|
// http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js |
Ligfietsen met een “koetswerk” wekken een bevreemdend effect op. Ze zien er vaak even snel uit als een racewagen, maar dat zijn ze natuurlijk niet. Wel zorgen de ligpositie, het minimaal gewicht en de uitmuntende aerodynamica ervoor dat het voortstuwen van een “velomobiel” drie tot vier maal minder kracht vergt dan het rijden met een gewone tweewieler.
Die hogere efficiëntie kan worden omgezet in comfort, maar ook in een hogere snelheid en grotere afstanden. Een geoefend “velomobilist” haalt een kruissnelheid van 40 kilometer per uur. De fietsraket is daarmee een uitstekend alternatief voor de auto, speciaal bij tegenwind en regenweer.
Foto: de Versatile
——————————————————————————————————–
|
// http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js // http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js |
——————————————————————————————————–
Een velomobiel is in essentie een ligfiets met een koetswerk erom heen. Ligfietsen (foto hieronder) worden vaak met een scheef oog bekeken, maar ze hebben een aantal interessante voordelen ten opzichte van een gewone tweewieler. Een ligfiets heeft geen zadel maar een zitje met rugsteun, wat betekent dat je een stuk comfortabeler zit of ligt en het trappen dus langer kan volhouden. Door hun lagere luchtweerstand – zelfs zonder koetswerk – kost het fietsen ook minder inspanning, waardoor je sneller en verder kan fietsen. Ligfietsen hebben twee, drie (“trikes”) of vier (“quads”) wielen. Trikes en quads bieden uiteraard het bijkomende voordeel dat je niet kan omvallen, hoe traag je ook rijdt.
De velomobiel – vrijwel altijd een “trike” – biedt twee extra voordelen tegenover de ligfiets. Het koetswerk beschermt de bestuurder (en de mechaniek) tegen weer en wind, zodat het voertuig in alle seizoenen comfortabel kan worden gebruikt. Daarnaast zorgt de aerodynamische vorm van het koetswerk ervoor dat de efficiëntie van het rijwiel verder verbetert, met spectaculaire resultaten.
Velomobiel versus fiets
Uit de tabel hieronder (afkomstig uit een thesis, bron– pdf) blijkt dat het vermogen dat nodig is om 30 kilometer per uur te rijden in een state-of-the-art velomobiel (de Quest) slechts 79 watt bedraagt, tegenover 271 watt op een gewone fiets en 444 watt op een verwaarloosde fiets. Dertig kilometer per uur rijden met een velomobiel vraagt dus 3,5 keer minder energie dan 30 kilometer per uur rijden met een gewone fiets. Voluit trappen (een krachtinspanning van 250 watt) levert met een gewone fiets een snelheid op van 29 kilometer per uur, met een fietsraket wordt dat 50 kilometer per uur.
——————————————————————————————————–
Wie nu met de fiets naar het werk rijdt, kan na de aankoop van een velomobiel twee dingen doen: even snel naar het werk rijden maar met 3,5 keer minder krachtinspanning, of twee keer zo snel ter plaatse zijn met evenveel inspanning. De actieradius van de fiets neemt hierdoor toe. De fiets wordt nu in alle mobiliteitsplannen beschouwd als een transportmiddel voor korte afstand – meestal voor verplaatsingen van minder dan 5 kilometer (15 minuten fietsen aan aan snelheid van 20 km/h). De gemiddelde rit met de auto is echter meer dan tweemaal zo lang (13 kilometer in België, min of meer hetzelfde in Nederland).
Foto: De Sinner Mango Red
De velomobiel kan door de hogere efficiëntie trapkracht een groter belang geven in de mobiliteitsmix. Een fietsraket haalt bij een gelijkaardig vermogen een kruissnelheid van 35 kilometer per uur, waardoor de afgelegde afstand stijgt van 5 tot bijna 9 kilometer. Aan 40 km/h (een normale kruissnelheid voor een regelmatige velomobilist) bedraagt die afstand al 10 kilometer. Ongeveer twintig minuten trappen in een velomobiel volstaat dus om de gemiddelde autorit te vervangen. Een flink uur trappen brengt je van Brussel naar Antwerpen – de auto doet het alleen beter bij vlot verkeer. De velomobiel zou een aanzienlijk deel van het aantal autokilometers kunnen overnemen, zeker omdat de tuigen de inzittenden ook nog eens de mogelijkheid bieden om zich te beschermen tegen wind, regen en kou.
Foto: de Quest.
Een velomobiel is per definitie gebouwd op snelheid. Het voordeel van het koetswerk speelt immers alleen bij hogere snelheden, vanaf ongeveer 25 km/h. Boven die snelheid gaat bijna alle kracht van een fietser op aan de strijd tegen de luchtweerstand. De aerodynamica van een traditionele fietser is door de verticale positie bijzonder slecht: de weerstandsoppervlakte (weerstandscoëfficiënt vermenigvuldigd met de frontale oppervlakte) is bijna twee keer zo groot als die van een hoekige SUV. Een velomobiel ondervindt daarentegen minder luchtweerstand dan zelfs de meest aerodynamische automobiel.
Bij lagere snelheden geldt het aerodynamische voordeel echter niet en is de velomobiel door zijn hogere gewicht (25 tot 30 kilogram) in het nadeel. Dat speelt vooral bij het beklimmen van een heuvel (niet meteen het grootste obstakel in Vlaanderen en Nederland). In dat geval kan een elektrische trapondersteuning uitweg bieden. De elektrische motor kan de velomobiel dan helpen bij het stijgen, terwijl er tijdens de afdalingen energie kan worden gerecupereerd uit de remmen. Een elektrische hulpmotor kan natuurlijk ook op vlak terrein worden ingezet, iets wat steeds populairder wordt.
Een velomobiel is per definitie ook gebouwd voor iets langere afstanden. Voor erg korte ritten blijft de traditionele tweewieler de beste keuze, aangezien je er makkelijk op en af wipt. Een gewone fiets is ook wendbaarder en dus meer geschikt voor een korte rit in de stad.
Velomobiel versus elektrische auto
Dries Callebaut en Brecht Vandeputte, de Gentse ontwerpers van de WAW-velomobiel, rekenden op basis van eigen gegevens en van deze bron uit hoe de efficiëntie van de velomobiel zich verhoudt tot de efficiëntie van een auto. Vooral hun vergelijking met de elektrische auto is interessant. De Gentenaars bestuurden tijdens de Belgian Eco Marathon een velomobiel met een elektromotor die de trapkracht geheel overneemt. Dat is niet de bedoeling van de velomobiel, maar het levert een ondubbelzinnige vergelijking op. Het verbruik van de WAW bleek 0,7 kWh per 100 kilometer te bedragen.
Dat is ruim 20 keer zuiniger dan de elektrische auto’s die nu op de markt komen. Bijvoorbeeld de Nissan Leaf verbruikt (minstens) 15 kWh per 100 kilometer. Het enorme verschil is natuurlijk te wijten aan het al even enorme verschil in gewicht: de Nissan weegt meer dan een ton, de WAW minder dan 30 kilogram.
Foto: de Versatile
Voor een door een mens aangedreven velomobiel wordt de vergelijking iets ingewikkelder en voor interpretatie vatbaar, omdat een mens primair niet op elektriciteit maar op biomassa draait. De efficiëntie van een door spierkracht voortgedreven velomobiel hangt dus af van wat de bestuurder precies eet (de efficiëntie van een elektrische auto hangt overigens ook af van hoe de elektriciteit wordt opgewekt). Callebaut en Vandeputte leggen het primair verbruik op 0,6 Kwh per 100 kilometer voor een vegetarisch dieet uit eigen tuin, tot 2,4 kWh per 100 kilometer voor het gemiddelde dieet van de westerse niet-vegetariër.
Foto: de Versatile
Een door spierkracht aangedreven velomobiel is dus 15 tot 62 keer efficiënter dan de Nissan Leaf. Niet slechts 6 tot 25 keer efficiënter, want het gaat hier om primaire energie – de 15 kWh die de Nissan verbruikt, staat gelijk aan 37,5 kWh primaire energie, want elektriciteitscentrales hebben een gemiddeld rendement van 40 procent. Je kan ook de stelling aannemen dat het verbranden van vet sowieso een positief gegeven is, gezien het overgewicht en gebrek aan beweging waarmee veel mensen in het westen te kampen hebben. De energie die nu in fitness-centra wordt verspild, kan met velomobielen tenminste nuttig worden aangewend. Zo geredeneerd, verbruikt de velomobiel (net als de gewone fietser en de voetganger) 0,00 kWh per 100 kilometer.
Korte geschiedenis
De oorsprong van de velomobiel gaat terug tot het begin van de twintigste eeuw, al hebben de toenmalige modellen weinig gemeen met de voertuigen van vandaag. Oorspronkelijk zag de velomobiel er uit als een kleine auto. Het waren meestal tweezitters met drie of wielen en een bagageruimte, voornamelijk bedoeld voor mensen die zich geen echte automobiel konden veroorloven.
Een bekend voorbeeld is de Velocar, een driewieler geproduceerd door de Fransman Mochet van 1925 tot 1944 (zie de afbeelding links). Er werden er ongeveer 6.000 van verkocht. Tijdens de Tweede Wereldoorlog waren velomobielen populair omdat er een tekort was aan brandstof. Kort na verdwenen ze uit het straatbeeld.
De hedendaagse velomobiel is ook geïnspireerd door de eerste gestroomlijnde fietsen. In 1913 brak Marcel Verthet met een snelheid van 57 kilometer per uur het uurrecord fietsen in de “Velo Torpille”, een (tweewielige) racefiets met een aerodynamisch koetswerk er omheen (afbeelding rechts). De wielerbond UCI vernietigde echter het record en verbood het verdere gebruik van gestroomlijnde fietsen in races – hoofdzakelijk omwille van de spektakelwaarde. Hetzelfde lot onderging de “Velo Velocar” in 1934, een ligfiets zonder koetswerk die in 1932 het uurrecord brak met een snelheid van 45,55 kilometer per uur.
Jaren tachtig
De moderne, gestroomlijnde velomobiel, eigenlijk een combinatie van de twee tuigen hierboven, ontstond in de jaren tachtig van de twintigste eeuw. De eerste (en 10 jaar lang ook enige) commercieel verkrijgbare moderne velomobiel was de Deense Leitra. In 1993 kwam de Nederlandse Alleweder op de markt, waarvan er tijdens de jaren negentig 500 van werden verkocht in Nederland, België en Duitsland (foto hieronder).
Foto: de klassieke Alleweder met aluminium koetswerk
De Alleweder introduceerde een belangrijke technologische vernieuwing: het zelfdragende, monocoque koetswerk, vergelijkbaar met dat van een automobiel. Dat leverde een veel steviger constructie op, zonder extra gewicht toe te voegen. Ook de door de Alleweder geïntroduceerde vering is hetzelfde systeem als dat wat in auto’s gebruikt wordt. Het koetswerk van de originele Alleweder is opgebouwd uit aan elkaar geklonken aluminium platen, een techniek afgekeken van vliegtuigbouwers.
Met of zonder dak
Alle sindsdien geproduceerde velomobielen bouwen verder op het principe van de Alleweder. Enige verschil is dat het koetswerk niet langer uit aluminium maar uit composietmaterialen (zoals aramide of Kevlar) wordt vervaardigd. Deze materialen zijn duurder, maar bieden meer vrijheid bij het ontwerp van het koetswerk, met een betere aerodynamica als gevolg. De efficiëntie van velomobielen neemt nog steeds toe.
Foto: de Go One 3.
Een moderne velomobiel weegt meestal tussen de 30 en de 40 kilogram (ongeveer twintig keer minder dan de lichtste auto), is ongeveer 250 centimeter lang, 80 centimeter breed en 100 centimeter hoog. De drie wielen beschikken over ophanging en het koetswerk is uitgerust met een of twee achteruitkijkspiegels, koplampen, richtingaanwijzers en (meestal in optie) stoplichten. Een velomobiel beschikt ook over een bagageruimte die tot 130 liter groot kan zijn (vergelijkbaar met de bagageruimte van een Porsche).
De hedendaagse velomobiel komt in twee varianten: voertuigen waarbij het hoofd van de berijder uit het koetswerk steekt (zoals de Quest, de WAW, de Versatile, de Mango, de Velayo en de Alleweder), en voertuigen waarbij de bestuurder zich volledig in het koetswerk bevindt (zoals de Go-One, de Leiba, de Leitra, de Pannonrider en de Cab-Bike). Bij de volledig ingekapselde velomobielen wordt de kap deels opengeklapt om te kunnen in- of uitstappen, bij de halfopen velomobielen kruipt de bestuurder in en uit het gat waar zijn of haar hoofd doorsteekt.
Foto: de Pannonrider (foto’s) – met zonnepanelen op het koetswerk (windkracht is ook een optie).
Overhitting
Volledig omhulde velomobielen bieden uiteraard de beste bescherming tegen guur weer, maar ze hebben een aantal nadelen, waardoor ze momenteel de minst populaire optie vormen. Het grootste probleem is de ventilatie. Zelfs bij koud weer loopt de bestuurder de kans om overhit te raken. Een lichaam dat 200 watt vermogen levert, produceert ongeveer 1000 watt restwarmte, die vooral wordt vrijgegeven door het hoofd.
Foto: de Velayo.
In een volledig ingekapselde velomobiel worden ook het zicht en het gehoor beperkt. De “voorruit” kan aandampen (door het contrast tussen het warme en vochtige binnenklimaat en de koude buitenkant) of moeilijk doorzichtig worden door regendruppels of sneeuwvlokken (een velomobiel beschikt niet over ruitenwissers omdat de aandrijving ervoor te veel gewicht zou toevoegen). Het venster is zodanig gevormd dat regendruppels er snel van afglijden, maar dat kan bij hevige regenval onvoldoende zijn.
Foto: de WAW.
Sommige fabrikanten komen met originele oplossingen die een compromis trachten te vinden. De WAW heeft een optioneel dakje dat snel gemonteerd kan worden en over een van binnenuit verstelbaar ventilatiesysteem beschikt. Opgevouwen past het in de kofferbak. De Versatile heeft ook een slim dakje.
De Duitse fabrikant Hase stelde onlangs dan weer een ligfiets met een opvouwbare kap voor. Hier geen compromis tussen een volledig ingekapselde velomobiel of eentje waar alleen het hoofd van de berijder uitsteekt, maar tussen die laatste en een gewone ligfiets (een comfortabeler optie bij warm weer). De cabriolet is ook uitgerust met een elektrische hulpmotor.
Velomobielen kunnen over open of gesloten wielkasten beschikken. Gesloten wielkasten leveren een betere aerodynamica maar verkleinen de draaicirkel van het voertuig en bemoeilijken het verwisselen van een band. Wielschijven zijn een compromis.
Duozitters
Recent zijn er ook een paar duozitters gebouwd, zoals de Bakmobiel (tweede foto onder, een vrachtfiets) en de DuoQuest (eerste foto hieronder). Hoewel met twee achter elkaar aerodynamischer zou zijn, werd ervoor gekozen om de inzittenden naast elkaar te zetten – dat is nu eenmaal gezelliger.
Sommige modellen zijn dan weer praktischer gericht, vooral met het oog op makkelijk in- en uitstappen. Weerbestendigheid en aerodynamica worden dan deels opgeofferd, maar het resultaat is nog altijd een efficiënter rijwiel bij hogere snelheid.
Is een velomobiel duur?
Als belangrijkste nadeel van de velomobiel wordt meestal de hoge aankoopprijs vernoemd. Je telt er al snel 5.000 euro voor neer, aanzienlijk meer dan wat je voor een gewone fiets betaalt. Deels zit daar de meerprijs in die je voor een ligfiets betaalt, maar het is vooral het koetswerk dat de prijs opdrijft. Elke velomobiel is handwerk, en het meeste werk kruipt in de carrosserie.
Het zou natuurlijk een stuk goedkoper zijn om velomobielen aan de lopende band te produceren, zeker als ze in een of ander lageloonland in elkaar worden gezet. Technisch is dat wellicht mogelijk, al zal het koetswerk dan uit andere materialen moeten worden gemaakt. Maar zelfs dan – inclusief sociale uitbuiting en extra milieulast – verwacht niemand dat de prijs onder de 1.500 tot 3.000 euro zal zakken. Lichtgewicht materiaal kost nu eenmaal geld.
Foto’s: de Quest.
Je kan het ook anders bekijken. Een velomobiel is in aanschaf duurder dan een fiets, maar goedkoper dan een auto. Aangezien ook de prestaties en het comfort tussen die van een fiets en een auto in liggen, is de prijs niet eens zo onredelijk. Bovendien moet je voor een auto ook brandstof kopen, voor een velomobiel niet. Het onderhoud beperkt zich vrijwel uitsluitend tot het op stond en tijd vervangen van de banden. Wie zijn auto vervangt door een velomobiel, is dus zonder twijfel veel goedkoper af. De overheid zou hier natuurlijk ook haar steentje kunnen bijdragen, door een deel van dat bedrag terug te betalen. Subsidies zijn veel beter besteed aan velomobielen dan aan elektrische auto’s, waarvan het ecologische voordeel twijfelachtig is en waarvoor een geheel nieuwe infrastructuur moet worden gebouwd.
De velomobiel als alternatief voor de auto?
Het grootste obstakel voor de velomobiel is echter niet de kostprijs – het is de ongezonde concurrentie van de auto. Hoewel een velomobiel zonder problemen op een voldoende breed fietspad kan rijden, hoort hij door zijn wat grotere omvang en hogere snelheid toch vooral thuis op de rijweg. Zeker omdat er – in zowat alle landen behalve Nederland en Denemarken – niet zo veel voldoende brede fietspaden zijn. Het concept van de velomobiel is mooi zolang het voertuig de weg niet moet delen met auto’s. Als dat wel zo is, dan wordt het besturen van van zo’n fietsraket relatief gevaarlijk.
Automobilisten zien je vaak minder goed, en je bent ondanks de vele verstevigingen en het koetswerk erg kwetsbaar tegenover, pakweg, een BMW X5. Dus een doorbraak van de velomobiel (en in het zog daarvan natuurlijk ook alle andere door spierkracht aangedreven voertuigen) vereist ofwel een nieuwe infrastructuur voor fietsers en velomobielen, ofwel het impalmen van het regionale wegennet ten nadele van de auto. Dat laatste zou de verkoopcijfers van auto’s geen deugd doen, maar niets of niemand houdt autofabrikanten tegen om velomobielen te produceren.
Foto: de Alleweder a6
Het verschil tussen velomobielen en kleinere, lichtere en tragere elektrische wagens is natuurlijk erg klein. In verschillende artikels op deze website wordt er op gewezen dat de elektrische auto alleen maar haalbaar en duurzaam is als hij vele malen lichter, kleiner en trager wordt. Zo’n duurzame elektrische auto zou er ongeveer hetzelfde kunnen uitzien als een velomobiel, met gelijkaardige prestaties (zoals een topsnelheid van 50 of 60 km/h). Het enige verschil zou zijn dat de bestuurder van de velomobiel zelf trapt (al dan niet geholpen door een elektrische motor) en de bestuurder van de elektrische auto helemaal niet trapt. Dat soort auto’s voor regionaal gebruik zou prima de weg kunnen delen met velomobielen en fietsen, zonder elkaar in gevaar te brengen.
Kris De Decker
——————————————————————————————————–
De elektrische velomobiel: bijna even snel als de auto, maar 80 keer zuiniger
De velomobiel en de elektrische fiets zijn twee technologieën die de beperkte actieradius van de fietser vergroten — de eerste door het optimaliseren van de aerodynamica en de ergonomie, de tweede door de ondersteunende trapkracht van een elektrische motor gevoed door een batterij.
De elektrische velomobiel combineert beide benaderingen en drijft daarmee de actieradius van de fietser naar het toppunt. De fiets kan ook op langere afstanden de rol van de auto overnemen. Lees meer: De elektrische velomobiel: bijna even snel als de auto, maar 80 keer zuiniger.
——————————————————————————————————–
Zie ook:
- De vergeten toekomst van de fietsmachine: landbouw, huishoudens en fabrieken op pedaalkracht.
- Snelwegen voor fietsers: in één ruk van A naar B.
- Fiets met trapondersteuning gebruikt vliegwiel in plaats van batterij
- Europa zoekt vrachtfietsers (m/v): veel werk voor goede fietsbenen
- Pedaalkracht voor macho’s: het sex-appeal van de fiets (voor mannen).
- Cycle chics: het sex-appeal van de fiets (voor vrouwen).
- Voetgangers en fietsers ten oorlog: een likje verf kan wonderen doen.
- Fietsen zonder trappers: kickbikes
- Zeilen op de autosnelweg: ligfietsen met een zeil
- Extreem zuinige auto’s kunnen ook opwindend zijn
- Elektrische auto’s en zonnepanelen: nuttige combinatie of schone schijn?
- De file voorbij: afscheid van het automobilisme
Foto: de Sorcerer.
|
// http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js |
www.lowtechmagazine.be 
Geef een reactie op Pierrot Reactie annuleren