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   Hier gibt es Basisinfos für Elektrofahrräder

  Hier finden Sie Kaufempfehlungen für Elektrofahrräder

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MTB mit E-Bike-Technik: Tretlagermotor und Akkupaket im Rahmendreieck

Wissenswertes über Elektrofahrräder

  • Das Mehrgewicht für E-Motor, Akkupaket und sonstige Bauteile beträgt ca. 6-9 kg.
  • Nach ca. 300-500 Ladezyklen nimmt die Kapazität der Akkus ab - das gilt auch für Lithium-Polymer- und Lithium-Ionen-Akkus. Die Nutzungsdauer hochwertiger Akkus, die an modernen Elektrofahrrädern Verwendung finden, beträgt ungefähr 500-1.000 Ladezyklen - das entspricht etwa einer Lebensdauer von drei bis vier Jahren. Danach müssen die Zellen ausgewechselt werden. Je nach Akkytyp und Hersteller sind für ein neues Akkupaket ca. 300 bis 1.000 Euro fällig. Man kann die Akkus aber auch bei speziellen Dienstleistern reaktivieren lassen. Das kostest ca. 200 bis 500 Euro. Mehr dazu >>
  • Um Fehlbedienungen zu vermeiden und um die Lebensdauer zu optimieren, sollte der an den Pedelecs montierte Akku ausschließlich mit dem mitgelieferten bzw. dafür vorgesehen Ladegerät entsprechend den Herstellervorschriften aufgeladen werden.
  • E-Bikes lassen sich durch Muskelkraft nicht nennenswert aufladen, denn Leistungsfähigkeit und Wirkungsgrad des menschlichen „Muskelmotor-Antriebs“ liegen um Faktoren unterhalb der benötigten Energie. Systeme mit Generatorbremse (Rekuperation/Energierückspeisung) können im normalen Fahrbetrieb entnommene Energie in der Größenordnung von 5-20% in den Akku zurückspeisen (bei längeren Bergstrecken können evtl. noch ein paar Prozent mehr erreicht werden). Vom Aufladen am Netz unabhängige E-Bikes gibt es deshalb nicht. Von Zeit zu Zeit muss der Akku am Netz aufgeladen werden.
  • Die Energiekosten für Pedelecs sind günstig: Der Energieverbrauch liegt ungefähr bei 1 kWh für 100 km Fahrstrecke - das entspricht ca. 25-30 Cent Stromkosten.
  • Service- und Wartungskosten sind teurer als bei einem "normalen" Fahrrad.
  • Der Wirkungsgrad des Elektroantriebs steigt mit der Drehzahl (und bei Direktmotoren mit der gefahrenen Geschwindigkeit!), der Leistungsbedarf selbstverständlich auch. Motoren können im optimalen Betriebspunkt 80-90% Wirkungsgrad (kurz vor Leerlaufdrehzahl) erreichen.
     

Akkutechnik bei Pedelecs

Mobile Akku-Einheit mit Ladegerät

Energiespeicher für Elektroantriebe  sind Akkumulatoren. Handelsübliche Akkus für Pedelecs haben Kapazitäten von z. B. 8 Ah/36 V. Der eigentliche Energiegehalt ist allerdings das Produkt aus Kapazität x Spannung und wird zu Wattstunden errechnet – also für dieses Beispiel ergeben sich 288Wh. Ein Akku mit 10Ah/24V (240Wh) enthält somit eine geringere Energimenge, obwohl die Kapazität größer ist.
Akku-Bauarten für Elektrofahrräder sind Nickel-Metall-Hydrid (NiMH), Nickel-Cadmium (Ni-Cd), Lithium-Ionen (Li-Ion), Lithium-Polymer(LiPo) oder Blei-Vlies-Akkus (auslaufsichere Variante der bekannten KFZ-Starterbatterie). Lithium-Polymer- und Lithium-Ionen-Akkus verfügen über eine relativ hohe Leistungsdichte bei relativ geringem Gewicht. Es gibt keinen Memory-Effekt und sie gelten als weniger umweltschädlich als Akkus mit giftigen Substanzen wie Blei oder Cadmium. Markenhersteller von E-Bikes setzten deshalb überwiegend auf diese Akkubauarten.
Montagebereiche für die Akkus variieren je nach Konzept des Radherstellers. Mal werden sie am Rahmen befestigt (beispielsweise zwischen Sitzrohr und Hinterrad oder zwischen Unterrohr und Sitzrohr), mal unter dem Gepäckträger, mal in Gepäcktaschen oder anderen Behältnissen verstaut. Ein Kriterium für hochwertige Bausysteme ist das leichte Demontieren mit wenigen Handgriffen. Zum einen kann damit Diebstahl vorgebeugt werden, zum anderen ist damit die Möglichkeit des Akkuaufladens unabhängig vom Standort des Pedelecs gegeben.

Gepäckträger mit integrierten Akku-Einheiten

Akku-Kapazität
Da es sowohl Systeme mit 24V als auch 36V Betriebsspannung gibt, müssen Akkus (8, 10 oder 13 Ah sind bei Pedelecs im Gebrauch) nicht nur durch ihre Kapazität verglichen werden. Der Energieinhalt von Akkus ist als Wattstunden (Wh) definiert. Die Berechnungsformel lautet Volt (V) x Kapazität (Ah) = Wattstunden (Wh). Mit dieser Formel können Sie die Kapazitäten verschiedener Systeme vergleichen, denn entscheidend für die Energiemenge im Akku sind Wattstunden.  

Hinweise zu Ladezyklen
Für die Anzahl der möglichen Ladzyklen und die Haltbarkeit eines Akkus ist nicht nur die Qualität der Akkuzellen sondern auch die Steuerungs- und Ladtechnik relevant. Für NiMH-Akkus ist jeder Ladevorgang ein Vollladezyklus während bei LiIon-Akkus nur die geladene Strommenge auf die Lebensdauer Auswirkungen hat. Hier gilt: Volle Strommenge = Vollladezyklus, halbe Strommenge = halber Ladezyklus. Außerdem haben LiIon-Akkus den Vorteil, dass es keinen "Memory-Effekt" gibt.
Einige Hersteller garantieren 500 Voll-Ladezyklen für den Akku. Bei durchschnittlich 30 km Reichweite wären das theoretisch 15.000 km. Allerdings ist dabei zu beachten, dass jeder Akku  auch bei Lagerung durch Alterung an Kapazität verliert –bei Lithium-Akkkus umso schneller, wenn sie voll gelagert werden! Für längere Stillstandsphasen des Fahrzeugs (z.B. Winterpause) sollte ein Lithium-Ionen-Akku zur Vermeidung von aggressiver Zellchemie auf 40-60% Füllstand seiner Kapazität eingelagert und nur vor der Fahrt voll aufgeladen werden. Extrem hohe oder niedrige Temperaturen lassen Akkus schneller altern. Die Lagerung von Lithium-Ionen-Akkus wird bei einer Temperatur von ca. 10°C empfohlen. Der Betrieb ist im Bereich von 5°C bis 30°C optimal möglich (Tipp: Bei Sommerhitze Fahrrad z. B. in den Schatten stellen).

Hinweise zu den Kosten eines Ersatz-Akkus
Je nach Kapazität und Fabrikat kostet ein E-Bike-Ersatzakku ca. 300,- bis 1.000,- € entsprechend 1,50 bis 1,80 € pro Wh/km. Umgerechnet auf die km-Leistung entstehen bie  500 Ladezyklen und 8,5 Wh/km Betriebskosten von ca. 3 Cent pro km, wenn man überwiegend mit maximaler Unterstützung fährt. Bei geringerer Unterstützung werden die Kosten entsprechend geringer.
Statt eines neuen Akkus kann man den verschlissnen bei speziellen Dienstleistern reaktivieren lassen. Das kostest ca. 200 bis 500 Euro. Mehr dazu >>

Praxistest zur Reichweite von E-Bike-Akkus
Einen aufschlußreichen Test zur Reichweite verschiedener E-Bike-Systeme im Vergleich finden Sie hier >>

 

 

 

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