Preisträger 2023

3X3 NINE – Prüfstandsentwicklung für die Fahrrad-Nabenschaltung der nächsten Generation

Das Aalener Steinbeis-Transferzentrum Innovative Antriebstechnik und Abwärmenutzung (IAA) unter der Unternehmensführung von Prof. Dr.-Ing. Markus Kley hat gemeinsam mit der H+B Hightech GmbH (Adelmannsfelden) einen Prüfstand für den Test von Fahrrad-Nabenschaltungen entwickelt, der dem Unternehmenspartner einen Vorsprung im Wettbewerb bietet. Diese herausragende Zusammenarbeit wurde belohnt: Das Projektteam erhält den Transferpreis der Steinbeis-Stiftung - Löhn-Preis 2023. 

Die H+B Hightech GmbH ist seit 2014 Spezialist für hochpräzise Motorkomponenten für Verbrennungsmotoren. Inzwischen bringt der Mittelständler aus Adelmannsfelden sein Know-how auch in den Fahrradmarkt ein: Unter der Produktmarke 3X3 bietet H+B Hightech innovative Fahrradkomponenten auf hohem technischem Niveau und in eigener Produktion an. Herzstück der Marke ist das 3X3 NINE-Radnabengetriebe. Für die Entwicklung eines Prüfstands zur Erprobung von Fahrradgetrieben holte sich das Unternehmen fachkundige Hilfe beim Aalener Steinbeis-Transferzentrum Innovative Antriebstechnik und Abwärmenutzung (IAA), das sich im Schwerpunkt mit der Entwicklung und Erprobung von Antriebseinheiten beschäftigt. 

Im konzipierten Prüfstand treibt ein Antriebsmotor über eine Gelenkwelle eine Riemenscheibe an, die über einen Lagerbock gelagert ist. Über Riemen und angebrachte Riemenscheiben am An- und Abtrieb wird das Prüfgetriebe betrieben. Es wird über eine Starrachse gehalten, so wie es im Fahrrad auch der Fall ist. Über zwei Messflansche werden die Drehzahlen und Drehmomente im Bereich des Lagerbocks ermittelt. Der Prüfstand wurde als reiner Naben-Prüfstand konzeptioniert, die Kollektive bilden eine Laufleistung von 45.000 km ab. Der Antrieb des Radnabengetriebes ist über Riemen und Kette möglich. Die Getriebe lassen sich schnell und flexibel über ein Schnellspannsystem wechseln, das einen Fahrradhinterbau widerspiegelt.

Da das Getriebe sowohl mit manueller Dreh-Shift- als auch elektrischer Schaltung verfügbar sein wird, war die Entwicklung eines elektromechanischen Schaltaktuators notwendig. Zusätzlich zu Analysen der Getriebedauerhaltbarkeit führte das Steinbeis-Team deshalb Untersuchungen zur Ermittlung der erforderlichen Schaltkraft und des Schaltmoments durch. 

Im Gegensatz zu vorhandenen Komplett-Rad-Prüfständen liegen bei einem Nabenprüfstand die Vorteile in kürzesten Rüstzeiten und der Möglichkeit verschiedene Gänge direkt am Prüfstand zu testen. Der konzipierte Prüfstand ist daher prädestiniert für die Entwicklung eines neuen Naben-Getriebes.

Dank der aufwendigen Vorarbeit, der präzisen Prüftechnik des Steinbeis-Teams und der hervorragenden Verzahnung der Kompetenzen der Projektpartner konnte H+B Hightech das 3X3 NINE-Radnabengetriebe im Juli 2022 ein Jahr früher als geplant der Öffentlichkeit präsentieren. Im Jahr 2023 soll das Nabengetriebe in Serie gehen. Das erworbene Prozess-Know-how hinsichtlich der Nabenprüfung im eigenen Haus verschafft H+B Hightech ein Alleinstellungsmerkmal gegenüber den Mitbewerbern auf dem wachsenden Bikemarkt. Mit dem neuen Geschäftsbereich „Bike Technology“ strebt H+B Hightech die Zukunftssicherung seiner 100 Mitarbeiter abseits der Automobilbranche an. 

Das Projekt spiegelt eine äußerst gelungene Entwicklungspartnerschaft zwischen Steinbeis und der Industrie wider. Durch die Nähe der Projektpartner zur Hochschule Aalen findet dieses Wissen abstrahiert Eingang in die Lehre und Forschung und trägt so zum Wissens- und Technologietransfer bei.

Steinbeis Lunchbreak | Auf einen Happen mit... Prof. Dr.-Ing. Markus Kley und Dominik Maier

Dauer: 30 Min.

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