Wie funktioniert ein E-Bike?

Einfach rollen zu lassen, ohne schwergĂ€ngig in die Pedale zu treten, ist fĂŒr Radmuffel ein echter Traum. Mit dem E-Bike – oder besser mit dem Pedelec – geht dieser Traum in ErfĂŒllung. Vor allem auf Kurzstrecken punktet das Elektrofahrrad gegenĂŒber einem PKW.

FĂŒr schnelle Wege in die Stadt oder auf Berg-und-Tal-Straßen sind die E-Bikes eine Erleichterung. Doch wie funktionieren die E-Bikes?

Ein Bike – vier Möglichkeiten

Auch E-Bikes haben einen Rahmen, Sattel, zwei RĂ€der, Pedalen und Kette. Interessant wird es erst mit dem Motor. E-Bikes unterscheiden sich nach der Platzierung des Motors und qualitativ nach dessen Leistung sowie der Power des Akkus, der dem Motor die Energie liefert.

Frontmotor

Beim Frontantrieb sitzt der Motor am Vorderrad, genauer gesagt, befindet er sich in der Radnabe. Die Nabe ist die wichtigste Komponente bei einem Rad. Bestehend aus Achse, Lager und GehĂ€use bringt sie durch Kraftanwendung das Rad zum Rotieren. Beim E-Bike mit Frontantrieb ĂŒbernimmt diese Kraftanwendung der Motor.

Wer noch nie ein E-Bike mit Frontmotor gefahren hat, wird in der ersten Zeit ein merkwĂŒrdiges FahrgefĂŒhl erleben. Das Tretlager bei einem Standard-Bike sitzt mittig, daher entsteht das GefĂŒhl, dass man es anschiebt. Durch den Frontmotor jedoch wird eher ein ZiehgefĂŒhl hervorgebracht.

Vorteil bei einem E-Bike mit Frontmotor ist die freie Auswahl an Komponenten. Da das Tretlager oder das Hinterrad nicht tangiert werden, könnt ihr euch sowohl fĂŒr RĂŒcktrittsbremse und Vorderbremse wie auch fĂŒr zwei Vorderbremsen entscheiden. Auch der Einbau eines Nabendynamos ist möglich.

Zudem ist das NachrĂŒsten eines Frontmotors an ein gewöhnliches Fahrrad leicht zu bewerkstelligen.

Ein Nachteil beim Frontantrieb in der Vorderradnabe liegt im FahrgefĂŒhl. Je stĂ€rker der Motor, umso schwerer ist es, das Elektrorad zu lenken. Außerdem wird der Rahmen stark beansprucht. Ihr solltet daher auf einen sehr stabilen Rahmen beim Kauf achten.

Hinterradantrieb /Heckantrieb
Hinterradantrieb /Heckantrieb, siehe Testbericht

Hinterradantrieb

Der Motor steckt beim Hinterradantrieb in der Hinterradnabe, um welche wiederum die Gangschaltung montiert ist.

Vorteil beim Hinterradantrieb ist das (fast)unverĂ€nderte FahrgefĂŒhl gegenĂŒber einem Standard-Fahrrad. Außerdem ist der Heckantrieb stark genug, um selbst große Steigungen zu meistern. Der Rahmen wird nicht zusĂ€tzlich belastet, da das E-Bike ĂŒber den Heckantrieb angeschoben und nicht gezogen wird.

Der Nachteil besteht in der komplexen Bauweise. Da an der Hinterradnabe Gangschaltung, Bremsen und dergleichen hĂ€ngen, ist der Umbau eines Standard-Bikes in ein Elektrofahrrad sehr schwierig. Außerdem ist bei vielen E-Bikes mit Heckantrieb das Ausbauen des Hinterrades eine Herausforderung.

Mittelmotor / Antrieb ĂŒber das Tretlager (von M1 Sporttechnik:)
Mittelmotor / Antrieb ĂŒber das Tretlager (von M1 Sporttechnik)

Antrieb ĂŒber das Tretlager

Der sogenannte Mittelmotor befindet sich im Tretlager, dem Teil des Fahrrades, bei dem auch im Standard die eigentliche Kraft wirkt, nĂ€mlich durchs In-die-Pedale-treten. Das FahrgefĂŒhl kommt demjenigen gleich, welches man mit einem normalen Fahrrad hat. Hinter- und VorderrĂ€der mĂŒssen keine SpezialrĂ€der sein. Ihr könnt also einfache Fahrrad-RĂ€der verwenden.

Der große Vorteil liegt im FahrgefĂŒhl. Die KomplexitĂ€t eines E-Bikes mit Mittelmotor zeigt sich jedoch im Preis. Diese RĂ€der sind nur in der mittleren bis hohen Preisklasse anzutreffen. WĂŒnscht ihr ein E-Bike mit Mittelmotor und RĂŒcktrittsbremse, mĂŒsst ihr tiefer in die Tasche greifen. Denn der Einbau einer RĂŒcktrittsbremse macht diese aufwendige Konstruktion noch komplexer. Bis vor einiger Zeit gab es gar keine E-Bikes mit Mittelmotor und RĂŒcktrittsbremse. Das hat sich erfreulicherweise geĂ€ndert. Inzwischen gibt es diese Alurösser auch in einem guten Sortiment wie dem von edingershops zu finden. Ihr mĂŒsst also nicht in einem Spezialladen suchen. Ein Beispiel ist das Alu-Cityrad Navigator 4.0 von Prophete.

Sattelrohr-Antrieb

Seltener zu finden ist dagegen ein E-Bike mit Sattelrohrantrieb. Bei diesem Antriebssystem wird der Motor im Sattelrohr angebracht und anschließend durch ein Winkelgetriebe mit der Tretkurbel verbunden. Der Motor-Akku verschwindet in der Satteltasche.

Per An-und Ausschalter könnt ihr beim Fahren den Motor hinzu- oder abschalten. Eine der ersten Motoren dieser Art ist der Vivax Assist vom österreichischen Hersteller Vivax. Das Besondere ist der leichte Motor, denn im Sattelrohr ist fĂŒr einen 200-Watt-Motor nicht viel Platz. Das dazu gehörige Fahrrad, Vivax Veloce CF, mit Carbonrahmen, hat ĂŒbrigens ein Gewicht von unter 10 kg. Bei E-Bikes sind hingegen 20kg und mehr der Standard.

Das NachrĂŒsten ist einfach, jedoch an drei Voraussetzungen gebunden. Euer Drahtesel sollte dazu einen Standard-Fahrradrahmen mit einer geraden SattelstĂŒtze besitzen. Das Sattelrohr selbst sollte einen Innendurchmesser von 31,6 mm oder 30,9 mm betragen. Hinzu kommt eine kompatible Kurbel. Beim NachrĂŒstkit Vivax Assist wird eine Hollow-Tec-III-Kurbel von Shimano empfohlen.

Copenhagen Wheel - Hinterradantrieb
Copenhagen Wheel

Mach aus deinem Bike ein E-Bike

Das Copenhagen Wheel ist derzeit die Lösung fĂŒr ein E-Bike-Umbau. Lediglich der Ausbau des alten Hinterrades erforderlich. Stattdessen setzt ihr das Copenhagen Wheel ein: ein Hinterrad mit Elektroantrieb. Wie jedes elektronische GerĂ€t benötigt auch das Wheel eine Steuerung. Durch eine spezielle App wird aus eurem eigenen Smartphone die Steuerung zum Wheel. Auf dem Display erscheint all das, was ihr auch auf einem E-Bike-Display erwarten wĂŒrdet, wie die Tachoanzeige.

Angetrieben wird das Wheel durch einen Motor, der wiederum seine Power durch einen Akku erhÀlt. Der Akku leert sich beim Radfahren und erhÀlt neue Energie durch den Gang an die Steckdose, aber auch durch das Fahren bergab.

Motor und Smartphone werden via Bluetooth verbunden. Wird die Verbindung unterbrochen, blockiert das Hinterrad, was der Funktion eines Rahmenschlosses gleich kommt. Ihr habt eine zusÀtzliche Wegfahrsperre. Zwar könnt ihr das Rad nicht in den nÀchsten Shop nehmen, sehr wohl aber euer Smartphone. Ohne Smartphone-Verbindung bleibt das Fahrrad auch bei versuchtem Fremdgebrauch stehen.

Das Copenhagen Wheel gibt es derzeit in der GrĂ¶ĂŸe 26 Zoll und kostet etwa 500 Euro (fahrradblog.de berichtete).

E-Bike oder Pedelec?

ElektrofahrrĂ€der werden weithin als E-Bikes bezeichnet. Jedoch existieren Unterschiede, die auch im rechtlichen Sinne beachtet werden mĂŒssen. Ein Pedelec ist ein E-Bike, dessen Motor lediglich den Fahrer beim Treten in die Pedale unterstĂŒtzt. Muskelkraft und Elektrokraft werden also geteilt, sodass der Fahrer weniger MĂŒhe aufwenden muss, um vorwĂ€rtszukommen.

Beim eigentlichen E-Bike jedoch muss der Fahrer gar nicht in die Pedale treten, damit sich das Rad bewegt. Die Fortbewegung erfolgt auf Knopfdruck. Solche RĂ€der dĂŒrfen nur mit einem FĂŒhrerschein fĂŒr Leichtmofas gefahren werden. Pedelecs dagegen benötigen, wie auch normale FahrrĂ€der, keine Betriebserlaubnis.

Als Grund wird die mögliche Geschwindigkeit angegeben. Ein Rad mit Motor, das ohne Muskelkraft gefĂŒhrt werden kann, ist wesentlich schneller als ein Rad, das nur mit Muskelkraft und elektrischer UnterstĂŒtzung fĂ€hrt. Die Höchstgeschwindigkeit fĂŒr FahrrĂ€der betrĂ€gt 25 km/h. Diese wird bei StandardrĂ€dern und Pedelecs selten erreicht. E-Bikes können jedoch mit gut 45 km/h durchstarten.

Einige ElektrofahrrĂ€der haben Anschubhilfe. Auch fĂŒr diese ist ein FĂŒhrerschein fĂŒr Leichtmofas erforderlich.

Wenn Du dich mit weiteren Faktoren und Eigenschaften befassen willst, die du vor dem Kauf eines E-Bikes prĂŒfen solltest, empfehle ich dir folgenden Beitrag: „2023 E-Bikes kaufen? Darauf sollten Sie unbedingt achten!
Alles ĂŒber die aktuellen Fortschritte in der E-Bike-Technik erfĂ€hrst Du in diesem Beitrag: „Fortschritte in der E-Bike-Technik – Wohin fĂŒhrt der technologische Weg?

3 Kommentare

  1. Toller Artikel was E-Bikes angeht. Ich dachte, dass alle E-Bikes auf die selbe Art und weise angetrieben werden, doch hier lese ich nun, dass es 4 unterschiedliche Antriebsmöglichkeiten gibt. Bevor ich eins kaufe wĂŒrde ich gerne ein E-Bike ausleihen.

  2. ich habe mir ein e-bike von LINOX gekauft. wenn ich aufhöre zu treten schaltet sich der motor ab. und wenn ich wieder ins pendal steige springt der motor wieder an. ist das normal???

  3. Ich wusste nie genau, worin der Unterschied zwischen einem E-Bike und einem Pedelec besteht. Beim E-Bike erfolgt die Fortbewegung auf Knopfdruck, sodass sein Fahren mit viel weniger MĂŒhe seitens des Fahrers verbunden ist. Ich werde meinem Onkel ein E-Bike schenken, um seine Muskelkraft nicht zu ĂŒberfordern.

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