes Fahrrad, das fünf Studenten der Ingenieurswissenschaften an der Universität von Pennsylvania in Philadelphia entwickelt haben. Konzipiert ist es als Fahrrad mit starrem Gang. Der Fahrer kann aber auch in einen Freilaufbetrieb umschalten.

Ohne Freilauf

Fahrräder mit starrem Gang, auch Fixies (von: Fixed Gear Bike) genannt, sind wenig bequeme Gefährte, die sich aber seit einiger Zeit steigender Beliebtheit erfreuen. Diese Fahrräder sind für den Einsatz bei Bahnrennen gedacht. Bei ihnen ist das Zahnrad des Hinterrades direkt mit der Nabe verbunden. Das bedeutet, die Fahrräder haben keinen Freilauf, keine Gangschaltung und keinen Rücktritt. Meist haben sie auch keine Bremse - gebremst wird, indem der Fahrer Widerstand auf die Pedale gibt.

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Das Alpha Bike... (Foto: Alpha Bike)

Die Fünf aus Philadelphia haben aus dem Low-Tech-Fahrrad ein hochtechnisches Gerät gemacht: Statt einer Kette nutzt das Alpha Bike einen Treibriemen zur Kraftübertragung von den Pedalen auf das Hinterrad. Der Riemen verläuft in der Kettenstrebe des Rahmens.

Starrgang oder Freilauf

Das Tretlagerrohr ist größer als bei einem normalen Fahrrad. Darin befindet sich ein komplexes Getriebe, das es ermöglicht, das Alpha Bike im Starrgang-Modus zu betreiben oder wahlweise einen Freilauf zu aktivieren. Die Teile haben die Konstrukteure zum Teil gefräst, zum Teil per Lasersintern aufgebaut. Die Kupplung funktioniert elektromechanisch. Switchable Integrated Free-Fixed Transmission (Swift, zu Deutsch: schnell) haben die Konstrukteure dieses Antriebssystem getauft. Für den Freilaufbetrieb steht eine Dreigangschaltung zur Verfügung.

Sie ist nicht das einzige elektronische System an dem Fahrrad: Es verfügt über einen Mikrocontroller sowie eine Reihe von Sensoren, unter anderem zur Messung von Geschwindigkeit und Tretrhythmus. Die Daten werden auf einem kleinen Display angezeigt, können aber auch auf einer SD-Karte gespeichert und nach der Fahrt ausgewertet werden. Die Energie dafür liefert ein Dynamo, der in der Nabe des Vorderrades angebracht ist.

Lenker im Rapid-Prototyping-Verfahren

Display, SD-Karteneinschub, Züge und Kabel sind alle in den Lenker integriert. Dieser wurde ebenfalls im Rapid-Prototyping-Verfahren erstellt und anschließend mit Kohlefaser verstärkt. Auch die Rahmenrohre des Fahrrades bestehen aus Kohlefaser, die durch Verbindungsstücke aus Aluminium zusammengehalten werden.

Ziel der Konstrukteure war es nach eigenen Angaben, "ein Fahrrad zu entwickeln, das die Grenzen von integrierten Systemen erweitert." Zum einen ging es darum, ein neues Antriebskonzept zu entwickeln, das sowohl Starrgang- als auch Freilaufbetrieb ermöglicht. Zum anderen sollten alle Komponenten des Fahrrades im Rahmen verschwinden, um sie vor Umwelteinflüssen zu schützen und um den ästhetischen Eindruck des Fahrrads nicht zu stören. Letzteres ist gelungen: Das Alpha Bike ist bei einem Designwettbewerb der Universität von Pennsylvania ausgezeichnet worden.