Das E-Bike – Akku und Antrieb
E-Bike und Pedelec gewinnen zunehmend an Beliebtheit. Allein in Deutschland wurden im letzten Jahr über 700.000 E-Bikes / Pedelecs verkauft. Das Angebot der Hersteller und Händler wird immer umfangreicher und stellt den Kaufinteressenten häufig vor schwierige Entscheidungen. Ein zentrales Thema jeder Kaufentscheidung ist der elektrische Antrieb und die mobile Energiequelle, sprich der AKKU. Damit beschäftigt sich der heutige Beitrag. Worauf genau sollte man achten und welche Unterschiede gibt es?
Die verschiedenen E-Bike Akku Arten
Zur Auswahl stehen theoretisch verschiedene mögliche Akku-Typen die in E-Bike Akkus verbaut werden könnten. Die Ära der Nickel-Cadmium (NiCD) Akkus ist jedoch infolge des gesetzlichen Verbots spätestens seit 2017 vorüber. Einige Hersteller bieten noch den Nickel-Metallhydrid (NiMH) Akku an. Dieser Akku ist ausgelegt auf ca. 800 Ladevorgänge, hat ein relativ niedriges Gewicht und eine hohe Speicherdichte, dennoch tritt auch hier der Memory-Effekt ein, was eine zunehmend geringere Reichweite zur Folge hat.
Den Stand der Technik repräsentieren im Bereich E-Bikes und Pedelecs die Lithium-Ionen (Li-Ion) Akkus. Sie sind frei vom Memory-Effekt und verfügen über eine wesentlich höhere Energiedichte als NiCD und NiMH Akkus, sie sind deutlich leichter und benötigen weniger Platz und erlauben so kleinere Gehäusemaße bei gleicher Leistung gegenüber der alten Technik. Sie sind in der Anschaffung teurer, können aber mit hoher Qualität und langer Lebensdauer punkten.
Flexibilität und Anbringung
Die meisten E-Bike Akkus werden am, bzw. im Rahmen oder am Gepäckträger angebracht. Beim Kauf eines E-Bikes sollte darauf geachtet werden, dass der Akku zum Nachladen vom Rad entfernt werden kann. Das erleichtert den Ladeprozess insbesondere wenn man unterwegs das Fahrrad nicht zur Steckdose schaffen kann, dann ist ein abnehmbarer Akku auf jeden Fall von Vorteil. Andersrum ist es ebenso wichtig, dass der Akku auch am Fahrrad geladen werden kann. Vor dem E-Bike Kauf empfiehlt sich zudem eine Probefahrt. Der Akku sollte in keiner Art und Weise hinderlich beim Fahren sein. Ein Hindernis ist häufig der fehlende Platz für die Trinkflasche am Rohrrahmen, auf diesen Komfort sollte man beim E-Bike Kauf mindestens mal mit achten.
Leistung und Kapazität
Wichtig für die Reichweite sind der Energieverbrauch und die Leistung des E-Bike / Pedelec Akkus. Die Leistung wird berechnet aus der Multiplikation von Wattstunden (Wh) x Voltstärke (V) und das Ergebnis sind dann Amperestunden (Ah). Gängige Akkus gibt es in der Voltstärke von 24, 26, 36 und 48 Volt. Beispiel: Aus einem 48 Volt-Akku mit 10 Ah können 480 Wattstunden Strom gezogen werden.
Die Kapazität wird in Ampere angegeben. Mit der Kapazität ist die gespeicherte Elektrizitätsmenge in den Zellen gemeint. Je höher der Wert um so länger die Nutzungsdauer. Wenn ein Akku nun zum Beispiel 10 Ah, also 10 Ampere-Stunden vorweisen kann, kann man ihm 10 Stunden lang jeweils 1 Ampere entnehmen.
Die Leistung wird in Watt gemessen. Gemessen wird hier die Energie, die ein Akku unter bestimmten Voraussetzungen abgeben kann. Wenn ein Akku also zum Beispiel eine Stunde lang 1 Watt zur Verfügung stellt, liefert der Akku eine Wattstunde. Die Spannung wird in Volt angegeben.
Vor- und Nachteile von Antriebs-Varianten
Man unterscheidet zwischen Vorderrad-Antrieb, Mittelmotor-Antrieb und Hinterrad-Antrieb. Wie die jeweiligen Namen schon sagen wird der Vorderrad-Antrieb am Vorderrad angebracht, der Hinterrad-Antrieb am Hinterrad und der Mittelmotor-Antrieb im Tretlager. Wo der Akku angebracht wird, hat Auswirkungen auf das Fahrverhalten. So werden in stabilen City-Bikes andere Antriebe verwendet als in sportlichen Mountainbikes.
Vor- und Nachteile Mittelmotor-Antrieb
Beim Mittelmotor-Antrieb wird die Kraft direkt auf die Kette übertragen. Der tiefe Schwerpunkt des E-Bikes sorgt für Stabilität und alle Schaltungstypen können verbaut werden. Auch ist ein einfaches Tauschen von zum Beispiel Vorder- und Hinterrad möglich. Die Gewichtsverteilung ist beim Mittelmotor-Antrieb ideal. Nachteilig zu erwähnen ist vor Allem der höhere Preis des E-Bikes, weil ein spezieller Rahmen benötigt wird und eine höhere Belastung des Kettenstrangs auftritt. Eine Rekuperation, also Energie-Rückgewinnung, ist beim Mittelmotor-Antrieb nicht möglich.
Vor- und Nachteile Hinterrad-Antrieb
Beim Hinterrad-Antrieb geht die Motorwirkung direkt aufs Rad, was einer sportlichen Fahrweise zu Gute kommt. Der Antrieb ist sehr leise und die Ketten werden weniger belastet. Allerdings kann der Tausch des Hinterrades sehr aufwendig sein, die Verkabelung ist deutlich komplexer als beim Mittelmotor-Antrieb und das Gewicht liegt eher auf dem Hinterrad.
Vor und Nachteile Vorderrad-Antrieb
Der Vorderrad-Antrieb ist die kostengünstigste Variante. Auch kann die Hinterradbremse, zum Beispiel Rücktrittbremse, frei gewählt werden. Allerdings sind die Kabelwege deutlich komplexer und die Lenkung kann beeinflusst werden. Das Fahrverhalten ist gewöhnungsbedürftig, weil Radfahrer gewohnt sind, dass der Schub beim Fahren von hinten kommt.
Fazit:
Wer sich ein E-Bike anschaffen möchte, sollte sich über die Anforderung die er an sein E-Bike stellt im Klaren sein.
