Make Magazin 5/2020
S. 110
Make
Community-Projekte
Bilder: Jan Oelbrandt

Automatische Fahrradschaltung mit Arduino

Selbst schalten war einmal, auch für Fahrräder gibt es jetzt eine Automatikschaltung. Shift4Me kann man einfach nachbauen und an fast jedes Rad montieren.

von Helga Hansen

Viele Leute nutzten die Gänge ihres Rads nicht aus und fahren deswegen langsamer oder unbequemer, als sie eigentlich müssten, glaubt der Fahrradfan Jan Oelbrandt. Daher hat der Bastler beschlossen, eine automatische Lösung für das Schalten zu schaffen, die einem wirklich alle Arbeit abnimmt. Nur selber lenken und treten muss man dann noch.

Sein Shift4Me-System wiegt nur wenig und kann mit grundlegenden Elektronikkenntnissen und Zugang zu einem 3D-Drucker selbst gebaut und installiert werden. Es soll sowohl mit Ketten- wie auch Nabenschaltungen funktionieren, solange die Schaltung mit einem Schaltzug betrieben wird. Auch Elektroräder können damit ausgerüstet werden. Bei ihnen ließen sich sogar die höchsten Verbesserungen durch automatisches Schalten erzielen, indem die Batterie geschont und der Verschleiß verringert wird, erklärt Oelbrandt.

Das System besteht aus vier Komponenten: einem Magnetsensor, der die Trittfrequenz misst, einem Arduino nano für die Steuerung, einem PowerHD 1510MG Servo-Motor, der am Schaltzug zieht sowie einem Akku-Pack. Der Sensor wird in der Nähe der Pedale installiert, während der Arduino, Akku und der Servo in einem 3D-gedruckten Kasten unterkommen, der am Rahmen befestigt wird. Dabei muss auch der Schaltzug ausgetauscht und durch den Kasten geführt werden. So kann der Servo statt der Hebel am Lenker den Schaltzug bewegen. Zusätzlich gibt es einen Knopf, der am Lenker angebracht wird, um das System zeitweilig auszustellen und das Rad in den ersten Gang zurück zu setzen.

Alle Teile, inklusive der 3D-Drucke, kosten circa 150 Euro, so Oelbrandt. Mit dem vorgeschlagenen Akku seien acht Stunden Fahrzeit möglich. Hat das System keinen Saft mehr, bleibt das Rad im letzten benutzten Gang stecken. Vorgaben wie die gewünschte Trittfrequenz, die das Shift4Me-System beim Fahren umsetzen soll, können im Arduino-Programm eingestellt werden.

Wer das Gerät nachbauen möchte, sollte sich im Shift4Me-Forum anmelden. Die Anleitung samt 3D-Druckvorlagen, Schaltplan und Programm von Oerlandt können nach der Anmeldung kostenlos heruntergeladen werden. Sollten beim Nachbau Fragen oder Probleme auftauchen, können sie ebenfalls im Forum gestellt werden. Inzwischen gibt es zusätzlich ein Github-Repository, das von einem Shift4Me-Fan eingerichtet wurde. Einigermaßen wasserfest soll das System übrigens auch sein, solange das Rad nicht ständig draußen steht. Wer das Upgrade wieder loswerden möchte, kann die Shift4Me-Teile übrigens einfach ausbauen und den ursprünglichen Schaltzug wieder einsetzen und nutzen. —hch

copynotes.be/shift4me/index.php

Im grünen Kasten werden der Arduino Nano, die Akkus und der Servo untergebracht.
Zum zeitweiligen Ausschalten der Automatik gibt es einen Knopf am Lenker.
Der Servo zieht am Schaltzug, um die Gänge automatisch zu setzen.