Um ein Profi im Bereich E-Bike zu werden, lesen Sie diesen Fachartikel.

EBike – so nennen wir normalerweise das elektrische Fahrrad, das ursprünglich aus Japan stammt und sich dann in Europa weiterentwickelt hat. Gemäß EU-Verordnungen werden die entsprechenden Produkte im Allgemeinen in drei Kategorien eingeteilt: Pedelec, S-Pedelec und E-Bike.

 

 

 

 

▲Pedelec

Pedelec, auch bekannt als Pedal Electric Cycle (Pedal-Elektro-Fahrrad). Bei diesem Modell unterstützt der Motor den Fahrer nur, wenn aktiv in die Pedale getreten wird. Daher wird es auch als halb-tretendes Elektrofahrrad bezeichnet, was im Allgemeinen unserem heimischen Verständnis von E-Bike entspricht.

Die Tretunterstützung des Pedelec kann durch verschiedene Unterstützungsmodi an die speziellen Anforderungen verschiedener Nutzer angepasst werden. Die Stufen werden in der Regel nach der Stärke der Unterstützung eingeteilt; einige Marken unterscheiden die Stufen nach Anwendungsszenarien wie flacher Straße, Gelände, bergauf und bergab. Natürlich beeinflusst der Unterstützungsgrad die Motorleistung und den Batterieverbrauch.

Die Nennleistung und Geschwindigkeitsbegrenzung von Pedelecs variieren von Land zu Land. Nach EU-Normen beträgt die maximale Nennleistung des Motors für Pedelecs 250 W. Sobald eine Geschwindigkeit von 25 km/h erreicht ist, schaltet sich die Motorunterstützung automatisch ab. Fällt die Geschwindigkeit darunter, schaltet sie sich automatisch wieder ein. Einige Pedelecs verfügen auch über ein Schiebehilfesystem, das per Knopfdruck aktiviert werden kann, wenn der Fahrer schiebt. Dann bewegt sich das Fahrrad in Schrittgeschwindigkeit fort, was das Schieben erleichtert und weniger anstrengend macht.

 

▲S-Pedelec

Das S-Pedelec ist eine Hochgeschwindigkeitsvariante des Pedelec, auch bekannt als schnelles Elektrofahrrad. Es funktioniert auf die gleiche Weise wie ein typisches Pedelec. Allerdings sind die Nennleistung und die Abschaltgeschwindigkeit des S-Pedelec höher. Gemäß EU-Normen liegt die obere Grenze der Nennleistung des S-Pedelec bei 500 W, und bei Überschreitung von 45 km/h trennt der Motor die Kraftzufuhr. Daher wird das schnelle Elektrofahrrad (S-Pedelec) in Deutschland verkehrsrechtlich als Leichtkraftrad eingestuft. Für dieses Modell ist daher eine Kfz-Haftpflichtversicherung und eine Betriebserlaubnis erforderlich. Zudem muss während der Fahrt ein „geeigneter“ Schutzhelm getragen werden, ein Rückspiegel ist Pflicht, und Radwege dürfen nicht benutzt werden.Unter bestimmten Umständen kann die Geschwindigkeitsbegrenzung eines Pedelec durch Umprogrammierung auf die eines S-Pedelec geändert werden. Private Modifikationen verstoßen jedoch meist gegen lokale Gesetze und Vorschriften, daher sollten Sie keine Risiken eingehen.

 

 

 

▲Electric Bike (E-Bike)

Die dritte Kategorie ist das Elektrofahrrad (E-Bike). E-Bike ist die Kurzform für Electric Bike. Der größte Unterschied zum Pedelec ist, dass das Fahrzeug auch ohne Treten in die Pedale allein durch den Motor angetrieben wird, bei einigen Modellen durch einen Drehgriff oder Knopf. Das Elektrofahrrad (E-Bike) kann eine Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h erreichen. Daher wird es in Europa als Leichtkraftrad eingestuft, für das eine Versicherung und Zulassung erforderlich sind. Im alltäglichen Sprachgebrauch kann „EBike“ jedoch auch allgemein für Pedelec und S-Pedelec Modelle stehen, was besonders im Bereich der Sportfahrräder üblich ist. Jeder verwendet konventionell „EBike“, um seine elektrisch angetriebenen Fahrradprodukte zu bezeichnen. Mit der Zeit verblasste die ursprüngliche Bedeutung von Electric Bike und wurde zu dem, was wir heute allgemein als E-Bike bezeichnen.

Das Funktionsprinzip des elektrischen Antriebssystems

Unabhängig von der Marke des elektrischen Antriebssystems besteht sein Wesen darin, elektrische Energie in kinetische Energie umzuwandeln und auf das Getriebesystem des Fahrrads zu übertragen, wodurch das Fahren einfacher und kraftsparender wird. Das elektrische Antriebssystem, von dem wir oft sprechen, besteht im Wesentlichen aus drei Teilen: Sensor, Controller und Motor.

 

 

 

 

 

Wenn das elektrische Antriebssystem arbeitet, erfasst der Sensor Daten wie Geschwindigkeit, Trittfrequenz und Drehmoment und leitet sie an den Controller weiter. Der Controller berechnet daraus die Anweisungen und steuert den Motor. Erwähnenswert ist, dass die meisten Motoren nicht direkt auf das Getriebesystem wirken. Die Motoren geben ihre Leistung mit hoher Drehzahl und niedrigem Drehmoment ab. Diese muss durch ein Untersetzungsgetriebe verstärkt werden, während die Ausgangsdrehzahl an die menschliche Trittfrequenz (Mittelmotor) oder die Radgeschwindigkeit (Nabenmotor) angepasst wird.

Koaxialmotor, Parallelwellenmotor

Wie oben erwähnt, wird die vom Motor in kinetische Energie umgewandelte Energie nicht direkt auf das Getriebesystem übertragen, sondern durchläuft eine Reihe von Untersetzungsvorrichtungen, um das Drehmoment zu verstärken und die Drehzahl zu reduzieren. Daher sind bei einem Mittelmotor die Motorabtriebswelle und die Tretlagerwelle des Fahrrads zwei separate Wellen, die durch ein Untersetzungsgetriebe verbunden sind. Je nach relativer Position dieser beiden Wellen unterscheidet man zwischen Koaxialmotor (auch konzentrischer Wellenmotor genannt) und Parallelwellenmotor.

Das Bild zeigt die Getriebestruktur eines Shimano Mittelmotors. Das weiße Ritzel rechts ist mit der Motorabtriebswelle verbunden, während die Kettenblattwelle links angeschlossen ist. Die beiden Wellen, eine links und eine rechts, sind parallel zueinander angeordnet und durch eine Reihe von Getrieberädern verbunden.

Mittelmotor vs. Nabenmotor – wer ist stärker?

Derzeit lassen sich die auf dem Markt erhältlichen Antriebssysteme grob in zwei Typen unterteilen: Mittelmotor und Nabenmotor. Der Mittelmotor ist im Tretlagerbereich des Rahmens verbaut (sowohl integrierte als auch extern hängende Motoren). Der Motor ist mit dem Rahmen verbunden und überträgt die Kraft über die Kette auf das Hinterrad. Der Nabenmotor ist in der Radnabe verbaut und wirkt direkt auf das Rad. Für Sportfahrräder ist der Mittelmotor zweifellos die beste Wahl.

 

 

 

Erstens befindet sich das Motorantriebssystem im Tretlagerbereich des Rahmens, was die Gewichtsbalance des gesamten Fahrzeugs nicht beeinträchtigt. Bei einem Fully (vollgefedertem Fahrrad) reduziert der Mittelmotor die ungefederten Massen, und das Ansprechverhalten der Hinterradfederung ist natürlicher. Daher bietet er inhärente Vorteile bei der Geländekontrolle.

Zweitens ist der Wechsel des Laufradsatzes relativ einfach. Bei einem Nabenmotor ist es für den Fahrer schwierig, den Laufradsatz selbst zu upgraden. Dieses Problem besteht beim Mittelmotor nicht. Gleichzeitig können hochwertige und effiziente Laufradsätze die Übertragungsverluste reduzieren und die Reichweite erheblich verbessern. Drittens sind die auf den Mittelmotor wirkenden Kräfte bei Geländefahrten geringer als beim Nabenmotor, was ihn robuster macht und das Risiko von Motorschäden sowie die Ausfallrate senkt.

Für nicht-sportliche Modelle erfordern Nabenmotoren keine wesentliche Änderung der traditionellen Rahmenstruktur. Zudem machen die geringeren Kosten sie für Pendler attraktiver.

Tipps zur Verbesserung der Akkulaufzeit Die Akkulaufzeit ist für viele Fahrer das wichtigste Kriterium bei der Wahl eines Elektrofahrrads. Tatsächlich können bei gleichem Akku einige Energiespartipps die Reichweite effektiv erhöhen.

Angemessene Nutzung der Unterstützungsstufe und Beibehaltung eines gleichmäßigen Fahrrhythmus. Viele Fahrer stellen die Unterstützungsstufe gleich nach dem Aufsteigen auf Maximum und fahren dann mit Vollgas. Dieses Verhalten ist extrem stromhungrig. Wer weiter fahren möchte, fährt am effizientesten, indem er einen gleichmäßigen Tretrhythmus und eine angemessene Unterstützungsstufe beibehält.

Vergessen Sie nicht die mechanische Gangschaltung. Manche Fahrer ignorieren nach der Umstellung auf Elektroantrieb die mechanische Gangschaltung und fahren mit hoher Unterstützungsstufe und kleinem Ritzel bergauf – ein Fehler, der selbst erfahrenen Fahrern passieren kann. Die Nutzung der mechanischen Gangschaltung bei längeren Anstiegen kann fast die Hälfte der Energie sparen, die Motorlast und -erwärmung reduzieren und den Verschleiß von Kette und Kettenblättern verringern.