Seit vielen Jahren fährt Thomas Arnold in seiner Freizeit Motocross- und Enduro-Rennen. Das Bemerkenswerte dabei – in letzter Zeit steht der IAV-Teamleiter Engine Concepts & Mechanics deutlich öfter auf dem Podium als früher. Neben seinem fahrerischen Können macht sein Motorrad den Unterschied: Arnold bestreitet seine Rennen seit rund zwei Jahren mit einem E-Bike, das seine Konkurrenten regelmäßig alt aussehen lässt.
Das Elektro-Motorrad basiert auf einem Honda-Fahrgestell, für das Arnold einen maßgeschneiderten Antrieb entwickelt hat. Die Hochvolt-Batterie aus zylinderförmigen Lithium-Ionen-Zellen liefert 370 Volt und hat eine Kapazität von fünf Kilowattstunden. Für kurze Rennen von 30 Minuten liefert sie genügend Energie. Geht es auf längere Distanzen, kann man die Batterie mit wenigen Handgriffen gegen eine andere austauschen.
Die ebenfalls selbst entwickelte E-Maschine leistet 54 PS und liefert von 0 bis 7.500 Umdrehungen pro Minute ein maximales Drehmoment von 55 Newtonmetern. „Außerdem hat das E-Bike kein Getriebe, sodass auch die Schaltzeiten entfallen“, erklärt Arnold. „Es ist also durchgängig Zug auf der Kette.“ So schafft es der Systemingenieur, bei Rennen selbst bessere Fahrer immer wieder hinter sich zu lassen.
Das technische Highlight des E-Bikes ist die innovative Phasenwechselkühlung von E-Maschine, Leistungselektronik und Batterie. Das Kühlmedium entzieht den heißen Komponenten durch Verdampfung Wärme, die danach über Kondensation an die Umgebung abgegeben wird. Durch den großen Temperaturunterschied zur Umgebungsluft konnte der Kühler kleiner ausgelegt werden.
Vor allem aber kann Arnold den E-Motor dank guter Kühlung dauerhaft mit Volllast betreiben – statt wie sonst üblich nur bei rund der Hälfte seiner Maximalleistung. Die knappe Formel dafür lautet „Peak Power = Continuous Power“. „Mit konventioneller Kühlung hätte ich für die gleiche Performance einen 100-PSMotor benötigt“, berichtet Arnold. „Dadurch wären Gewicht und der erforderliche Bauraum deutlich gestiegen.“
Das innovative E-Bike bewährt sich bereits in seiner zweiten Saison und hat rund 300 Rennstunden hinter sich. „Die Technik hat im echten Leben eine überzeugende Leistung abgeliefert – also im Gelände und nicht nur auf dem Prüfstand“, sagt Matthias Krause, Abteilungsleiter Future ICE bei IAV. Für ihn ist das elektrische Motorrad auch eine gute Möglichkeit, innovative Technologien zu präsentieren, die IAV sonst weniger in den Blickpunkt rückt.
„Das gilt besonders für die Möglichkeiten der Phasenwechselkühlung, mit denen wir uns innerhalb der letzten Jahre intensiv beschäftigt haben“, so Krause. Dank der Rennerfolge von Thomas Arnold sowie der zahlreichen Messeauftritte seines E-Bikes dürfte ihr Bekanntheitsgrad bald deutlich ansteigen.