Akku und Motor: Die wichtigsten Begriffe rund um den Antrieb am E-Bike
Motor und Akku sind das Herz des E-Bikes. Und diese Teile unterscheiden es auch vom herkömmlichen Fahrrad. Da dieser Themenkomplex also noch recht neu ist, herrschen hier noch die große Unklarheiten: Was bedeutet was, was ist was? Alles nicht so schwierig – wir erklären hier alles, was du rund um Motor, Akku und Antrieb am E-Bike wissen musst.
Akku
Der Akkumulator, kurz Akku, ist die wiederaufladbare Battarie, die die Energie für den Elektro-Motor im E-Bike bereitstellt. Beim Akku gibt es zahlreiche unterschiedliche Modelle, Formen und Größen, die jeweils zu einem Motor passen. Entscheidend ist beim E-Bike-Akku seine Kapazität (siehe unten). Da der Akku recht groß und schwer ist, ist auch seine Position am E-Bike nicht unwichtig, denn sie hat großen Einfluss auf Handling und Fahrverhalten des E-Bikes. Je tiefer und zentraler der Akku am E-Bike platziert ist, um so besser. Je nachdem, wie du dein E-Bike nutzt kann es auch wichtig sein, ob der Akku fest verbaut ist, oder ob du ihn zum Laden herausnehmen kannst. Wichtig zu wissen: Jeder Akku unterliegt der Alterung, die ab 500 bis 800 Ladezyklen spürbar wird. Du solltest den Akku immer bei Zimmertemperatur laden und bei Temperaturen zwischen -10 Grad und 40 Grad Celsius nutzen.
Akku-Leistung
Die Leistung gibt an, wie viel Strom der Akku speichern kann, also quasi wie groß er ist. Angegeben wird die Akku-Kapazität beim E-Bike in Wattstunden (Wh). Wenn wir von einem E-Bike-Motor mit 250 Watt Leistung ausgehen, dann würde eine Akku mit 500 Wh theoretisch genug Strom für genau zwei Stunden unter Volllast bieten. Übrigens, oft wird statt Leistung auch von Kapazität gesprochen – die gibt die Amperrestunden (Ah) des Akkus an und ist im E-Bike-Alltag eher irrelevant.
Bedieneinheit / Display
Beim E-Bike zeigt das Display nicht nur die aktuellen Fahrzustände wie Geschwindigkeit oder Ladestand des Akkus an. Der Computer ist auch für die Steuerung des Antriebs zuständig, oft kannst du am Display zwischen unterschiedlichen Betriebsarten des Motors wählen. Bei einigen modernen Antrieben kannst du aber auch dein Smartphone statt eines Displays integrieren. Und einige auf Einfachheit konzipierte Antriebe besitzen überhaupt kein Display sondern nur einen oder mehrere Taster, über die du den Motor Ein- und Ausschalten und Fahrmodi wählen kannst.
Betriebsarten / Fahrmodi
Nahezu jeder Antrieb für E-Bikes bietet unterschiedliche Fahrmodi – auch Betriebsarten genannt. Die einzelnen Modi unterscheiden sich eigentlich immer vor allem durch die Stärke der Unterstützung: Von keiner Unterstützung bis hin zum Boost- oder Turbo-Mous, in dem der Motor seine maximal Kraft einsetzt. Egal, wieviele Stufen der Unterstützung es gibt (meist sind es 3 bis 5 Stufen) und wie die einzelnen Hersteller sie nennen, im Prinzip gilt immer: Je schwächer die Unterstützung, um so länger hält dein Akku. Und im Umkehrschluss: Je stärker die Unterstützung, um so stärker wird der Akku belastet, um so geringer die Reichweite. Übrigens: Die maximale Unterstützung kann beim ein oder anderen E-Bike-Antrieb schon heftig sein – taste dich erstmal heran und probiere die stärkste Unterstützung erstmal fernab belebter Straßen, um ein gefühl dafür zu bekommen.
Drehmoment
Das Drehmoment gibt an, wie stark der Motor ist: Die Angabe in Newtonmeter (Nm) gibt an, wie stark der Motor dreht. Hier gibt es große Unterschiede zwischen den unterschiedlichen E-Bike-Antrieben, und ob ein Motor am E-Bike mehr oder weniger Nm besitzt, ist während der Fahrt deutlich spürbar
Nabenmotor
Ein Nabenmotor ist in die vordere oder hintere Nabe vom E-Bike integriert und meist recht kompakt. Der Hecknabenmotor hat sich in den letzten Jahren immer stärker durchgesetzt, vor allem bei den etwas leichteren Antriebskonzepten, die sich bei Gravelbike und Urbanbikes immer größerer Beliebtheit erfreuen. Motoren in der vorderen Nabe sind kritisch zu betrachten, weil sie hohe Belastungen auf die Gabel, den Steuerkopf und den Steuersatz verursachen uns im Extremfall zu Materialüberlastung führen können. Frontnabenmotoren sind am E-Bike daher Exoten – von denen in aller Regel abzuraten ist.
Vorteile eines Hecknabenmotors
- Kann in fast jedem Rahmen montiert werden, der Rahmen muss keine speziell passende Aufnahme für den Motor bieten
- Sehr unauffällig
- Nahezu lautlose Funktion
- Effektive Rekuperation – der Motor kann beim rollen wie ein Dynamo Strom erzeugen
Nachteile eines Nabenmotors
- Hohe Belastung auf Speichen und das ganze Laufrad
- Nicht optimale Gewichtsverteilung auf dem E-Bike
- Keine Nabenschaltung möglich
- Kann überhitzen (vor allem ältere Modelle)
- Ausbau bei reifenpanne kompliziert
Mittelmotor / Tretlagermotor
Der Tretlager- oder Mittelmotor sitzt im Bereich des Tretlagers, die Tretlagerachse ist Teil des Motors. Diese Art und Platzierung des Motors hat viele Vorteile und fand daher schnell weite Verbreitung. Die gängigsten leistungsstarken Antriebe für E-Bikes basieren auf Mittelmotoren.
Vorteile des Mittelmotors
- Das Gewicht ist tief und mittig platziert, der niedrige Schwerpunkt sorgt für eine gute Straßenlage und sicheres Handling des E-Bikes
- Der Motor kann perfekt in den Rahmen integriert werden
- Es können alle Schaltungen verwendet werden
- Ein- und Ausbau der Laufräder unkompliziert wie bei jedem normalen Fahrrad
Nachteile der Mittelmotors
- Recht hohes Systemgewicht
- Meist leichte Laufgeräusche
- Hoher Verschließ von Kette und Ritzeln
Watt
Die Leistung des Motors wird in Watt angegeben. Da laut EU-Vorschrift eine Motor am E-Bike eine durchschnittliche Nennleistung (über einen Zeitraum von 30 Minuten) von 250 Watt nicht überschreiten darf, ist dies bei den meisten aktuellen E-Bike-Motoren die angegebene Nennleistung. In der Spitze erreichen viele Antriebe aber das Drei- bis Vierfache.
Die wichtigsten Begriffe rund um den Fahrrad-Rahmen
Egal ob E-Bike oder herkömmliches Fahrrad: Der Rahmen ist die Basis für den ganzen Spaß. Darum ist entscheidend, dass dir der Rahmen passt. Wie du herausfindest, welche Rahmengröße dir passt, erklärt und Schwestermagazin Elektrobike hier. Wir erklären dir hier die wichtigsten Maße am Fahrrad- und E-Bike-Rahmen, und worauf die beim Kauf achten solltest. Wichtig: Wenn hier bei einem der Maße von "länger" oder "kürzer" die Rede ist, dann immer ausgehend von Rahmen einer Größe. Wenn du also beispielsweise grundsätzlich einen Rahmen in Größe 56 (oder M) benötigst und dann zum Beispiel das Oberrohr von zwei unterschiedlichen Bikes in Größe 56 vergleichst.
Oberrohr
Das Oberrohr ist das entscheidende Maß, wenn du wissen willst, wie lang der Rahmen ist. Je länger das Oberrohr, um so gestreckter sitzt du auf dem Fahrrad – im Umkehrschluss sitzt du aufrechter, je kürzer das Oberrohr ist. Generell gilt: je sportlicher ein Bike, um so länger wird das Oberrohr
Unterrohr
Das Unterrohr hat in Bezug auf die passende Größe keinen Einfluss. Da es das Rohr mit dem größten Umfang und Volumen am Rahmen ist, wird in vielen E-Bikes im Unterrohr der Akku untergebracht.
Sitzrohr
Das Sitzrohr ist das Maß, von dem die Größe eines Rahmen abgeleitet wird: Ist das Sitzrohr beispielsweise 56 Zentimeter lang, dann spricht man von einem 56er-Rahmen. Allerdings stammt diese Lesart noch aus der Zeit, in der Das Oberrohr waagerecht war. Heute fällt das Oberrohr bei fast jeden Rahmen mehr oder weniger stark nach hinten ab, dadurch ist auch das Sitzrohr kürzer – man spricht dann von der effektiven Sitzrohrlänge. Die Rahmengröße wird heutzutage abgeleitet aus dem Schnittpunkt eines virtuellen waagerechten Oberrohrs mit der sattelstütze. Das dies recht abstrakt ist, geben immer mehr Hersteller ihre Rahmengrößen auch nicht mehr anhand dieses Zentimeter-Maße an, sondern anhand von Größen wie S, M, L, XL, etc..
Steuerrohr
Das Steuerrohr entscheidet darüber, wie hoch das Cockpit, also der Lenker am Fahrrad ist. Je kürzer das Steuerrohr, um so tiefer das Cockpit, um so gedrungener sitzt du. Die Höhe des Cockpits lässt sich zwar durch Spacer unter dem Vorbau und den Vorbau selbst noch im einige Zentimeter variieren, aber grundsätzlich sollte die Länge des Steuerrohrs und damit die vorgegebene Position schon passen. Grundsätzlich gilt: Je sportlicher ein Fahrrad ist, um so kürzer ist das Steuerrohr. Im Umkehrschluss: Je aufrechter und damit komfortabler die sitzen willst, um so länger ist das Steuerrohr.
Kettenstrebe
Die Kettenstrebe entscheidet mit über den Radstand, den ein Rahmen besitzt. Hierauf musst du beim Kauf nicht unbedingt achten, da Radstand und Lenkgeometrie recht komplex und vom Entwickler des Rahmens mit Bedacht vorgegeben sind.
Sitzstrebe
Auf die Maße der Sitzstreben musst du nicht achten – íhr Name sei hier der Vollständigkeit halber erwähnt.
Reach
Reach ist ein modernes Maß, um die Länge eines Rahmens anzugeben und wird hauptsächlich bei sportlicheren Bikes wie Rennrädern, Mountainbikes oder Gravelbikes angewendet. Reach gibt die vordere Hälfte des Rahmen an, und zwar lotrecht vom Mittelpunkt des Tretlagers nach vorn bis zum Mittelpunkt der Steuerrohr-Oberkante. Dieses Maß gibt vergleichbar an, wie hoch ein Rahmen tatsächlich ist, unabhängig von tatsächlichen Rohrlängen und dem Sitzwinkel .
Stack
Stack ist ein modernes Maß, um die Höhe eines Rahmens anzugeben und wird hauptsächlich bei sportlicheren Bikes wie Rennrädern, Mountainbikes oder Gravelbikes angewendet. Der Stack wird von der Mitte des Tretlagers lotrecht bis zum Schnittpunkt eines virtuellen waagerechten Oberrohrs gemessen (siehe Oberrohr). Dieses Maß gibt vergleichbar an, wie hoch ein Rahmen tatsächlich ist.
Die wichtigesten Begriffe rund ums Laufrad
Das Laufrad sind die beine, auf denen dein E-Bike oder Fahrrad steht. Aber schon der begriff Laufrad ist vielen gar nicht geläufig. Wir erklären ihn hier – und alle anderen wichtigen Teile drumherum.
Laufrad
Das Laufrad bezeichnet das Vorder- und Hinterrad am Fahrrad, bestehend aus Felgen, Speichen, Speichennippel und Naben. Beide Laufräder zusammen wird als Laufradsatz bezeichnet. Reifen und Schläuche sind nicht Teil des Laufrads, sondern Zubehör, das gesondert betrachtet wird.
Achse
Die Achse steckt in den Lagern der nabe und fixiert das Laufrad in den Ausfallenden des Fahrrads. Fixiert werden Achsen bei modernen fahrrädern oft mit einem Schnellspanner, bei Fahrrädern mit Scheibenbremsen mit einer eingeschraubten Steckachse. Bei älteren Fahrrädern werden Achsen mittels Muttern auf einem gewinde fixiert. In der Regel werden Naben mit Achsen passenden geliefert.
Felge
Die Felge besteht bei modernen Fahrrädern meist aus Aluminium, selten aus Carbon. Üblicherweise sind Fahrradfelgen so genannte Tiefbettfelgen – sie besitzen ein Maul, in dem der Schlauch Platz findet. An den inneren Kanten der Felgenflanken findet der Reifen Platz. Die meisten Fahrradfelgen sind für Drahtreifen (auch Clincher-reifen genannt) ausgelegt, bei denen sich die Reifenwulst in den felgenflanken verhakt. Selten sind Tubeless-Felgen für die Montage von Tubeless-reifen, die ohne Schlauch auskommen.
Nabe
Die nabe ist das zentrum des Laufrads. Im nabekörper stecken Kugellager, in denen wiederum die Achse steckt. An den Seiten des Nabenkörpers, dem Nabenflansch, sind Löcher oder andere Öffnungen, in denen die Speichen eigehängt oder befestiget werden. In der Vorderradnabe kann ein Dynamo oder eine Trommelbremse untergebracht sein. In der Hinterradnabe kann eine Getriebeschaltung (Nabenschaltung) oder eine Rücktrittbremse untergebracht sein, bei Fahrrädern mit Kettenschaltung sitzt auf der rechten Seite des Nabenkörpers ein Freilaufkörper, auf dem die Kasette aufgesteckt wird. Bei Fahrrädern mit Scheibenbremsen sitzt an der linken Seite des Nabenkörpers die Aufnahme für die Bremsscheibe. Naben gibt es in unterschiedlichen Breiten, passend zum Abstand der Ausfallenden des Fahrrads, in dem sie verwendet werden.
Speichen
Die meisten Speichen sind bei Fahrrad-Laifrädern aus Stahl gefertigt. Sie verbinden Nabe und Felge. In den meisten Fällen werden die Speichen am Nabenflansch eingehängt und in der Felge mit aufgeschraubten Speichennippeln befestigt. Indem die Speichennippel angezogen und dadurch Spannung auf die Sppeichen gebracht wird, gewinnt das Laufrad seine Stabilität. Der Felgendurchmesser und die Art der Einspeichung erfordet bestimmte Speichenlängen. Speichen können unterschiedlich dick und unterschiedlich geformt sein. Muss eine Speiche ersetzt werden, müssen Länge, Form und Dicke der neuen Speiche exakt denen der zu ersetzenden entsprechen.
Speichennippel
Der Speichennippel wird auf das gewinde am Ende der Speiche aufgeschraubt und sitzt in dafür vorgesehenen Bohrungen im Felgenbett. Speichennippel bestehen aus Messing oder Aluminium. Über die Nippel wird die Speichenspannung mit speziellen Nippelspannern verändert und so die Stabilität und der Rundlauf des Laufrads justiert.
Die wichtigsten Begriffe rund um die Schaltung am Fahrrad und E-Bike
Kassette / Zahnkranzpaket / Ritzelpaket
Drei Bezeichnungen für ein Teil – das in der Regel als Kassette bezeichnet wird, darum tun wir das hier auch. Die Kassette ist der hintere Teil des Antriebs bei einer Kettenschaltung. Es besteht aus mehreren unterschiedlich großen Zahnkränzen oder Ritzeln.
Kettenschaltung
Die Kettenschaltung ist an modernen Fahrrädern weit verbreitet, an sportlichen Bikes wie Rennrad, Mountainbike oder Gravelbike ist sie quasi Standard. Bei der Kettenschaltung läuft die Ketten über verschiedene Zahnräder (Ritzel an der Hinterradnabe und Kettenblätter an der Kurbel, auch Tretkurbel genannt). Durch Schaltwerke wird die Kette zwischen den Zahnrädern bewegt und so die Übersetzung zwischen Kurbel und Hinterrad verändert. Die Zahl der Zahnkränze x die Zahl der Kettenblätter bestimmt die Anzahl der Gänge, die eine Kettenschaltung bietet: 11 Zahnkränze x 2 Kettenblätter ist als beispielsweise eine 22-Gang-Schaltung. Es gibt Kettenschaltungen mit zwei oder drei Ketteblättern, moderne Kettenschaltungen für MTB- und Gravel-Bikes besitzen aber nur ein Kettenblatt. Je nach Anzahl der Kettenblätter spricht man von einer einfach- (oder 1x), zweifach- (oder 2x) oder dreifach-Schaltung. Am Hinterrad sind neun bis maximal dreizehn Zahnkränze bei Kettenschaltungen üblich.
Nabenschaltung
Die Nebenschaltung ist eine Form der Getriebeschaltung, bei der die komplette Schaltmechanik in der Hinterradnabe steckt. Es gibt Nebenschaltungen mit maximal 14 Gängen – je mehr Gänge eine Nabenschaltung besitzt, um so aufwendiger, größer und schwerer wird die Schaltmechanik. Das höhere Gewicht und die aufwendigere und damit teurere Technik sind auch die größten Nachteile der Nebenschaltung. Die Vorteile der Nabenschaltung: Die Schaltmechanik ist gekapselt und damit sehr gut geschützt in der Nabe, der verschleiß vor allem der Ketten oder des Antriebsriemens ist deutlich geringer als bei einer Kettenschaltung, insgesamt ist eine Nabenschaltung sehr wartungsarm und damit unkompliziert. Darum kommt sie vor allem an Urban- und Citybikes, aber auch im Trekking-Bereich zum Einsatz. Auch am E-Bike funktioniert eine Nabenschaltung prinzipiell gut, mittlerweile gibt es speziell für die beim E-Bike auftretenden Kräfte und Trittfrequenzen abgestimmte Nabenschaltungen.
Schaltgriff / Schalthebel
Die Schaltgriffe oder -hebel sind am Lenker montiert, üblicherweise links für den Umwerfer, rechts für das hintere Schaltwerk. In den Hebeln steckt eine Mechanik, über die der Bowdenzug in gerasterten Schritten Gang für Gang gesteuert wird, der letztendlich das Schaltwerk und damit die Kette bewegt. Schalthebel müssen zur Anzahl der Kettenblätter beziehungsweise Zahnkränze einer Kettenschaltung passen.
Schaltwerk
Bei der Kettenschaltung befördert das Schaltwerk die Kette zwischen den Ritzeln am Zahnkranz oder den Kettenblättern der Kurbel. Umgangssprachlich wird das hintere Schaltwerk einfach Schaltwerk genannt, das vordere Schaltwerk wird meist als Umwerfer bezeichnet. Die Schaltwerke werden in der Regel über mechanische Züge vom Schalthebel aus angesteuert und bewegt, bei modernen, teuren Schaltgruppen gibt es aber auch Varianten, die mit elektronischen Stellmotoren betrieben werden. Das hintere Schaltwerk und der Umwerfer müssen bei einer Schaltung jeweils zur Anzahl der Gänge 8also Ritzel und Kettenblätter) passen – beispielsweise für eine 11-Gang-Schaltung mit 11 Ritzeln wird also ein Schaltwerk für elf Gänge benötigt; Für eine Kurbel mit zwei Kettenblätter ein Umwerfer für zwei Kettenblätter, er wird als dann Zweifach-Umwerfer bezeichnet.
