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Die eigentliche Geschichte der D-Räder fängt im Jahr 1722 an, als damals in Spandau eine Waffen- und Rüstungsschmiede entstand. Die nach dem Ersten Weltkrieg gegründete Firma Deutsche Werke AG durfte wegen den Versailler Verträgen keine Waffen mehr herstellen. Da die Giessereien, Schmieden und Werkstätten noch vorhanden waren, wurden ab 1920 die ersten Bettgestelle, Wasserhähnen, landwirtschaftliche Maschinen usw. gebaut. Im gleichen Jahr fing man mit dem Fahrzeugbau an, wobei nicht nur die D-Räder, sondern auch Bahnwaggons entstanden. Qualität wurde hoch angepriesen. Unter dem Namen Star verkaufte die Deutsche Werke AG die ersten Motorräder. Der tatsächliche Beginn der Produktion ist nicht bekannt, ebenso die Stückzahlen nicht. Die wenig ausgereiften Motorräder wurden von H.F. Günther konstruiert. Die Star hatte einen Zweizylinder-Boxermotor mit 398 cm³, welcher längs im Fahrwerk eingebaut war und 3 PS Leistung hatte. Das Grundkonzept war der englische Douglas-Motor, welcher damals als sehr modern und zuverlässig galt. Weiter waren Indian und Harley ein grosses Vorbild, was man an den D-Rädern durchaus ansieht. Die Maschine wurde weiter entwickelt und kam später unter dem Namen Präzision auf den Markt. Sämtliche Teile wurden im eigenen Werk hergestellt und montiert. Die Tankembleme hatten damals noch nicht das das bekannte D, sondern einen Stern mit einem Raben. Die Verkaufsstelle hiess damals „DERAD Aktiengesellschaft“ und hatte ihren Sitz an der Charlottenstrasse 6 in Berlin SW68. Ein grossflächiges Vertreternetz entstand allmählich. 1921 wurde Dr. Manfred Christian als neuer Ingenieur eingestellt. Er überarbeitete die Maschine nochmals. Die überarbeitete Maschine hiess nun M23. Nun ist auch erstmals das D-Logo auf dem Tank zu sehen. Die Zahl 23 steht für das Produktionsjahr, wobei die Maschine bis 1924 fast unverändert gebaut wurde. 1924 wurde das vorhandene Modell nochmals verbessert. Es wurde unter dem Namen D-Rad M24 bzw. Modell 1924 herausgegeben. Der Öltank wurde in den Benzintank integriert und der Werkzeugkasten auf dem Tank wurde an den Gepäckträger verlegt. Der Motor hatte immer noch die grossen Überhitzungsprobleme und so litt das Motorrad weiterhin unter einem schlechten Ruf. Trotzdem kann man davon ausgehen, dass insgesamt 7'500 Stück der Boxer-Modelle gebaut wurden. Die neuen D-Räder sollten einen wesentlich besseren Motor und somit einen besseren Ruf bekommen. Im selben Jahr wurde die Einzylinder-Maschine R0/4 konstruiert. Dieses Motorrad wurde dank seiner guten Konstruktion und dem billigen Preis ein Renner. Insgesamt gab es drei Ausführungen: Die K, die EZ und eine mit dem D-Seitenwagen. Die K-Ausführung war mit Karbidbeleuchtung und Ballhupe. Die EZ-Ausführung wurde mit Zündlichtmaschine, Batterie, Scheinwerfer sowie einem abnehmbaren Rücklicht für Reparaturen herausgegeben. Bei der dritten Ausführung wurde die EZ-Maschine genommen und mit zusätzlichem D-Seitenwagen inklusive Verdeck ausgestattet. Es wurde alles selber gebaut, sogar die Ketten hatten bis zur R20 das bekannte D-Logo auf jedem Kettenglied. Der 496 cm³-Einzylinder-Motor der R0/4 leistete 10PS und erreichte damit eine Geschwindigkeit von zirka 90 km/h. Dieses D-Rad wurde auch Spandauer Springbock genannt, da es eine sehr lange Blattfeder hatte und das Vorderrad dementsprechend sprang. Den Namen bekamen die R0/4 vermutlich vom Spandauer Bock, einem kleinen Hügel zwischen Charlottenburg und Spandau. Dort liessen die Werksangestellten die Motorräder zu ihrem Leben erwecken. Viel wurde das neu erschaffene D-Rad auch als Bauernmotorrad angesehen; nicht zuletzt wegen der schweren und robusten Bauweise.
Dennoch: Zwischen 1924 und 1927 verliessen 24‘500 D-Räder die Produktionshallen. Somit wurden 25 bis 30 Stück pro Tag gebaut! Das Werk war stark automatisiert. Nebst automatischen Dreh- und Fräsmaschinen zur Teileherstellung wurden z.B. die Rahmen automatisch lackiert. Die Montage erfolgte am Fliessband. Die R0/4 gewann an diversen Rennen und Zuverlässigkeitsfahrten der damaligen Zeit. So kam erstmals eine Sportversion, die R1/4 auf den Markt. Diese leistete mit einem Aluminiumkolben 12 PS und erreichte Geschwindigkeiten bis zu 100 Kilometer pro Stunde. Neu waren: Der vorher erwähnte Aluminiumkolben, eine andere Gabel (leichter gebaut), verstellbare Fussrasten, ein Zusatzöltank im Brennstoffbehälter sowie ein anderer Vergaser (Brown & Barlow 120). Die R1/4 konnte ab 1300 Reichsmark gekauft werden. Sie hatte nicht mehr die Kulissenschaltung am Tank wie die R0/4, sondern das D-Rad-typische Schaltschwert. 1927 wurde Oberingenieur Martin Stolle, welcher vorher bei Victoria und BMW tätig war, neuer Chefkonstrukteur in der Motorradabteilung. Stolle konstruierte das D-Rad R0/5 um, welches noch im selben Jahr in den Verkauf ging. Viel hatte sich im Vergleich zur R0/4 nicht geändert. Eine kürzere Blattfeder, tiefer gezogene Schutzbleche, ein neuer Tank und andere Werkzeugkästen waren die Hauptmerkmale. Die Keilklotzbremse hinten blieb erhalten. 1928 kam das Modell R0/6 auf den Markt. Durch grössere Kühlrippen, Druckspritzölung, abnehmbaren Zylinderkopf und 12 PS wurde dieser Typ sehr viel verkauft. Nach Rahmennummern wurden 10'000 davon produziert. Von allen führerscheinpflichtigen Motorrädern war 1928 im Raum Gross-Berlin war jedes fünfte Rad ein D-Rad obwohl es in Berlin bis zu 100 Motorradfirmen gab! Wie typisch für die damalige Zeit versuchte man sich auch bei der Deutsche Industrie-Werke AG an einem Lastendreirad. Mit zwei Vorderrädern, einem Hinterrad und 330 kg Leergewicht konnte 500 kg zugeladen werden. Durch das grosse Kettenblatt am Hinterrad wurden Geschwindigkeiten von 50 km/h erreicht. Ein Gebläse sorgte für ausreichende Kühlung des Motors. Zwei Ausführungen mit Pritschen- oder mit Kastenaufbau mit jeweils einer Ladefläche von 1600 x 920 bzw. 2000 x 920 mm waren im Grundangebot. Das lackierte Chassis ohne Kotflügel konnte für 1‘650 RM erworben werden. Von der R9 liefen etwa 9'000 Exemplare vom Band. Anfänglich wurde sie mit Stecktank verkauft, wenig später kam eine Luxus und eine Satteltank-Version hinzu. Grund dafür waren grosse Absatzprobleme, weil die Technik nicht mehr zeitgemäss war - abgesehen von der wirtschaftlichen Lage um 1929. Technisch blieb viel gleich. Lediglich der Zylinder wurde schräg nach vorn gestellt, um die Vibrationen des Motors erneut zu minimieren. Die R9 kann als ausgereiftestes D-Rad bezeichnet werden. Das gute Grundkonzept der R0/4 wurde stehts verbessert und fand in der R9 seine Vollkommnung.
1930 wurde die komplett neu konstruierte R10 vorgestellt. Es wurden zwischen 1930 und 1931 nur rund 3'500 Stück verkauft. Das D-Rad hatte durch den OHV-Motor 20 PS. Das Getriebe ist separat über eine Kette angetrieben. Man versuchte viel, um die Motorräder wieder mehr auf dem Markt zu verkaufen. So wurde ein Prototyp mit Rossmaier- Zylinder gebaut. Auch da gab es eine SuperSport-Ausführung und eine Luxus-Version, bei der Motor und Getriebe besonders gut verarbeitet waren. Im Prospekt der R10 steht, dass 3'329 Kontrollen gemacht wurden, ehe das Rad vom Band rollte.
Die R11 wurde erstmals 1931 hergestellt. Sie war sehr ähnlich der R10, jedoch wieder mit SV-Motor, da der sportliche OHV zu teuer war. Der Motor leistete deshalb nur noch 16 PS, war aber immer noch geeignet für Wanderfahrten und Beruf. Die Produktionszahlen gingen trotz der relativ modern wirkenden Maschine laufend zurück. Insgesamt wurden noch 2'000 Maschinen verkauft.
Auch von der mit Zweitaktmotor von Otto Bark ausgestatteten R20 wurden nur noch etwa 2'000 Stück verkauft. Der 200 cm³-Motor leistete 6 PS und war von Steuer, Führerschein und Haftpflichtversicherung befreit. Die Maschine erreichte trotz dem kleinen Motor Geschwindigkeiten um die 70 Kilometer pro Stunde. Im Prospekt steht, dass eine R20 795.- RM kostete, was damals etwa einem halben Jahresgehalt entsprach. Dieses Kraftrad konnte auch mit Stoye-Beiwagen gekauft werden. Da in Österreich Motorräder bis 250 cm³ Steuer- und Führerscheinfrei waren, wurde eine R21 als Exportmodell gefertigt. Dieses war ebenfalls mit einem Bark-Motor ausgestattet, jedoch eben mit 250 cm³. Viele Teile wurden nicht mehr im eigenen Werk hergestellt, sondern von diversen Firmen zugekauft.
Nebst diesen Serienmotorrädern wurden verschiedene Rennmaschinen gebaut und u.a. vom eigenen Werksrennteam gefahren. Dazu gehören viele Renn-R0/4, einige Sportversionen, welche der R10 und R11 ähnlich waren sowie die rein für Rennzwecke konstuierte R8.
Ein weiterer Versuch war der Bau des D-Wagens. Das Auto wurde – soweit bekannt – nur an ein paar der damaligen Händler ausgeliefert. Es wurden 55 Autos gebaut, davon erhalten geblieben ist bis jetzt keines.
Im Juli 1932 fusionierte die Deutsche Industrie-Werke AG mit NSU in Neckarsulm. Bis 1938 war der Firmenname NSU D-Rad Vereinigte Fahrzeugwerke AG Neckarsulm.
NSU übernahm die noch unverkauften D-Räder, Patente und das sehr gut ausgebaute Händlernetz im In- und Ausland.