Schalten ohne Schaltwerk? Das Thema tauchte in der MTB-Welt schon oft auf. Ende der 2000er Jahre sorgte Bergamonts Big Air G9 mit Suntour-Getriebebox für Aufsehen. Es folgten die Pinion-Getriebe und zuletzt Pinions MGU, die E-Bike-Motor und Schaltung in einer Einheit vereint. Die Vorteile klingen seit jeher verlockend: weniger Verschleiß, keine beschädigten Schaltwerke, eine zentrale Massenverteilung und Schalten unter Last. Zur Wahrheit gehört allerdings auch: Bislang blieben solche Konzepte eine Nischenlösung.
Kurz & knapp: Gobao X1 und X1P
- Max. Drehmoment: X1 120 Nm, X1P 150 Nm
- Spitzenleistung: X1 1200 W, X1P 1500 W
- Gewicht: je 3,85 kg
- Übersetzungsbandbreite: X1 400 %, X1P 500 %
- Akkuoptionen: 500/750/900 Wh
Kaum eine Minute vergeht, an dem ich nicht über Bikes oder die neuste Innovationen nachdenke. Ob E-MTB, Trailbike oder Enduro – ich teste zudem alles, was die Bike-Branche zu bieten hat. Mich interessieren nicht nur Daten und Ausstattung, sondern vor allem das Fahrgefühl auf dem Trail. Genau daraus entstehen unsere Tests, Kaufberatungen und Vergleiche bei BikeX und im Magazin MOUNTAINBIKE. Eine aktuelle Test-Übersicht der spannendsten E-MTBs des Jahres findest du hier.
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Viel Spaß beim Lesen!
Neue Entwicklungen in der E-CVT-Technologie
Alles aus einer Hand: Mit dem X1P präsentiert Gobao ein komplettes Antriebsökosystem. Für Trekking- und Alltagsräder gibt es zudem den etwas schwächeren X1.
Jetzt kommt neuer Schwung in das Thema. Mit Avinox und Gobao arbeiten gleich zwei chinesische Hersteller an sogenannten E-CVT-Antrieben (Electronic Continuously Variable Transmission), also elektronisch geregelten, stufenlosen Getrieben. Statt fester Gänge versprechen sie eine stufenlose Übersetzung, die sich automatisch an Fahrsituation und Trittfrequenz anpasst. Gobao ist dabei schon einen Schritt weiter und ließ uns seinen X1P-Antrieb auf der Eurobike bereits kurz fahren und gewährte erste Einblicke in die Technik. Grund genug, das neue Konzept genauer zu erklären.
Funktionsweise des Gobao E-CVT-Systems
Ein Mittelmotor, ein zweiter Elektromotor und ein Planetengetriebe – mehr braucht das neue E-CVT-Konzept von Gobao nicht. Tatsächlich steckt dahinter eine Technik, die ihre Wurzeln in der Automobilindustrie hat. Genauer gesagt: im Hybridantrieb von Toyota. Dort sorgt das sogenannte "Power Split Device" (PSD) seit 1997 dafür, dass sich die Übersetzung stufenlos verändert – ganz ohne Schaltvorgänge. Genau dieses Grundprinzip überträgt Gobao nun auf das E-Bike.
Unterschiede zu klassischen stufenlosen Getrieben
Der Begriff E-CVT sorgt dabei leicht für Missverständnisse. Viele verbinden damit die klassischen stufenlosen Getriebe aus Motorrollern oder Kleinwagen wie den niederländischen DAF-Modellen mit Variomatic. Dort verändern zwei verstellbare Kegelscheiben und ein Stahlband beziehungsweise Riemen die Übersetzung stufenlos. Das Gobao-System arbeitet jedoch nach einem völlig anderen Prinzip. Statt Variator und Riemenantrieb bildet ein Planetengetriebe das Herzstück des Antriebs. Es besteht aus drei zentralen Getriebegliedern: Sonnenrad, Planetenträger mit den Planetenrädern und Hohlrad. Werden zwei dieser Elemente angetrieben beziehungsweise geregelt, ergibt sich daraus automatisch die Drehzahl des dritten.
Gobao X-System: zwei Motoren, eine Aufgabe
Auch Gobao kombiniert zwei Elektromotoren mit einem Planetengetriebe. Laut der Schemazeichnung werden Fahrer- und Motorleistung gemeinsam ins Hohlrad eingeleitet, während der Regelmotor über das Sonnenrad die Übersetzung steuert. Der Output erfolgt über den Planetenträger. So verändert sich die Übersetzung stufenlos, ohne dass klassische Gangwechsel notwendig sind. Gobao gibt dafür eine Übersetzungsbandbreite von bis zu 500 Prozent an. Während sich Geschwindigkeit und Last ändern, kann die Trittfrequenz des Fahrers nahezu konstant bleiben.
Vergleich mit klassischen Schaltungen
Auch moderne Zwölffach-Kettenschaltungen bieten mit rund 520 Prozent eine ähnlich große Übersetzungsbandbreite – allerdings in festen Gangsprüngen. Gerade darin liegt für viele Mountainbiker der Reiz klassischer Schaltungen: Jeder Gangwechsel ist sichtbar, spürbar und mechanisch nachvollziehbar. Beim E-CVT läuft dieser Prozess dagegen nahezu unsichtbar und unmerklich im Inneren des Antriebs ab. Die Elektronik passt die Übersetzung kontinuierlich an Last, Geschwindigkeit und die gewünschte Trittfrequenz an. Wer dennoch nicht auf ein klassisches Schaltgefühl verzichten möchte, kann virtuelle Gänge aktivieren. Ob acht, zehn oder zwölf Gänge – die Anzahl der Schaltstufen lässt sich frei per Software festlegen.
Mehr als eine Automatik
Interessant ist auch, dass diese Architektur weit mehr Möglichkeiten eröffnet als eine reine Automatikschaltung. Weil der zweite Elektromotor ohnehin ständig mit dem Planetengetriebe verbunden ist, kann er nicht nur die Übersetzung regeln, sondern auch gezielt Drehmoment aufnehmen oder abgeben. Genau diesen Effekt nutzt beispielsweise Hepha bei seinem auf der Eurobike gezeigten Urban-X-Konzept. Dort erzeugt der Regelmotor beim Rückwärtstreten ein Gegenmoment und simuliert so eine Rücktrittbremse. Prinzipiell ist auch Rekuperation möglich: Dabei arbeitet der zweite Elektromotor – wie bei Toyota – als Generator und speist beim Bergabrollen oder Bremsen Energie zurück in den Akku.
Zentralisiert: Weil Kassette und Schaltwerk entfallen, wandert mehr Masse Richtung Tretlager. Das verbessert die Massenverteilung und reduziert die ungefederte Masse am Hinterrad.
Auswirkungen auf das Bike-Design
Neben dem Schaltkomfort verändert das E-CVT auch den Aufbau des Bikes. Besonders Fullys können von der zentraleren Massenverteilung profitieren. Kassette und Schaltwerk entfallen. Am Hinterrad genügt ein einzelnes Ritzel, zudem lässt sich ein wartungsarmer Zahnriemen einsetzen. Somit wandert ein Teil der bislang am Hinterrad sitzenden Masse Richtung Tretlager. Das bringt Vorteile für das Fahrwerk: Die geringere ungefederte Masse ermöglicht es dem Hinterrad, agiler auf Unebenheiten zu reagieren.
Herausforderungen & Zukunftsaussichten
Ganz ohne Herausforderungen kommt das Konzept sicher nicht aus. Das System ist konstruktiv deutlich komplexer als ein herkömmlicher Mittelmotor mit Kettenschaltung. Zwei Elektromotoren, komplexe Software und Planetengetriebe müssen perfekt zusammenarbeiten. Bei ersten Fahrtests auf der Eurobike war deutlich zu spüren, dass sich das System noch in der Entwicklung befindet. Zudem stellt sich die Frage nach Wirkungsgrad, Langzeithaltbarkeit und Servicefreundlichkeit. Gobao und Avinox versprechen zwar ein wartungsfreies Getriebe – ob sich das im harten Trail-Alltag bewahrheitet, müssen jedoch erst Langzeittests zeigen.
Das E-CVT ist sicher mehr als eine weitere Motor-Getriebe-Einheit. Ganz neu ist das Prinzip zwar nicht: Toyota setzt es bereits seit knapp 30 Jahren im Prius ein. Dort hält das "Power Split Device" den Verbrennungsmotor möglichst häufig im optimalen Wirkungsgradbereich. Genau dieses Prinzip hält nun Einzug ins E-Bike. Auch Elektromotoren arbeiten nicht in jedem Last- und Drehzahlbereich gleich effizient. Mithilfe eines E-CVT könnten sie häufiger im optimalen Wirkungsgradbereich arbeiten. Ob sich daraus tatsächlich spürbare Vorteile bei Reichweite und Effizienz ergeben, müssen Tests erst noch zeigen.
Schnelllade-Technologie
Kaffeepause genügt: Dank bis zu 1,5 kW Ladeleistung soll der Super Charger den Akku in rund 20 Minuten wieder auf 80 Prozent bringen.
Das E-CVT ist dabei nicht die einzige Neuheit: Mit einem kompletten Antriebsökosystem und dem neuen Super Charger präsentierte Gobao gleich den nächsten Paukenschlag. Das 1,5-kW-Ladegerät lädt mit bis zu 30 Ampere an einem 52-Volt-Batteriesystem und soll einen 750-Wh-Akku in nur 20 Minuten von 10 auf 80 Prozent bringen – rund viermal schneller als viele aktuelle Systeme.
