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E-Bike Akkus & Motoren: Die wichtigsten Infos zum Antrieb

März 21, 2018
E-Bike Akkus & Motoren: Die wichtigsten Infos zum Antrieb

Auch wenn moderne Pedelecs immer mehr versuchen, wie reguläre Fahrräder auszusehen: Ein E-Bike definiert sich primär über seinen Motor und die Akkuleistung. Außerdem spielen die Bedienkomponenten und das Display eine große Rolle, ohne läuft beim E-Bike schließlich gar nichts. Deswegen haben wir für dich die wichtigsten Informationen zu E-Bike Akkus und Motoren zusammengetragen und hoffen, dir damit beim E-Bike Kauf weiterzuhelfen.


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Akku, Motor, Steuereinheit: So funktioniert ein E-Bike

Damit du weißt, welche Teile ganz entscheidend beitragen zum E-Bike-Fahrvergnügen erläutern wir ganz kurz wie ein Fahrrad mit Antriebsassistenz überhaupt funktioniert.

Wenn du nicht gerade mit der Anschaffung eines E-Bikes mit bis zu 45 km/h Höchstgeschwindigkeit liebäugelst, das eher Mofa oder Motorroller ist als Fahrrad und auch ganz ohne pedalieren des Fahrers vorwärtskommt, musst du treten. Sonst bleibt dein E-Bike stehen. Sensoren messen deine Trittfrequenz und Trittkraft, ein Elektromotor steuert zusätzliche Kraft bei, nimmt dir das Treten aber nicht ab. Der Motor wird gespeist aus einem aufladbaren Akku. E-Bikes haben verschiedene Unterstützungslevel, je nach Hersteller gibt es meist zwischen drei und fünf verschiedene, die Namen tragen wie Eco – damit bekommst du wenig Unterstützung und hast aber maximale Reichweite – oder Turbo – viel Unterstützung, die aber auch viel Akku kostet.

Gesteuert wird über eine Bedieneinheit. Ganz minimalistische Steuereinheiten bestehen aus Ein-, und Ausschaltknopf, einem Hebel zur Auswahl der Assistenzlevel und einer Ladestandsanzeige. Ausgefeiltere Systeme verfügen über ein Display über das die Steuerung bedient wird und das zahlreiche zusätzliche Werte verrät, wie Geschwindigkeit, Tageskilometer, restliche Reichweite in Kilometern oder Stunden und den Ladestand. Selbst Fitnesswerte wie Herzfrequenz oder Kalorienverbrauch können angezeigt werden und auch integrierte Navigationssysteme gibt es.

E-Bike Akkus: Die Power-Pakete

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Ein Akku versorgt dein E-Bike mit dem nötigen Saft. Du musst den Akku über das mitgelieferte Kabel oder seine Ladestation aufladen und schon kann es losgehen. Eine wichtige Grundsatzentscheidung musst du schon bei der Anschaffung beachten: es gibt E-Bikes mit entnehmbarem Akku, andere haben den Akku fest eingebaut. Ein fest verbauter Akku eignet sich nur, wenn es dort wo du dein Bike abstellst auch eine Steckdose gibt. Dafür wird dir ein fest eingebauter Akku nicht gestohlen.

Die Dauer des Ladevorgangs hängt ab von Hersteller und Modell und natürlich von der vorhandenen Restladung. In Tests zeigten sich Werte zwischen 2,5 bis 11 Stunden. Den Akku über Nacht aufzuladen ist daher auf jeden Fall eine gute Idee, wenn du am nächsten morgen wieder losflitzen möchtest. Es schadet dem Akku übrigens nicht, ihn aufzuladen, wenn er nicht völlig entleert war, ganz im Gegenteil! Die Hersteller empfehlen ihn nach der Einfahrphase nicht zu oft völlig leerzufahren.

Die Kosten für einen Ladevorgang hängen von deinem Stromtarif ab. Ein Orientierungswert für 1000 Ladungen bei 6 Cent pro Kilowattstunde und einem 450Wh Akku liegt bei ca 89€. Um mit absolut reinem grünen Gewissen unterwegs zu sein, wäre Ökostrom selbstverständlich die richtige Wahl.

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Lebensdauer eines E-Bike Akkus

Die Lebensdauer eines Akkus ist ebenfalls abhängig vom Hersteller. Bei den meisten Akkus kannst du davon ausgehen, dass sie drei bis fünf Jahre halten, das entspricht ungefähr 800 bis 1000 Ladezyklen. Mit zunehmendem Alter verlieren die Akkus an Reichweite und Leistung. Wenn das der Fall ist, wird es Zeit, dich nach einem neuen Akku umzusehen. Einen zweiten Akku zur Hand zu haben ist generell eine gute Idee, vor allem wenn du längere Touren planst.

Wenn du häufig mit deinem Trekking E-Bike auf Tour gehst ist es sinnvoll, einen zweiten vollen Akku im Gepäck zu haben. Denn wenn der Akku unterwegs den Dienst versagt, kannst du dein E-Bike noch fahren wie jedes andere Fahrrad auch. Das zusätzliche Gewicht, das die technische Ausstattung mit sich bringt (ein E-Bike wiegt gerne doppelt so viel wie ein normales Fahrrad), macht dies zwar zu einer schweißtreibenden Angelegenheit. Aber keine Sorge – fast täglich entstehen entlang der Radwege neue öffentliche Ladestationen. Du findest sie auf Karten im Internet, auch per Smartphone-App kannst du unterwegs Zapfstellen suchen und ansteuern.

Wie weit komme ich mit einer Akkuladung?

Der wichtigste Punkt wenn es um Akkus geht, der nicht selten die Kaufentscheidung beeinflusst, ist die Reichweite. Je mehr Energie gespeichert werden kann, desto mehr Reichweite. Der „Inhalt“ eines Akkus wird in Wattstunden (Wh) angegeben, meist sind es zwischen 250 und 600 Wh. Viele Hersteller haben die Wattstunden gleich in den Namen des Akkus eingebettet, wenn nicht findest du sie aber in der Beschreibung eines Bikes oder auf dem Aufkleber direkt auf dem Akku. Hier kommt eine Entscheidung auf dich zu: mehr Reichweite oder weniger Gewicht, denn mit steigender Reichweite steigt auch das Gewicht der Akkus.

Die Hersteller geben in der Beschreibung an, wie weit du mit einer vollen Akkuladung kommst. Die Reichweite wird entweder in Betreibstunden oder Kilometern angegeben. Aber ebenso wie du die Lebensdauer deines Akkus selbst beeinflussen kannst, ist auch die Laufzeit variabel.

Neben Faktoren die gegeben sind wie Motorleistung, Gewicht des Fahrrads und des Fahrers, beeinflusst die Landschaft die Reichweite. Die Beschaffenheit der Straße, viele steile Steigungen oder Gegenwind lassen den Akku schneller schlappmachen. Häufiges Anfahren oder eine sehr aufrechte, und damit nicht gerade aerodynamische Haltung zehren stark. Je mehr technische Ausstattung über den Akku betrieben wird, desto weniger Kapazität hat er für die Wegstrecke. Das Reifenprofil und der Druck der Reifen beeinflussen den Abrollwiederstand und somit die Reichweite. Rechtzeitig die Schaltung des Fahrrads zu betätigen macht es dem Elektromotor einfacher. Wenn du rechtzeitig hinauf-, oder hinunterschaltest erhöhst du die Reichweite, optimal arbeiten die meisten Antriebssysteme mit 60 bis 80 Kurbelumdrehungen pro Minute. Und zu guter Letzt kannst du bis zur doppelten Reichweite aus deinem Akku herauskitzeln indem du auf der kleinsten Unterstützungsstufe fährst.

Die Akkus mit zunehmender Leistung schwerer. Kein Problem eigentlich – zumindest solange dir der Saft nicht ausgeht. Wenn der Akku leergefahren ist, wird jedes Kilo an zusätzlichem Gewicht aber schnell zur Belastung.

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Tipps, um die Haltbarkeit deines Akkus zu verlängern

  • Akkus lieben es mitteleuropäisch-gemäßigt, Minusgrade und Temperaturen über 20 Grad schaden auf die Dauer.
  • Ein Akku sollte eingefahren werden. Du solltest ihn erst drei bis vier Mal komplett leerfahren und voll aufladen. Danach sollte er besser nicht mehr völlig entleert werden. Wenn das allerdings gelegentlich unterwegs vorkommt, nimmt der Akku deswegen aber noch keinen Schaden!
  • Mindestens einmal alle sechs Monate solltest du den Akku für eine Nacht an die Steckdose hängen. Er darf aber nicht dauerhaft geladen werden, wenn die Anzeige auf voll steht solltest du den Stecker ziehen. Es tut dem Akku nämlich nicht gut wenn er allzu lange Pause macht, beispielsweise über den kompletten Winter.
  • Zum Laden darf nur das Original-Ladegerät des Herstellers verwendet werden. Nachbauten können zu Kurzschlüssen führen!
  • Wasserbäder mögen Akkus nicht sonderlich, eine trockene Lagerung weiß dein Akku daher sehr zu schätzen. Reinigen kannst du ihn mit einem Lappen, vor allem die Kontaktstellen sollen vorsichtig gereinigt, trocken-, und rostfrei gehalten werden.

Aber auch bei bester Pflege ist der Akku irgendwann am Ende seiner Laufzeit angekommen. Ein Ersatzkakku muss her! Je nach Hersteller kosten Akkus von 450 Euro bis zu 700 Euro. Günstigere Nachbauten sind im Internet zu finden, davon ist aber eher abzuraten, denn eine reibungslose Funktion kann oft nicht garantiert werden. Ein unbrauchbar gewordener Akku muss sachgerecht entsorgt werden.

E-Bike Motoren: Die verschiedenen Konzepte

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Generell gibt es drei verschiedene Motorenarten. Sie befinden sich vorne, mittig oder hinten am Fahrrad und haben alle ihre Vor-, und Nachteile. Für alle Motoren gleichermaßen gilt, dass sie die Stelle an der sie angebaut sind oder an den Teilen des Fahrrads wo sie in den Antrieb eingreifen für erhöhten Verschleiß sorgen. Das gilt vor allem für nachgerüstete Motoren. Die Hersteller achten darauf, bei E-Bikes an diesen Stellen möglichst robuste Bauteile einzusetzen. Ein ursprünglich unmotorisiertes Fahrrad kann mit einem Nachrüstmotor hervorragend funktionieren, aber du musst damit rechnen, dass das eine oder andere Teil gelegentlich ausgetauscht werden muss.

Heckmotoren sind leise, sie beeinflussen das Fahrverhalten des Fahrrads kaum. Da sie die Antriebskraft direkt auf die Kette übertragen zeichnen sie sich durch ein sehr dynamisches Fahrverhalten aus. Der Verschleiß entspricht im Wesentlichen dem eines unmotorisierten Fahrrads, denn er erfolgt über die Kassette, ganz wie bei einem normalen Fahrrad. Heckmotoren können problemlos nachgerüstet werden. Diese Motoren gibt es als Rekuperationsmotoren – eine feine Sache für lange Wege, denn über Energierückgewinnung laden die Motoren sich während der Fahrt wieder auf. Allerdings funktioniert ein Heckmotor nicht in Kombination mit einer Rücktrittbremse oder einer Nabenschaltung.

Mittelmotoren werden häufig an sportorientierten und auch an höherpreisigen Bikes montiert. Dank niedrigem Schwerpunkt und gleichmäßiger Gewichtsverteilung ähnelt das Fahrgefühl am ehesten dem eines normalen Fahrrads. Daher findest du sie oft an E-Mountainbikes. Mittelmotoren funktionieren mit Ketten-, oder Nabenschaltung. Da diese Motoren Aufnahmen am Rahmen brauchen können sie nicht nachgerüstet werden.

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Frontmotoren punkten mit ihrem budgetfreundlichen Preis, du findest sie an vielen günstigen E-Bikes. Allerdings machen sie gelegentlich mit einer unerfreulichen Geräuschkulisse auf sich aufmerksam. Die Gewichtsverteilung wird etwas frontlastig, der Schwerpunkt des Bikes wandert an eine Stelle, die du von einem normalen Bike vielleicht nicht gewohnt bist. Dadurch ändert sich das Lenkverhalten des Bikes. Auf nassen oder glatten Straßen kann das Vorderrad durchdrehen oder ausbrechen. Nach einigen Übungsrunden hast du das aber sicher im Griff. Frontmotoren können mit einer Naben-, oder Kettenschaltung kombiniert werden, außerdem funktionieren sie auch mit Rücktrittbremse. Es ist bei vielen Rädern möglich, einen Frontmotor nachzurüsten. Frontmotoren sorgen für verstärkten Verschleiß an der Gabel, du solltest sie daher gelegentlich überprüfen!

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Herstellerübersicht: E-Bike Antriebe


Die beliebtesten E-Bike Systeme auf BikeExchange


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Bosch-Komponenten sind die unangefochtenen Marktführer im Sektor E-Bike-Antriebssysteme. Über 70 Fahrradhersteller aus aller Welt setzen auf die zuverlässigen Motoren, Akkus und Fahrradcomputer.

Motoren

Bosch hat zwei grundlegenden Motorenkonzepte in verschiedenen Leistungsstufen. Das Einsteigermodell ist der Active Line Antrieb für City- und Trekkingräder, der mit hoher Laufruhe und sanfter Beschleunigung besticht. Die Active Line Plus Variante bietet mehr Drehmoment und ist etwas spritziger im Antrieb - ideal für lange Trekking-Touren. Wenn du einen etwas weiteren Weg zur Arbeit hast, ist ein Bosch Performance Line Motor der richtige Partner. Der Weg darf dann auch gerne den einen oder anderen Berg beinhalten. Die Motoren überzeugen durch optimale Unterstützung schon auf niedrigen Assistenzleveln und dynamisches Fahrverhalten, besonders beim Anfahren. Mit der CX Varianteist das obere Ende dessen erreicht, was ein Mountain-E-Bike Motor derzeit leisten kann. Speziell entwickelt für was-auch-immer-das-Gelände-zu-bieten-hat, ist dieser Motor ein Muss für alle ernst gemeinten Bergmaschinen.

Akkus

Bosch Akkus gibt es in verschiedenen Ausführungen und bieten je nach Größe und Kapazität viele Stunden Fahrvergnügen und das ganz ohne Memory-Effekt – es ist deinem Bosch Akku völlig egal ob du ihn nur zur Hälfte leerfährst und wieder lädst oder ob er völlig entleert war, es stellt sich kein Kapazitätsverlust ein. Die Power Pack Akkus werden auf dem Gepäckträger oder am Unterrohr angebracht, einzige Ausnahme ist der Akku PowerTube 500. Er wird in den Rahmen integriert.

Bedieneinheiten

Fast genauso wichtig wie Motor und Akku sind die Bordcomputer, denn darüber wird das Bike gesteuert. Alle Bosch LCD-Displays sind bei jeglichen Lichtverhältnissen gut abzulesen.

Der Purion ist klein aber fein, er hat „nur“ zwei Bedienknöpfe, die so angeordnet sind, dass du ihn mit dem Daumen bedienen kannst ohne die Hand vom Lenker nehmen zu müssen. Er versorgt dich unter anderem mit Informationen zum Ladestand, zur Reichweite und deiner Geschwindigkeit oder zur Gesamtdistanz.

Zusätzliche Informationen bekommst du von Intuvia geliefert. Neben den üblichen Anzeigen wie Geschwindigkeit oder Ladestand bekommst du hier eine Schaltempfehlung, die dir hilft immer den optimalen Gang auszuwählen um aus deinem Akku die maximale Reichweite herauszuholen. Die Bedienung des Bordcomputers ist intuitiv, es ist als keine große Einarbeitung nötig, du kannst prinzipiell einfach aufsteigen und losfahren.

Der Bordcomputer Bosch Nyon ist nicht nur die Schaltzentrale. Er wird zum Fitnesstrainer und lotst dich sicher zum Ziel. In Kombination mit einem Smartphone bietet das Farbdisplay umfangreiches Kartenmaterial und Navigation, teilt dir mit wenn du eine SMS empfangen hast, informiert dich über fitnessrelevante Details wie Tritt-, oder Herzfrequenz. Außerdem gibt es eine USB-Schnittstelle zum Auslesen von Informationen oder um Geräte wie ein Smartphone zu laden.

Erfahre mehr: Bosch E-Bike Systeme erklärt

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Motoren

Der japanische Fahrradgigant Shimano setzt seit dem Modelljahr 2019 auf insgesamt vier verschiedene Motoren. Der Steps E6000 und der neue E6100 richten sich eher an die City-, Pendler- und Trekking-Fraktion, während der Steps E8000 MTB und der etwas leistungsärmere kleine Bruder E7000 den Hochleistungsbereich für Mountainbiker und Tourer abstecken. Alle Systeme bestechen durch ihre hohe Leistung gepaart mit kompakter Bauweise.

Akkus

Shimano verspricht Akkus mit bis zu 1000 Ladezyklen ohne Leistungsverlust und große Reichweiten. Es gibt vier verschiedene Akkus im Programm, deren Akku-Kapazität von 418 Wh bis 504 Wh reicht.

Bedieneinheiten

Kombiniert und gesteuert werden die Shimano Motoren und Akkus mit vier verschiedenen LCD Displays. Der Bordcomputer Steps SC-E6000 ist das einfachste Display der Reihe, du erfährst Werte wie die Geschwindigkeit, die Gesamtkilometer, die Tageskilometer, Uhrzeit, Akkureichweite und Ladestand. All das und zusätzlich noch den eingelegten Gang, den Start-Modus-Gang, den Unterstützungsmodus und noch einiges mehr verrät dir das Display des Bordcomputers Steps SC-6010. Noch etwas ausgefeilter ist der Computer Steps SC-E8000. Zusätzlich zu nützlichen Informationen rund um dein Bike erhältst du Fitnessdaten wie Trittgeschwindigkeit und verbrauchte Kalorien.

Erfahre mehr: Shimano E-Bike Systeme erklärt

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Ale einer der ersten E-Bike Pioniere baut Yamaha ähnlich wie Mitstreiter Bosch seine E-Bike-Antreibe im Baukastensystem. Das bedeutet, es gibt verschiedene Motoren, unterschiedliche Akkus und dazu noch eine kleine Auswahl an Displays

Motoren

Auch Yamaha teilt seine Motoren in verschiedene Leistungsstufen ein und entwickelt die einzelnen Modelle für spezifische Einsatzzwecke. Während der PW-X speziell für E-Mountainbikes entwickelt wurde und sich durch leichtes Gewicht mit hohem Leistungsoutput auszeichnet, ist der PW TE Motor eher gür gemütliche City-Biker gedacht. Der PW-SE liegt genau dazwischen und ist sportlich-dynamisch mit hohem Fahrkomfort.

Akkus

Für jeden Einsatzzweck den passenden Akku: Egal ob auf dem Unterrohr, am Gepäckträger oder vollintegriert ihm Rahmen - Yamaha bietet leistungsstarke und flexible Batterien in unterschiedlichen Leistungsstufen.

Bedieneinheiten

Drei Display-Varianten gibt es zum Modelljahr 2019: Während das nüchtern betitelte Display A ein kombinierter Bordcomputer mit Display und Bedieneinheit ist, kommen die Displays C und X mit separater Bedieneinheit und bieten auf dem größeren Display eine höhere Bandbreite an wertvollen Infos.

Erfahre mehr: Yamaha E-Bike Systeme erklärt

Brose

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Ein weiterer Hersteller, der hervorragende Motoren für E-Bikes liefert, ist die in Deutschland ansässige Firma Brose. Nachdem Brose schon lange Motoren für Elektro-Autos liefert, gibt es nun seit einigen Jahren auch Motoren für E-Bikes. Aktuell hat der Industriekonzern vier Motoren im Sortiment, die allesamt 250 Watt Leistung und stolze 90Nm Drehmoment bringen. Da Brose aber nur Motoren baut, nicht aber Akkus oder Displays, werden diese Motoren von den Fahrradmarken mit Komponenten anderer Hersteller bzw. eigenen Teilen kombiniert.

Erfahre mehr: Brose E-Bike Systeme erklärt

Weitere Hersteller

Fazua

Immer mehr kleinere Antriebshersteller erobern mit ihren E-Bike-Komponenten den Markt. Oft ist bei kleineren Produzenten Unzufriedenheit eine Triebfeder bei der Firmengründung. Was auf dem Markt zu bekommen war, war einfach nicht gut genug, „Besser machen“ wurde zum Firmenleitbild. Sie setzen meist auf innovative Entwicklung samt individueller Kundenbetreuung. Es kann sich also durchaus lohnen, bei E-Bike-Antrieben einem kleineren Hersteller eine Chance zu geben. Eine solche Antriebsschmiede, die Klasse statt Masse bietet, ist Fazua aus München. Neben Effizienz und Reichweiten, die sich wirklich sehen lassen können, baut Fazua leichte Bauteile, die außerdem besonders klein sind, damit sie am Bike nicht unangenehm auffallen.

Hier geht es zu unseren E-Bikes mit Fazua Antrieb

Bionx

Bionx befindet sich im Moment auf dem Vormarsch. Es gibt verschiedene Motoren und Akkus, außerdem ein sehr benutzerfreundliches Bedienelement. Nichts Aufregendes also bis hierher. Aber die Feinheiten machen Bionx zu einer echten Alternative zu allen anderen Motorkonzepten. Der Akku hat ohnehin schon eine große Reichweite, aber besonders wenn du dein E-Bike eher selten nutzt, ist die Deep-Sleep-Technologie wie gemacht für dich. Wenn du das Pedelec länger nicht fährst, fällt der Akku in eine Art Winterschlaf, entlädt sich nicht und du kannst nach einigen Wochen direkt aufsteigen und losfahren. Auch der Motor hat ein wirklich interessantes Feature, an dem andere möglicherwiese noch basteln: „regeneratives Bremsen“ lädt den Akku bei jeder Betätigung der Bremse auf. Nicht viel, aber immerhin…die Reichweite steigt.

Hier geht es zu unseren E-Bikes mit Bionx Antriebssystem

Panasonic

Panasonic ist ohnehin einer der Branchenriesen, wenn es um elektronisches aller Art geht. Dass die Japaner ein Antriebssystem für E-Bikes herausbringen, war daher nur eine Frage der Zeit.

Hier geht es zu unseren E-Bikes mit Panasonic Antrieb

Impulse

Impulse heißt das Motorenkonzept von Derby-Cycles, einer Konzern-Gruppe, der viele bekannte Namen im Fahrradbusiness angehören, Kalkhoff beispielsweise; Focus oder Raleigh gehören auch dazu. Derby-Cycles selber stellt die elektrischen Antriebe her. Die Impulse-Gruppen sind vor allem an die eignen Ableger gerichtet, daher besteht das einzigartige Konzept aus einer perfekten Integration von Motor, Akku und Antrieb in den Rahmen. Die die Entwicklungsabteilung reicht das Gesamtkonzept dann weiter an die Tochterfirmen. Perfekt harmonierende, optisch einwandfreie E-Bikes sind das Ergebnis.

Hier geht es zu unseren E-Bikes mit Impulse Antrieb

Bafang

Bafang ist vor allem deshalb erwähnenswert, da es eigentlich nichts gibt, was der chinesische Hersteller nicht bietet. Motoren für vorne, die Mitte oder hinten, Akkus die sich an allen möglichen Positionen einbauen lassen, Systeme mit Schaltung, ohne Schaltung, mit Rücktritt oder ohne Rücktritt etc. Mit dieser Vielseitigkeit will Bafang in den nächsten Jahren den Markt erobern.

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