E-Racing 2021 – wie war die Saison und was könnte kommen: Wir haben mit einem Insider über E-MTB-Rennen gesprochen

E-Racing 2021 – wie war die Saison und was könnte kommen: Wir haben mit einem Insider über E-MTB-Rennen gesprochen

E-Racing wächst! Wir erinnern uns an Rennen in 2014 oder 2015, bei denen weniger als eine Hand voll Starter mit dem E-Bike fuhren. Seit 2019 gibt es die UCI Weltmeisterschaft und bei vielen anderen Rennen wächst das Starterfeld. Spannend finden wir, wie sich die Saison 2020 entwickelt hat und was 2021 kommt. Mit Claus Wachsmann haben wir mit einem echten Insider darüber gesprochen, wie die Saison 2020 war und was 2021 kommen könnte.

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E-Racing 2021 – wie war die Saison und was könnte kommen: Wir haben mit einem Insider über E-MTB-Rennen gesprochen

 

[bluecat]

Niemand hat von Rennmotoren und Rennakkus gesprochen

Doch, und sogar sehr ausführlich - nur haben die Protagonisten nur ihre Vorschriften erläutert, nicht aber deren Konsequenzen!

Gewichtsobergrenze für Akku = Einzelne serienmässige Akkus nicht mehr zulässig.
a) Startverzicht, da das ebike ein Komplettprodukt ist und ohne den richtigen Akku eine Teilnahme sinnlos.
b) Herstellung eines speziellen Rennaku, welcher das Gewicht einhält, aber Zellen mit sehr hoher Energiedichte besitzt. Solche Zellen sind u.a. nicht im Retail erhältlich und der Akku ist nach Rennende Sondermüll.

Leistungsbegrenzung für Motoren = Starke Motoren werden eingebremst
a) Startverzicht, da des ebike ein komplettprodukt ist und mit gedrossltem Motor eine Teilnahme sinnlos.
b) Herstellung eines speziellen Rennmotoers, welcher die Leistungsbegrenzung einhält, dessen Bauweise (Wirkungsgrad, Temperatuerverträglichkeit, innere Übersetzung) aber exkat auf den Athleten zugeschitten sind.

Im Automobilrennsport ist b) die übliche Variante, weil ausreichend Geld zur Verfügung steht. Hier ist a) die zu erwartende Folge - und entlarvt die Vorschriften als billigenen Trick, die stärkere Konkurrenz auszuschliessen.

 

[Stollenflug]

Ja aber das wäre dann ja eher mit Prototypen auf Formel 1 Niveau. Da finden sich weder Hersteller noch Fahrer.
Nöh warum kann man nicht nur "Just for fun Races" machen. Hauptsache alle haben Spaß. Große Starterfelder. Da kann dann auch ein Veranstalter was verdienen.

 

[Gelöschtes Mitglied 12093]

Gewichtsobergrenze für Akku = Einzelne serienmässige Akkus nicht mehr zulässig.
a) Startverzicht, da das ebike ein Komplettprodukt ist und ohne den richtigen Akku eine Teilnahme sinnlos.
b) Herstellung eines speziellen Rennaku, welcher das Gewicht einhält, aber Zellen mit sehr hoher Energiedichte besitzt. Solche Zellen sind u.a. nicht im Retail erhältlich und der Akku ist nach Rennende Sondermüll.

Leistungsbegrenzung für Motoren = Starke Motoren werden eingebremst
a) Startverzicht, da des ebike ein komplettprodukt ist und mit gedrossltem Motor eine Teilnahme sinnlos.
b) Herstellung eines speziellen Rennmotoers, welcher die Leistungsbegrenzung einhält, dessen Bauweise (Wirkungsgrad, Temperatuerverträglichkeit, innere Übersetzung) aber exkat auf den Athleten zugeschitten sind.

Könntest du freundlicherweise mal ein paar Links posten wo wir das nachlesen können, oder sind das eher Verschwörungstheorien und Fake News?

 

[525Rainer]

Die unterschiedliche Leistung und Tuning lässt sich durch primitivste Maßnamen regulieren:
Ein Gewichtslimit der Batterien+ der Streckenlänge /Topografie (Höhenmeter).
Wer es ganz streng Auslegen will kann auch noch zusätzlich das Motorengewicht limitieren. Der Spielraum für ein Limit der möglichen maximale Leistung wird physikalisch wirkungsvoll begrenzt.
Damit erübrigt sich auf denkbar einfachste Art und Weise jede Diskussion über Tuning des 25km/h Speedlimiters und der Auslegung eines 250Watt Nennleistung - Pedelecmotors.
Wir wissen alle das stinknormale handelsübliche Pedelecmotoren ganz legal 600-Watt Spitzenleistung abgeben können.
Wenn man diese allerdings dauerhaft abruft, muss aufgrund der gewählten Rennstrecke/ Höhenmeter die Batterie vorzeitig am Ende sein.
Das kann jeder Schulkind in einer simplen Energie-Rechnung im Vorfeld abchecken.
Damit bleibt nur noch die Selbstregulierung der 25km/h Grenze übrig: die ebenfalls extrem einfach regelbar ist: die Bergaufpassagen müssen so ausgelegt sein, das man mit einem 600 Watt Motor + Fahrerleistung die 25km/h Gewindigkeit schlichtweg nicht erreicht. Jeder ambitionierte E MTB Fahrer kennt das aus eigener Erfahrung: steil + schwierig bergauf sind die 25km/h in weiter ferne!
Anmerkung : in der Praxis erreichen alle namhaften Motoren in der 3 kg +/- Klasse im besten Fall 500 Watt bei 10 Minuten Dauerleistung dann sind sie heißgelaufen und der Wirkungsgrad geht in den Keller. Die 500Watt sind übrigens nur bei optimal kühlen Außentemperaturen real erreichbar.
Fazit : Leistungstunig braucht es nicht weil die Energiemenge (Batteriegewicht) begrenzt ist. (das wäre genauso schwachsinnig wie wenn man mit einem Formel 1 Fahrzeug und 5 Liter Benzin auf einen GP- Kurs/Renndistanz gehen würde....)
Die DH Sektionen sind kein Leistungs und Speedlimiter- Tuning- Problem: hier wird deutlich scheller wie 25km/h gefahren - da erübrigt sich jegliches Tuning.
Mit diesen beiden Maßnahmen kann man jegliches Tuning für überflüssig machen und zugleich kann jeder Hintertupfing-Renn-Kommissar das Batteriegewicht mit einer Waage vor Ort auf primitivste Art und Weise nachkontrollieren - mehr technische Kontrolle ist aus rein physikalischen Aspekten schlichtweg nicht notwendig!
Ein anderes Problem welches in der bisherigen Diskussion keinerlei Beachtung erfährt stellt sich im Fahrergewicht:
Ein leichter Fahrer wird unweigerlich uneinholbar schneller Bergauf fahren wie ein schwerer Fahrer. Auch wenn beide Fahrer gleich gut trainiert sind. Die hohe Leistungsdichte des Pedelec-Motors belohnt ein niedriges Systemgewicht extrem. Hier müssen unterschiedliche Batteriegewichte (= unterschiedliche Energieinhalte der Batterie) für unterschiedliche Fahrergewichte zugeordnet werden um ein fairen und spannenden Wettbewerb zu generieren. Ansonsten werden in Zukunft unweigerlich 50 -55kg Jockys alles in Grund und Boden fahren: jedes Kilo Fahrergewicht /Systemgewicht mehr bedeutet bereits rein rechnerisch ein Platz auf den hinteren Rängen.
Ich bin fest der Überzeugung das es ohne diese primitiven Regeln in Zukunft kein spannendes und faires E MTB Rennen ausgetragen werden kann.
Die frohe Botschaft ist aber: komplizierte Regularien und Tuning- Überwachung sind vollkommen überflüssig.
Nachtrag:
Was in Zukunft, egal mit welchen technischen Regeln, überhaut gar keinen Sinn macht: E MTB Rennen auf für Biorennen ausgelegten Kursen sattfinden zu lassen.
Auf CC- Kursen wird man automatisch in die 25kmh Grenze hineinrauschen und extremst langweilige Speedlimiter Rennen erhalten.
Endurorennen mit Forststraßen- Auffahrten machen selbstredend ebenfalls keinerlei Sinn.
E MTB Rennen brauchen eigens konzipierte Rundkurse und Wertungstrecken.

Deine einschätzung als mann der daten: welches grundlayout hätte ein sehenswertes emtb rennen für die 500-700wh und die light emtb klassen. Streckenlänge, höhenmeter, zeit?
Und kann es rennen geben die so gestaltet sind das beide konzepte gegeneinander antreten können?

Ich denke unterschiedliche akkus für unterschiedlich schwere fahrer werden nicht beliebt sein. Der kunde will sehen was bikes im möglichst nahen serienzustand können.
Diese ganze softwaregeschichte würde ich nur zulassen wenn der modus dann auch in bestimmter stückzahl käuflich zu erwerben ist.
Falls spezielle akkus zum einsatz kommen kann man auch gleich die 25km h grenze aufheben. Ist ja abgesperrtes gelände und man könnte diese restriktion auch in bikeparks fallen lassen um die überlegenheit der technologie voll nutzen zu können.

 

[bluecat]

sind das eher Verschwörungstheorien und Fake News?

wie bei solchen Sachen üblich, gibt es keine links, denn sonst wär es ja nicht so....

Die Tabelle und die Rennanaylse (hier publiziert resp. auf der Webseite des Veranstalters einsehbar) zeigen, dass mit serienmässigen eMTB bereits ein selektives Resultat entsteht. Eine zusaätzliche Reglementierung schafft künstliches Ungleichgewicht, welches - so das Geld vorhanden - Gegenreaktionen erzwingt.

Der Akku, das teurste Ersatzteil. Selbst bei einem Gelegenheits-Freizeitgerät muss er eine Weile halten. Entladungstiefe, Stromstärke und Arbeitstemperatur wirken dem entgegen. Daher werden die Zellen nach den Belastungskriterien ausgewählt und das BMS entsprechend programmiert.

Mit Geld, Zugang zu den Teilen und Fachwissen lässt sich ein wesentlich leistungsfähiger Akku bauen, der aber nur die Lebensdauer eines Rennens aufweist: Der Rennakku. Der erste Schritt dorthin steht auch Dir offen: Zahlreiche Akkupacker bieten ihre Dinste an, um alte und auslgelagte Akkus in neue, stärkere umzurüsten.

 

[Tabletop84]

Die unterschiedliche Leistung und Tuning lässt sich durch primitivste Maßnamen regulieren:
Ein Gewichtslimit der Batterien+ der Streckenlänge /Topografie (Höhenmeter).
Wer es ganz streng Auslegen will kann auch noch zusätzlich das Motorengewicht limitieren. Der Spielraum für ein Limit der möglichen maximale Leistung wird physikalisch wirkungsvoll begrenzt.
Damit erübrigt sich auf denkbar einfachste Art und Weise jede Diskussion über Tuning des 25km/h Speedlimiters und der Auslegung eines 250Watt Nennleistung - Pedelecmotors.
Wir wissen alle das stinknormale handelsübliche Pedelecmotoren ganz legal 600-Watt Spitzenleistung abgeben können.
Wenn man diese allerdings dauerhaft abruft, muss aufgrund der gewählten Rennstrecke/ Höhenmeter die Batterie vorzeitig am Ende sein.
Das kann jeder Schulkind in einer simplen Energie-Rechnung im Vorfeld abchecken.
Damit bleibt nur noch die Selbstregulierung der 25km/h Grenze übrig: die ebenfalls extrem einfach regelbar ist: die Bergaufpassagen müssen so ausgelegt sein, das man mit einem 600 Watt Motor + Fahrerleistung die 25km/h Gewindigkeit schlichtweg nicht erreicht. Jeder ambitionierte E MTB Fahrer kennt das aus eigener Erfahrung: steil + schwierig bergauf sind die 25km/h in weiter ferne!
Anmerkung : in der Praxis erreichen alle namhaften Motoren in der 3 kg +/- Klasse im besten Fall 500 Watt bei 10 Minuten Dauerleistung dann sind sie heißgelaufen und der Wirkungsgrad geht in den Keller. Die 500Watt sind übrigens nur bei optimal kühlen Außentemperaturen real erreichbar.
Fazit : Leistungstunig braucht es nicht weil die Energiemenge (Batteriegewicht) begrenzt ist. (das wäre genauso schwachsinnig wie wenn man mit einem Formel 1 Fahrzeug und 5 Liter Benzin auf einen GP- Kurs/Renndistanz gehen würde....)
Die DH Sektionen sind kein Leistungs und Speedlimiter- Tuning- Problem: hier wird deutlich scheller wie 25km/h gefahren - da erübrigt sich jegliches Tuning.
Mit diesen beiden Maßnahmen kann man jegliches Tuning für überflüssig machen und zugleich kann jeder Hintertupfing-Renn-Kommissar das Batteriegewicht mit einer Waage vor Ort auf primitivste Art und Weise nachkontrollieren - mehr technische Kontrolle ist aus rein physikalischen Aspekten schlichtweg nicht notwendig!
Ein anderes Problem welches in der bisherigen Diskussion keinerlei Beachtung erfährt stellt sich im Fahrergewicht:
Ein leichter Fahrer wird unweigerlich uneinholbar schneller Bergauf fahren wie ein schwerer Fahrer. Auch wenn beide Fahrer gleich gut trainiert sind. Die hohe Leistungsdichte des Pedelec-Motors belohnt ein niedriges Systemgewicht extrem. Hier müssen unterschiedliche Batteriegewichte (= unterschiedliche Energieinhalte der Batterie) für unterschiedliche Fahrergewichte zugeordnet werden um ein fairen und spannenden Wettbewerb zu generieren. Ansonsten werden in Zukunft unweigerlich 50 -55kg Jockys alles in Grund und Boden fahren: jedes Kilo Fahrergewicht /Systemgewicht mehr bedeutet bereits rein rechnerisch ein Platz auf den hinteren Rängen.
Ich bin fest der Überzeugung das es ohne diese primitiven Regeln in Zukunft kein spannendes und faires E MTB Rennen ausgetragen werden kann.
Die frohe Botschaft ist aber: komplizierte Regularien und Tuning- Überwachung sind vollkommen überflüssig.
Nachtrag:
Was in Zukunft, egal mit welchen technischen Regeln, überhaut gar keinen Sinn macht: E MTB Rennen auf für Biorennen ausgelegten Kursen sattfinden zu lassen.
Auf CC- Kursen wird man automatisch in die 25kmh Grenze hineinrauschen und extremst langweilige Speedlimiter Rennen erhalten.
Endurorennen mit Forststraßen- Auffahrten machen selbstredend ebenfalls keinerlei Sinn.
E MTB Rennen brauchen eigens konzipierte Rundkurse und Wertungstrecken.

Aber die Motoren haben doch zumindest kurzfristig unterschiedliche Unterstützungscharakteristika bezüglich der Eigenleistung. Es wurde ja mit der aktuellen Generation einige Hillclimb-Wettbewerbe veranstaltet und es gab da schon deutliche Unterschiede. Dauerhaft Boost braucht man ja gar nicht. Es reicht ja wenn ein Motor an einer Stelle wo man die Leistung braucht halt etwas mehr abgibt.

Specialized (Brose) - 1:03,09
Yamaha PW-X2 - 1:04,62
Bosch CX 4th Gen. - 1:08,08
Shimano EP8 - 1:10,12
Shimano E8000 - 1:14,64

 

[Gelöschtes Mitglied 12093]

Der Akku, das teurste Ersatzteil. Selbst bei einem Gelegenheits-Freizeitgerät muss er eine Weile halten. Entladungstiefe, Stromstärke und Arbeitstemperatur wirken dem entgegen. Daher werden die Zellen nach den Belastungskriterien ausgewählt und das BMS entsprechend programmiert.

Mit Geld, Zugang zu den Teilen und Fachwissen lässt sich ein wesentlich leistungsfähiger Akku bauen, der aber nur die Lebensdauer eines Rennens aufweist: Der Rennakku. Der erste Schritt dorthin steht auch Dir offen: Zahlreiche Akkupacker bieten ihre Dinste an, um alte und auslgelagte Akkus in neue, stärkere umzurüsten.

Was quatscht du eigentlich für einen Blödsinn?

Entschuldigung wenn ich ein bischen direkt bin aber wir sprechen hier nicht über irgendwelche utopischen Rennakkus und Rennmotoren. Ein bischen elektrotechnische Grundkenntnisse sind hilfreich wenn man hier mitreden will.

 

[Tabletop84]

Sind es nicht eher software-Kenntnisse die hier einen Vorteil bringen könnten? Vielleicht in Verbindung mit ein paar versteckten Bauteilen und vielleicht auch einem gepimtem Akku? Die werden ja wohl kaum jedes mal zerlegt

 

[bluecat]

Ein bischen elektrotechnische Grundkenntnisse sind hilfreich wenn man hier mitreden will

Einverstanden, und Du kennst dich gewiss viel besser aus mit den eMTB Motoren aus als ich.

in der Praxis erreichen alle namhaften Motoren in der 3 kg +/- Klasse im besten Fall 500 Watt bei 10 Minuten Dauerleistung dann sind sie heißgelaufen und der Wirkungsgrad geht in den Keller.

Dann schildere doch mal aus Deiner Sicht, mit welchen technischen Massnahmen Du einen eMTB Motor verbessern würdest, wenn die Randbedingungen min. 250 W Dauernennleistung und max. 25km/h sind.

 

[bluecat]

Sind es nicht eher software-Kenntnisse die hier einen Vorteil bringen könnten? Vielleicht in Verbindung mit ein paar versteckten Bauteilen und vielleicht auch einem gepimtem Akku?

Die erste Massnahme zum gepimpten Akku wäre, die Lichtreserve zu deaktivieren, um die volle Kapazität für's Rennen zu haben. Das geht oft via käuflicher App.

Dann wäre die Entladeschlussgrenze nach unten zu Verschieben, um für den Zielspurt den letzten Rest Energie aus dem Akku zu saugen und vielleicht die Ladeschlussgrenze etwas noch oben, um einen besonders fulminanten Start zu haben. Das ist aber schon Werks-Tuning, denn diese Paramaeter können Privatfahrer nicht ändern.

Der finale Schritt wäre dann der Zellentausch, womit wir endgütlig bein Rennakku angekommen wären. Von Aussen ist das dem Akku nicht anzusehen...

 

[Lutz-Scheffer]

Die aktuellen Akkus sind so gut wie ausgereizt- es werden dort schon die besten Max- Kapazität- Zelltypen verbaut. Bluecat hat recht wenn er schreibt das man noch minimal die Ladeschlussgrenze verschieben kann und eine tiefere Entladung erlauben könnte. Das ganze geht aber nur werksseitig über das BMS. Vielleicht kann man mit diesen Maßnahmen noch 5% mehr Kapazität aus den Akkus rauskitzeln- Viel ist es jedenfalls nicht. Die Motoren liegen von der Leistung in Relation zum Wirkungsgrad recht dicht beieinander , da ist auch kaum was zu holen. Es geht aber viel Einfacher, wenn man es ernst meint mit der Energiegerechtigkeit. Man kann ganz einfach nach Beendigung des Rennens den Akku mit einem handelsüblichen vor dem Ladegerät in der Steckdose zwischen geschalteten Stromzähler vollgeladen . Dann kann schwarz auf weiß abgelesen werden wieviel Energie in den Akku geladen worden ist, bzw wieviel im Rennen davon verbraucht worden ist. Der Wirkungsgrad des Ladegeräts kann man einberechnen, die Schwankungen zwischen den Herstellern bei den Wirkungsgraden der Ladegeräte sind äußerst gering solange es sich um ein Laderät handelt das zwischen 4 und 8 Amper läd. (teure Schnelladegeräte haben einen etwas schlechteren Wirkungsgrad, was aber nachteilig für das Messergebnis des Rennfahrers wäre). Zu dem Streckendesign: XC Rennfahrer sind auf einem klassischen XC Kurs schneller wie E MTB Fahrer- insofern ist es witzlos E MTB Rennen auf solchen Kursen abzuhalten.

 

[525Rainer]

Aber ist es nicht gerade der reiz von emtb rennen die richtige akkueinteilung?

 

[Lutz-Scheffer]

Ganz exakt... wenn man nur stumpf Vollgas fahren kann geht viel von einem möglichen taktischen Reiz verloren. Wie gesagt mit der Kindergartenrechnung Energie (Wattsekunden) = Höhenmeter (m) X Masse (kg) x Erdbeschleunigung(9,81 ms2) X Wirkungsgrad (der ist im Endeffekt ca. 0.65) kann man ermitteln wie weit man auf der Strecke mit einem Akku kommt. Die Energie muss zusammengesetzt werden aus Eigenanteil und Batterieanteil. Die Strecke muss so in etwa sein das man mit maximalen 200% Unterstützung die Distanz schafft. Dauervollgas mit dem Motor bedeutet 300-400% Unterstützung. An der Rechnung erkennt man auch sehr leicht, das ein leichter Fahrer (weniger Masse) viel weiter /höher kommt bzw mit mehr Unterstützung fahren kann wie ein schwerer Fahrer- ergo schneller ist und das Rennen unweigerlich gewinnt wenn er keine Null in der Abfahrt ist.

 

[Lutz-Scheffer]

PS: Die Gleichung muss auf die Höhenmeter umgestellt werden damit man weis wieviel Höhenmeter die Strecke haben muss bis die Batterie leer ist.

 

[Stollenflug]

Klar sollte es irgendwie gerecht sein. Wenn man es aber so explizit aufbröseln will mit zig Faktoren wird das nie was. Wichtig wäre mal "die Masse" drauf loslassen. Dann ergeben sich die Eckdaten automatisch.

 

[bluecat]

Dauervollgas mit dem Motor bedeutet 300-400% Unterstützung. An der Rechnung erkennt man auch sehr leicht, das ein leichter Fahrer (weniger Masse) viel weiter /höher kommt bzw mit mehr Unterstützung fahren kann wie ein schwerer Fahrer- ergo schneller ist und das Rennen unweigerlich gewinnt wenn er keine Null in der Abfahrt ist.

Ich sehe was Du meinst, bin aber im Gegensatz nicht der Ansicht, das schon vor Rennbeginn die Ungleichheiten einzuebnen sind. Vielmehr befürworte ich den "Was auf der Strasse und im Wald legal ist, ist auch im Rennen legal" Ansatz. Dies mit der Absicht, ein möglichst breites Starterfeld anzulocken, das nur teilweise aus Werksteam besteht. Kurzum, mein Ziel wäre ein Breitensportevent mit greingem Budget.

Die Idee der Akkuüberwachung durch kontrolliertes Nachladen besticht auf den Ersten Blick. Allerdings, wer Zugriff auf das BMS hat, kann auch das Ladeprotokoll anpassen. Das EnegyBus Protokoll beispielweise stellt an den Polen des Akkus keine Spannung bereit, solange er nicht im Bike oder am Ladegerät angedockt ist. Das simple Spannungsmessen geht daher nicht. Der SOC wird über eine separate Leitung als codierter Wert ausgegeben.

Es wäre ein leichtes, den Akku als "voll geladen" erscheinen zu lassen, obwohl er das nicht ist, ergo im Rennen mehr Energie zur Verfügung stand als nachgelden wurde.

Daher befürworte ich wie Du eine den eMTB angepasste Kurssetzung.

 

[525Rainer]

Zu dem Streckendesign: XC Rennfahrer sind auf einem klassischen XC Kurs schneller wie E MTB Fahrer- insofern ist es witzlos E MTB Rennen auf solchen Kursen abzuhalten.

Wie fährt denn ein emtb fahrer? Kann ein xc rennfahrer kein emtb renngewinner sein?
Man müsste wohl bevor man über die räder nachdenkt sich überlegen welches fahrerprofil man ansprechen will. Wer soll gewinnen bzw was demonstriert am besten die überlegenheit von emtb? Power im uphill? Geschicklichkeit im uphill? Downhillfähigkeit?
Ich denke wenn die kurse von stefan schlie gesetzt werden, wird ein stefan schlie gewinnen. Wenn die kurse downhilllastig sind wird ein fischbach gewinnen.
Wenn ein vielseitiger fahrer gewinnen soll ist immer noch die frage ob der geschicktere gewinnt oder der, der 20w in der stunde mehr treten kann.