Hausbesuch / E-Bike: Die Entwicklung kompakter und leichter E-Bike-Motoren hat den Markt in den letzten Jahren maßgeblich verändert. Ein zentraler Akteur in diesem Segment ist das bayerische Unternehmen TQ, das vor allem mit dem HPR50-Antrieb den Trend der Light-E-MTBs entscheidend mitgeprägt hat und mit dem HPR60 und HPR40 weiter vorantreibt. Wir waren in Inning am Ammersee zu Gast, haben uns mit den Entwicklern über Getriebekonzepte und Sensortechnik unterhalten und einen detaillierten Blick in die lokale Fertigung geworfen.
Die Geschichte von TQ: Vom Elektronik-Dienstleister zum E-Bike-Pionier
Dass TQ heute im Fahrradsektor eine so prominente Rolle einnimmt, war bei der Unternehmensgründung im Jahr 1994 nicht abzusehen. Ursprünglich als Zwei-Mann-Betrieb gestartet, lag der Fokus des Unternehmens zunächst auf Elektronikdienstleistungen und der frühen Robotik. Heute beschäftigt TQ weltweit rund 2.000 Mitarbeiter, davon allein etwa 200 in der E-Bike-Sparte am Ammersee.
Der Weg zum Fahrradantrieb begann erst um das Jahr 2010 und ist eng mit Toni Rossberger verknüpft. Der ehemalige Extremsportler und Maschinenschlosser, der schon lange für TQ in Bereichen wie Luft- und Raumfahrt entwickelte, wurde privat in ein E-Bike-Startup involviert. Die damaligen Prototypen waren jedoch schwer, klobig und setzten auf ineffiziente Kettenkonstruktionen. Rossberger suchte nach einer rotationssymmetrischen, kompakten Lösung. Da bestehende Industriegetriebe für E-Bikes weder effizient noch bezahlbar waren, entwickelte er ein eigenes Konzept, das letztlich den Grundstein für das heutige TQ-Portfolio legte.
Die Technologie: Das Harmonic Pin-Ring Getriebe
Das Herzstück der TQ-Antriebe ist das sogenannte Pin-Ring-Getriebe, wofür auch das Kürzel „HPR“ (Harmonic Pin-Ring Drive) steht. Im Gegensatz zu klassischen Koaxialgetrieben oder mehrstufigen Zahnradkonstruktionen ermöglicht diese Bauweise eine extrem kompakte, ringförmige Kraftübertragung. Dies resultiert in einer sehr hohen Drehmomentdichte auf kleinstem Bauraum. Ein weiterer technischer Vorteil liegt in der Integration um das Tretlager herum, was einen niedrigen Q-Faktor (den Abstand der Pedale zueinander) sowie kurze Kettenstreben am Fahrradrahmen erlaubt.
Der erste Serienmotor aus dem Hause TQ, der HPR 120S, kam 2014 auf den Markt. Mit 120 Nm maximalem Drehmoment war das Aggregat seiner Zeit weit voraus – zum Vergleich: Ein Bosch Performance Line CX der zweiten Generation lieferte damals 75 Nm bei höherem Gewicht. Auch wenn der 120S aus heutiger Sicht wie ein Dinosaurier wirken mag, bewies er die grundlegende Leistungsfähigkeit der Pin-Ring-Technologie.
Innovation durch Software: Kraftmessung statt klassischem Sensor
Eine der größten baulichen Herausforderungen bei Mittelmotoren ist die Integration des Drehmomentsensors. Dieser benötigt in der Regel eine Hohlwelle und zusätzlichen Platz, was dem Ziel eines extrem kompakten Motors widerspricht. TQ entschied sich daher für einen unkonventionellen Weg: Die Antriebe verzichten auf einen klassischen Drehmomentsensor.
Stattdessen nutzt TQ bewährte Dehnungsmessstreifen, die an der Lagerung der Tretlagerwelle angebracht sind. Sie messen präzise die vertikalen Kräfte und die minimale Verwindung, die beim Treten in die Pedale entsteht. Die eigentliche Magie passiert in der Software: Ein hochkomplexer Algorithmus verarbeitet diese Daten in Echtzeit und errechnet daraus nicht nur das anliegende Drehmoment, sondern analysiert auch die Tritttechnik, die Gewichtsverteilung (links/rechts) und erkennt sogar, ob der Fahrer aus dem Sattel geht. Dieses Zusammenspiel aus reduzierter Mechanik und fortschrittlicher Software ist ein wesentlicher Faktor für die geringe Baugröße der aktuellen TQ-Motoren.
Der Paradigmenwechsel: Vom Kraftprotz zum Light-Assist
Trotz der anfänglichen Fokussierung auf maximale Leistung erkannte man bei TQ frühzeitig, dass ein direkter Konkurrenzkampf mit Branchenriesen wie Bosch, Shimano oder Brose im High-Power-Segment wenig zielführend wäre. Aus Testfahrten und Datenanalysen mit Fahrern, die herkömmlichen E-Bikes kritisch gegenüberstanden, kristallisierte sich eine neue Anforderung heraus: Ein Motor sollte das natürliche Fahrgefühl eines unmotorisierten Bikes erhalten, anstatt es mit purer Kraft zu übertünchen.
Aus diesem „U-Boot-Projekt“ entstand ein deutlich niedriger untersetzter Antrieb mit weniger Leistung, geringerer Schwungmasse und minimaler Geräuschentwicklung. Dies war die Geburtsstunde des HPR50. Der Motor wurde für Fahrer konzipiert, die eine feinfühlige, belohnende Unterstützung suchen, ohne das Handling eines agilen Trailbikes einzubüßen. Mit der Integration in Modelle großer Hersteller wie Trek gelang TQ schließlich der endgültige Durchbruch im stark wachsenden Segment der Light-E-MTBs.
Die Evolution der HPR-Serie: HPR60 und HPR40
Interessant ist auch die Produktstrategie von TQ. Der auf den HPR50 folgende HPR60 bietet bei identischem Gehäuse 10 Nm mehr Drehmoment und 50 Watt mehr Spitzenleistung, gepaart mit einem optimierten Wärmemanagement. Für Rahmenhersteller und Endkunden ist diese Abwärtskompatibilität ein großer Vorteil, da der Formfaktor erhalten bleibt.
Auf die Spitze getrieben wird das Minimal-Assist-Konzept aktuell mit dem HPR40. Dieser Motor wiegt nur knapp über ein Kilogramm und ist speziell für E-Gravel- und E-Rennräder konzipiert. Der Motor verschwindet optisch komplett hinter dem Kettenblatt, wodurch solche Räder von ihren analogen Pendants kaum noch zu unterscheiden sind.
Ein Blick in die Produktion am Ammersee
Ein echtes Highlight des Hausbesuchs war der Rundgang durch die Fertigungsanlagen in Inning. Was im heutigen Fahrradmarkt oft als bloßes Marketing-Label („Engineered in Germany“) genutzt wird, ist hier greifbare Realität. Die Fertigungstiefe von TQ ist beeindruckend. Ein Großteil der Getriebekomponenten, die komplexe Leistungselektronik und die Endmontage der Motoren finden im firmeneigenen Kosmos (Inning, Peiting, Delling) statt.
An den Montagelinien werden die Aggregate in einem halbautomatischen Prozess zusammengefügt, bei dem präzise Robotik und geschulte Handarbeit ineinandergreifen. Bemerkenswert ist dabei die räumliche Nähe zwischen der Forschungs- und Entwicklungsabteilung und der Serienfertigung. Geänderte Bauteile oder Prototypen können so oft innerhalb von 24 Stunden getestet und implementiert werden – ein immenser Vorteil in einem derart schnelllebigen Technologieumfeld.
Innovation zahlt sich aus
Der Besuch bei TQ E-Bike hat gezeigt, dass Innovation nicht immer bedeutet, nach den höchsten Leistungswerten zu streben. Durch den Mut, sich mit der Pin-Ring-Technologie und der softwarebasierten Kraftmessung technologisch abzugrenzen, hat TQ eine Nische besetzt, die mittlerweile zu einem der wichtigsten Trends der Fahrradbranche geworden ist. Das hohe Maß an lokaler Fertigung und die stetige, evolutionäre Weiterentwicklung der Motoren im selben Formfaktor machen das System nicht nur für Fahrradhersteller, sondern auch für technikaffine und sportliche Radfahrer äußerst attraktiv.