Mittlerweile rollen fast zehn Millionen Elektrofahrräder auf Deutschlands Straßen und Radwegen – jedes zweite in Deutschland verkaufte Fahrrad besitzt mittlerweile einen elektrischen Zusatzantrieb. Als Oberbegriff hat sich das Wort E-Bike eingebürgert, doch es gibt Unterschiede in Bauweise und Funktionsprinzipien. Wir erklären die Details und Hintergründe des Branchenmotors.
Was ist ein Pedelec?
Mit Abstand am weitesten verbreitet ist das Prinzip Pedelec (von engl. Pedal Electric Cycle): Unterstützt wird nur, wer in die Pedale tritt. Über 95 Prozent aller kurz „E-Bikes“ genannten Räder funktionieren auf diese Weise. Zum Antrieb gehört ein Drehmomentsensor, der misst, wie viel Kraft du auf das Pedal gibst. So erkennt das Rad zum Beispiel: Es geht bergan, Unterstützung ist willkommen – oder du fährst locker und brauchst nur etwas Unterstützung.
Bei den meisten Pedelec-Antrieben lässt sich die Stufe der Unterstützung auswählen. Die kleinste Stufe ist hier der kaum spürbare Schub mit geringstem Verbrauch, die höchste Stufe hingegen bringt schnell Maximalunterstützung und zehrt dementsprechend am Energievorrat.
In der Regel verfügen Pedelecs über eine sogenannte Schiebehilfe: Ein Knopf oder Hebel „beschleunigt“ das Rad ohne weiteres Zutun auf Schrittgeschwindigkeit. Maximal 6 km/h sind erlaubt. Die Tretunterstützung der Pedelecs reicht bis 25 km/h, die Nenndauerleistung des Antriebs ist mit maximal 250 Watt festgeschrieben. Sie sind somit rechtlich als Fahrräder eingeordnet – es bedarf also weder eines Führerscheins, Nummernschilds, Helms noch Mindestalters.
Was ist ein S-Pedelec?
Im Funktionsprinzip identisch mit Pedelecs sind die „S-Pedelecs“ – aber sie sind schneller. S-Pedelecs unterstützen auf Wunsch bis zu 45 km/h. Das macht sie rechtlich zu Kleinkrafträdern – weshalb andere Regeln gelten und sie sich auch äußerlich leicht von Pedelecs unterscheiden müssen. Gelbe Seitenstrahler und Rückspiegel sind Pflicht.
Die Schiebe- bzw. Anfahrhilfe des S-Pedelecs bringt es teilweise auf bis zu 20 km/h, ohne dass du treten musst. Zum Betrieb eines S-Pedelecs ist ein Führerschein der Klasse AM ebenso nötig wie ein Versicherungskennzeichen. Außerdem gilt die Helmpflicht mit einem geeigneten Helm. Die Radwegbenutzung ändert sich bei schnellen Pedelecs ebenfalls und sorgt nicht selten für Verwirrung: Die Räder müssen auf der Fahrbahn fahren und sind vom Radweg, auch außerorts, ausgeschlossen. Auch Wald- und Feldwege sind tabu.
Zu beachten ist außerdem: Umbauten dürfen am S-Pedelec nicht mehr so einfach wie am Fahrrad und Pedelec vorgenommen werden, sondern müssen dem Fahrzeugschein entsprechen. Dies betrifft insbesondere äußere, die Abmessungen des Fahrzeugs verändernde Komponenten wie Lenker und Reifen. Reifen müssen zudem ein Mindestprofil aufweisen.
Was ist ein E-Bike?
Streng genommen wäre „E-Bike“ die korrekte Bezeichnung für Fahrräder, deren Antrieb mit einem „Gasgriff“ gesteuert wird, die also auch ohne Pedalieren ihre Maximalleistung abgeben. Dabei kann es sich wie beim Motorrad um einen Drehgriff handeln; aber auch Hebel, wie man sie von der Schaltung kennt, sind in Verwendung.
Die Gesamtzahl dieser Räder ist jedoch sehr gering und nimmt weiter ab, seit sich das Prinzip Pedelec durchgesetzt hat. E-Bikes sind wie S-Pedelecs Kleinkrafträder, solange sie nicht mehr als 20 km/h fahren. Schnellere E-Bikes gelten als Elektro-Motorroller. Der Begriff „E-Bike“ wird aber auch als Oberbegriff für alle Fahrräder mit Elektroantrieb genutzt. Man könnte sagen: Jedes Pedelec ist ein E-Bike, aber nicht jedes E-Bike ein Pedelec.
Welche Motorpositionen gibt es?
Unabhängig von Art und Grad der Unterstützung unterscheidet man zwischen drei verschiedenen Positionen des Elektromotors:
- Vorderradnabenmotor: Bietet die Vorteile, dass am Hinterrad sämtliche Schaltungen verwendet werden können und der Preis der Räder etwas günstiger ist. Die fahrdynamischen Eigenschaften sind jedoch umstritten, da die Traktion oft fehlt und das Rad durchdrehen kann.
- Hinterradnabenmotor: Verbreitet und lässt sich verhältnismäßig leicht in Fahrradkonzepte integrieren. Er begrenzt die Schaltungswahl auf Kettenschaltungen oder Rahmengetriebe, gilt aber als angenehmer im Handling und der Unterstützung.
- Mittelmotor: Am häufigsten anzutreffen, sitzt an der Tretkurbel und beeinflusst das Handling des Rads am wenigsten. Ermöglicht Naben- und Kettenschaltungen gleichermaßen, ist jedoch verschleißanfälliger.
Wo sitzt der Akku?
Je nach Antriebs- oder Rahmendesign verwenden die Hersteller hauptsächlich vier verschiedene Punkte für die Akku-Montage:
- Am Gepäckträger: Höherer Schwerpunkt, fühlt sich wie Gepäck an.
- Im Hauptrahmendreieck: Besseres Handling durch niedrigeren Schwerpunkt.
- Zwischen Sattelrohr und Hinterrad: Bringt Laufruhe, vermindert Agilität.
- Im Hauptrahmen versteckt: Geschützt vor äußeren Einflüssen, aber schwieriger zu entnehmen.
Wie lädt man den E-Bike-Akku richtig?
Geladen wird der Akku des E-Bikes einfach mit einem Ladegerät an der Steckdose. Viele Modelle ermöglichen das Herausnehmen des Akkus zum Laden. Digitale Lösungen per App können den Ladevorgang optimieren, wie der Long-Life-Lademodus von Fit. Moderne Lithium-Ionen-Akkus sind einfach zu handhaben, haben keinen Memory-Effekt und sind vor Tiefentladung geschützt.
Was bedeutet Rekuperation beim E-Bike?
Die Energierückgewinnung durch „Motorbremse“ (Rekuperation) wird selten eingesetzt. Sie ist theoretisch denkbar, praktisch aber selten rentabel und hauptsächlich bei Hinterradnabenmotoren möglich.
Wie hoch ist die Akku-Reichweite?
Die Reichweite eines E-Bike-Akkus hängt stark von äußeren Faktoren ab: gewählter Unterstützungsmodus, Fahrstil, Topografie, Systemgewicht, Zuladung und Aerodynamik. Die Kapazität des Akkus in Wattstunden (Wh) bietet Orientierung. Leichte Fahrermit niedriger Unterstützung und Rückenwind können weite Strecken zurücklegen, während schwere Fahrermit hoher Unterstützung bergauf den Akku schneller entladen.
Wie pflegt man einen E-Bike-Akku?
Die Energiespeicher sollten nicht unbeaufsichtigt geladen werden und vor extremen Temperaturen geschützt sein. Der Akku sollte mit dem originalen Ladegerät geladen werden. Bei Bedarf an Ersatzakku oder Ladegerät, wende dich an den Fachhändler oder Hersteller.
Braucht ein Pedelec einen Dynamo?
Seit 2013 ist die Speisung der Beleuchtung durch einen Akku zulässig, daher verzichten viele Elektroräder auf Dynamos. Moderne Energiespeicher bieten mehrere Stunden Licht, auch wenn der Akku leer ist. Für Sicherheit müssen Frontscheinwerfer und Rücklichter besonderen Anforderungen entsprechen und vom Fachmann montiert werden.
Kann man einen E-Bike-Antrieb nachrüsten?
Nachrüsten ist möglich, aber kompliziert. Wer einen Zusatzantrieb an ein Fahrrad baut, wird zum Hersteller und haftet für die Konstruktion. Nachrüsten sollte nur bei sehr hochwertigen Fahrrädern erfolgen, da günstige Komponenten möglicherweise nicht für die höheren Belastungen geeignet sind.
Was muss man beim E-Bike-Transport von Kindern und Gütern beachten?
Elektrounterstützung eignet sich hervorragend für Lastenräder und Fahrradanhänger. Das Gesamtgewicht des Rades darf nicht überschritten werden, und bei E-Bikes mit Nabenmotor im Hinterrad ist die Montage eines Anhängers an der Achse oft verboten. Informationen hierzu gibt der Hersteller. S-Pedelecs und E-Bikes mit Gasgriff sind nicht für den Kindertransport freigegeben.
Technisches Glossar zu Motor und Akku
Ampere (A) – generell: Stromstärke
Amperestunden (Ah) – Ladung des Akkus (Wie viel Stromstärke lässt sich in einer Stunde aus dem Akku nutzen?)
Volt (V) – Spannung. Die meisten Systeme haben 24, 36 oder 42 Volt.
Watt (W) – gibt die nominelle Leistung des Elektromotors an
Wattstunden (Wh) – Einheit der im Akku gespeicherten Energie (Akku-Kapazität)
Hierbei gilt: Spannung (V) mal Ladung (A) gleich Energie des Akkus (Wh). So werden Kapazitäten unterschiedlicher Systeme vergleichbar.
Ladezyklus – vom Hersteller angegebene Mindestlebensdauer eines Akkus (meist 500–1.000 Zyklen), mehrere Teilladungen entsprechen einem Zyklus.
Lebensdauer der Akkus – je nach Pflege, Fahrweise, Art und Kapazität des Akkus (vgl. Absatz „Reichweite“) haben Akkus eine Lebensleistung von 10.000 bis 50.000 Kilometern
Lithium-Ionen und Lithium-Polymer – moderne Akku-Typen mit nutzerfreundlichen Eigenschaften, die in den meisten Pedelecs Verwendung finden, da sie 1. effektivere und somit leichtere Energiespeicher als älterer Typen (z. B. Nickel-Cadmium- oder Bleigel-Akkus) abgeben und 2. deren Nachteile (z. B. Tiefentladung und Memory-Effekt bei Teilladung) nicht mehr auftreten
Drehmoment – ist die Kraft, die auf eine Drehbewegung ausgeübt wird (z. B. beim Festziehen von Schrauben), Einheit Newtonmeter (Nm). Ein Pedelec misst das Drehmoment, das der Fahrer auf die Kurbel gibt und verstärkt je nach Modus. E‑Bike-Motoren haben eine Antriebskraft von 30 bis 130 Nm.
Quelle: H. David Koßmann | pressedienst-fahrrad
Titelbild: www.flyer-bikes.com | pd-f
