Der E-Bike-Motor

Welche Motoren gibt es beim E-Bike?

Der Motor bildet das Herzstück eines E-Bikes. Dabei hat bereits die Position des Motors hat einen enormen Einfluss auf die Fahreigenschaften eines E-Bikes. Deshalb ist es sinnvoll, sich vor dem Kauf eines E-Bikes zu überlegen wie man das E-Bike später nutzen möchte. Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Motorpositionen bzw. Antriebssysteme bei E-Bikes. Zu unterscheiden sind dabei Vorder- oder Hinterradantriebe mit Nabenmotor, sowie Tretlagerantriebe in Form eines klassischen Mittelmotors. Jedes Antriebskonzept hat diesbezüglich gewisse Vor-und Nachteile:

Mittelmotor:

Die am weitesten verbreitete Antriebsvariante ist der Mittelmotor, bei dem sich der Antrieb direkt hinter dem Tretlager befindet. Durch die mittige Gewichtsverteilung und den niedrigen Schwerpunkt erhält der Fahrer ein komfortables und sicheres Fahrgefühl, das nur unwesentlich vom Fahrverhalten eines gewöhnlichen Fahrrads abweicht. Ein weiterer Vorteil ist die direkte Kraftübertragung auf die Kette. Aus einem Test vom Magazin „ExtraEnergy“ aus dem Jahr 2012 ging zudem hervor, dass E-Bikes mit Mittelmotor, vor allem bei höheren Geschwindigkeiten, deutlich weniger Strom verbrauchen (bis zu 50 %) als E-Bikes mit einem Front- oder Hinterradmotor. Da E-Bikes mit Mittelmotor meistens einen Spezialrahmen benötigen, sind sie allerdings nur schwer nachrüstbar und auch in der Anschaffung etwas teurer. Außerdem kann bisher nur in wenigen Ausnahmefällen eine Rücktrittbremse eingebaut werden. Dennoch bringt der Mittelantrieb laut Experten insgesamt die meisten Vorteile mit sich und hat wohl auch auf lange Sicht das größte Potenzial. Der Mittelmotor ist aufgrund seines ausgeglichenen Fahrverhaltens der „Allrounder“ unter den Antriebssystemen und eignet sich für verschiedenstes Terrain.

Hinterradantrieb:

Der Hinterradantrieb ist ein in die Hinterradnabe integrierter Nabenmotor. Da der Motor am Hinterrad verbaut ist, verlagert sich dementsprechend auch ein Großteil des Gewichts auf das Hinterrad. Das führt zu einer besseren Traktion, die vor allem bei Nässe und steilen Anstiegen zum Tragen kommt. Weitere Vorteile des Hinterradantriebs sind der gute Anpressdruck, die kompakte Bauweise und der damit verbundene hohe Wirkungsgrad. Außerdem überträgt sich die Power des Heckantriebs direkt aufs Rad. Damit empfehlen sich E-Bikes mit einem in der Hinterradnabe integriertem Motor besonders für einen sportlichen Fahrstil. Die Hecklastigkeit kann aber auch zum Nachteil werden, insbesondere wenn auch der Akku am hinteren Teil des Fahrrads angebracht ist. Dann kann sich das hohe Gewicht am Fahrradheck zum einen negativ auf das Fahrverhalten auswirken, zum anderen werden dadurch auch die Bereifung, die Speichen und die Felge des Hinterrades stärker belastet. Der Einbau einer Rücktrittbremse ist auch hier nur bedingt möglich. Der Hinterradantrieb eignet sich in erster Linie für sportliche E-Bikes und bergiges Gelände.

Vorderradantrieb:

Der Frontmotor befindet sich, wie der Name bereits sagt in der Nabe des vorderen Laufrads. Dabei besticht er vor allem durch seinen einfachen Aufbau und die ausgeglichene Gewichtsverteilung, da die Batterie bei diesem Motorsystem – zum Gewichtsausgleich – meist am Rahmen oder Gepäckträger montiert wird. Ein weiterer Vorteil ist die gute Verteilung der Antriebskräfte. Motorpower am Vorderrad und Muskelpower am hinteren Teil vereinen sich zu einem Vorwärtsdrang, der mit einem Allradantrieb zu vergleichen ist. Besonders auf kurvigen Strecken ist dies von bedeutendem Vorteil, bei Nässe und am Berg hingegen offenbart dieses Antriebssystem auch ein paar Schwächen, da die Räder vergleichsweise etwas schneller durchdrehen als bei den anderen Antriebssystemen. Durch das hohe Gewicht am Vorderrad und bei stärkeren Motoren kann zudem das Lenken in manchen Fällen beeinträchtigt werden. Andererseits sind Frontmotoren, im Vergleich zu den anderen beiden Varianten, am kostengünstigsten, was sie gleichzeitig zum Klassiker und zur Einstiegsversion der Pedelec-Klasse macht. Der Vorderradantrieb eignet sich vor allem für Kurzstrecken in der Stadt oder auf ebenem Gelände.

Hersteller der E-Bike Motoren

Der Motor bildet das Herzstück eines E-Bikes. Dabei hat bereits die Position des Motors hat einen enormen Einfluss auf die Fahreigenschaften eines E-Bikes. Deshalb ist es sinnvoll, sich vor dem Kauf eines E-Bikes zu überlegen wie man das E-Bike später nutzen möchte. Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Motorpositionen bzw. Antriebssysteme bei E-Bikes. Zu unterscheiden sind dabei Vorder- oder Hinterradantriebe mit Nabenmotor, sowie Tretlagerantriebe in Form eines klassischen Mittelmotors. Jedes Antriebskonzept hat diesbezüglich gewisse Vor-und Nachteile:

Bosch:

Die Firma Bosch ist quasi das Flaggschiff wenn es um E-Bike Antriebssysteme geht. Die meisten Fahrradhersteller setzen bei ihren E-Bikes auf Bosch-Motoren. Um das Motorsystem an den entsprechenden Fahrradtyp und die unterschiedlichen Anforderungen anzupassen, bietet Bosch drei verschiedene E-Bike-Systeme zur elektrischen Motorunterstützung der Fahrräder an.

Die Active-Line Variante steht für ein zuverlässiges, sicheres Fahrerlebnis und eignet sich besonders für komfortbewusste Pedelecfahrer. Zwar ist der Active-Line-Antrieb ganz so stark wie die Motoren der Performance-Line, dafür ist er aber in Sachen Arbeit und Beschleunigung deutlich ruhiger und sanfter. Mit einem maximalen Drehmoment von 50 Nm ergibt sich, bei einer Motorleistung von 250 W, eine zusätzliche Unterstützung von bis zu 250%.

Die Performance-Line ist sozusagen ein Mix aus der komfortablen Active- und der sportlichen Performance-Line CX und wird damit zum Allrounder und Klassiker unter den E-Bike Motoren. Der leistungsstarke Antrieb kommt auf bis zu 63 Nm Drehmoment und 275% zusätzlicher Antriebsunterstützung, ebenfalls bei 250 W Nennleistung.

Die Performance-Line CX ist mit dem leistungsstärksten Bosch-Antrieb ausgestattet und hebt sportliches E-Biken auf eine neue Ebene. Das spürbare Leistungsplus bis zu 75 Nm maximales Drehmoment und 300% Unterstützung sorgt für dynamisches Beschleunigen und dauerhafte Stärke auch bei hoher Trittfrequenz. Die Nennleistung ist auch hier, wie bei allen Pedelecs, auf 250 W begrenzt.

Jedes der drei Antriebssysteme ist kompatibel mit 300, 400 und 500 Wh- sowie DualBattery-Akkus. Die Bosch Bordcomputersysteme Nyon, Intuvia und Purion sind ebenfalls mit allen drei Antriebs-Lines kompatibel.

Der PowerPack Akku von Bosch ist in den Versionen 300 Wh, 400 Wh und 500 Wh, jeweils als Rahmen- oder Gepäckträger-Akku erhältlich. Die lange Lebenszeit, eine hohe Energiedichte und die gewaltige Laufleistung haben allerdings alle gemeinsam. Das Gewicht der Akkus variiert, je nach Montageart und Energiegehalt zwischen 2,0 und 2,7 kg. DualBattery-Akkus wiegen zwischen 5,0 und 5,3 kg.

Der Nyon Bordcomputer fürs E-Bike kombiniert sämtliche Funktionen in einem Gerät. Von GPS-Navigation über die Analyse der körperlichen Fitness bis hin zu Standardinformationen über Reichweite, Geschwindigkeit oder Trittfrequenz hat der Nyon Bordcomputer alles im Repertoire.

Mit dem Nyon Bordcomputer bietet Bosch erstmalig eine E-Bike Steuerung an, die sämtliche Funktionen in einem Gerät vereint. Die wichtigsten Daten zur Steuerung des E-Bikes, wie z.B. Geschwindigkeit oder Reichweite, werden mit der „Ride“-Funktion einfach und strukturiert angezeigt. Mit der GPS-Navigation kannst du komfortabel deine Routen planen und gelangst stets an das gewünschte Ziel. Darüber hinaus verfügt das Nyon über Fitnessfunktionen, mit denen verschiedene Leistungsdaten ausgewertet und angezeigt werden können.

Der Intuvia Bordcomputer macht das E-Bike Fahren leicht und intuitiv. Fahrdaten wie Batteriestatus, Fahrmodus oder Geschwindigkeit lassen sich bei sämtlichen Lichtverhältnissen ideal und auf einen Blick ablesen. Damit deine Hände immer sicher am Lenker sind, gibt es am Lenkergriff eine separate Bedieneinheit. Zudem hilft dir die Schaltempfehlung den richtigen Gang zu finden, so dass du stets im optimalen Effizienzbereich fahren kannst.

Der Purion Bordcomputer ist relativ schlicht und beschränkt sich auf das Wesentliche. Per Daumenklick können sämtliche Basisinformationen problemlos nacheinander angezeigt werden. Die einfache Bedienung und ein aufgeräumtes Cockpit zeichnen diesen effizienten Bordcomputer aus.

Bekannte Hersteller mit Bosch-Antriebssystem:

• Cube
• Focus
• Ghost
• Haibike
• Scott
• Sinus
• Winora

Brose:

Mit der langjährigen Erfahrung der Firma Brose in der internationalen Automobilindustrie für mechatronische Systeme und Elektromotoren war der Einstieg in den E-Bike Bereich nicht unbedingt eine Überraschung. Brose hat es sich zum Ziel gesetzt, ein innovatives Antriebskonzept für hochwertige E-Bikes zu entwerfen.

Das Antriebssystem wurde zunächst auf Basis eines Lenkungsmotors für Autos entwickelt und anschließend für den Einsatz in E-Bikes adaptiert und perfektioniert. Das Ergebnis ist ein extrem leiser Motor, der durch optimales Leistungsgewicht und kraftvolle Unterstützung ein dynamisches Fahrverhalten generiert. Der 3,4 kg leichte Motor mit 250 W Leistung hat ein maximales Drehmoment von bis zu 90 Nm und besticht auch optisch durch seine ausgeklügelte Integration in den Rahmen.

Hinsichtlich Akkus und Displays setzt Brose auf ein offenes System. Es gibt zwar ein Brose Display, allerdings ist der Brose Motor mit vielen verschiedenen Akkus und Displays genauso kompatibel und erlaubt somit volle Flexibilität bei der Komponenten-Wahl.

Shimano:

Die Firma Shimano, in der Fahrrad-Szene bekannt als hochwertiger Komponenten-Riese, ist auf dem besten Weg sich auch im E-Bike-Markt zu etablieren. Dort aber nicht nur mit Bremsen oder Schaltgetrieben, sondern mit elektrischen Antriebssystemen. Mittlerweile hat Shimano bereits zwei E-Bike-Motoren, sowie einige weitere Komponenten wie Akku und Fahrradcomputer im Sortiment.

Die Shimano STEPS E6000 Antriebseinheit richtet sich vor allem an komfortable Radfahrer und eignet sich ideal für Einsätze in der Stadt und auf Touren. Der Motor ist 250 W stark, hat ein maximales Drehmoment von 50 Nm und wiegt gerade einmal 3,2 kg, was ihn zu einem der leichtesten auf dem Markt macht. Darüber hinaus arbeitet er sehr leise und generiert dank intelligenter Arbeitsunterstützung ein natürliches und komfortables Fahrgefühl. Die Kombination mit einer Rücktrittbremse ist möglich.

Der STEPS E8000 Motor ist eine der neuesten Entwicklungen von Shimano und insbesondere für sportliches E-Mountainbiking ausgelegt. Der Mittelmotor mit einer Nennleistung von 250 W kommt auf ein Drehmoment von bis zu 70 Nm und wiegt mit knapp unter 3 kg sogar noch etwas weniger als sein Vorgänger STEPS E6000. Drei verschiedene Unterstützungsstufen (Eco, Trail, Boost) können über einen Firebolt-Schalter auf der linken Seite gesteuert werden.

Die Akkus von Shimano gibt es in zwei verschiedenen Versionen: Entweder mit 418 Wh oder mit 500 Wh. Der STEPS 500 Wh Akku ist noch relativ neu und kommt zusammen mit dem STEPS E8000 Motor, für den der Akku hauptsächlich entwickelt wurde. Beide Akkus bestehen aus hochwertigen Komponenten und wurden mit modernster Technologie konzipiert und bestechen dadurch durch eine hohe Reichweite.

Auch die Bordcomputer gehören zum STEPS-System. Und auch hier gibt es zwei verschiedene Versionen. Das STEPS E6000 Display liefert alle relevanten Basisinformationen für E-Bike-Fahrten wie z.B. Reichweite, Geschwindigkeit oder Fahrmodus. Das kompakte STEPS E8000 Display ist der Nachfolger des E6000 Displays und verfügt zusätzlich zu den bisherigen Funktionen noch über ein Farbdisplay.

Yamaha:

Die Philosophie bei Yamaha ist es, „Eins mit der Maschine zu sein“, das heißt aus Fahrer und Maschine soll tatsächlich eine Einheit werden. Dabei setzt Yamaha auf einen Mittelmotor, bei dem die Antriebseinheit und der Akku so nah wie möglich an den Pedalen montiert werden um einen niedrig und zentral gelegenen Schwerpunkt zu schaffen. Zusammen mit den kraftvollen Motoren entsteht ein natürliches Fahrerlebnis, das die Mobilität auf ein neues Level bringt.

Die PW Antriebseinheit verfügt über eine Nennleistung von 250 W und ein maximales Drehmoment von 70 Nm. Die Motorpower wird direkt auf die Kurbelwelle übertragen und ist in vier verschiedene Unterstützungsstufen eingeteilt (+Eco, Eco, Std und High). Das entspricht einer Unterstützung von bis zu 280% in der höchsten Stufe. Mit 3,5 kg gehört der Yamaha PW Motor zu den leichteren in seiner Klasse.

Der PW-X Motor von Yamaha wurde auf Basis des PW Motors weiterentwickelt. Das Gewicht wurde um 380 g reduziert. Zu den bestehenden vier Unterstützungsstufen wurde der EXPW-Modus mit bis zu 320% Unterstützung hinzugefügt. Außerdem wurden die mechanischen Bauteile und die Programmsteuerung verbessert um Handling und Agilität noch weiter zu optimieren. Die Spezifikationen sind beeindruckend: 250 W Motorleistung, 3,1 kg Gewicht, 80 Nm maximales Drehmoment und 5 Fahrmodi (bis zu 320% Unterstützung).

Auffällig bei den Yamaha-Akkus ist ihr flaches Design, das Fahrradherstellern die Konzeption von niedrigeren Rahmenhöhen bei ihren E-Bikes ermöglicht. Die Akku-Modelle verfügen über 400 Wh und seit kurzem auch über 500 Wh. Der 500 Wh starke Akku ist dabei auch abwärts kompatibel, das heißt er kann problemlos auch in ältere Modelle eingesetzt werden.

Die von Yamaha entwickelten Bordcomputer unterscheiden sich vor allem in der Anzahl an auswählbaren Fahrmodi. Während das LED Display relativ einfach gehalten ist und drei verschiedene Fahrmodi (Eco, Std, High) unterstützt, verfügt das LCD Multifunktionsdisplay über relevante Motorinformationen und eine Vielzahl an Basisinformationen. Hinzu kommt außerdem ein weiterer Fahrmodus (+Eco). Das PW-X Display ist das Prachtstück unter den Yamaha Bordcomputern. Mit seinem auch für Offroad-Fahrten ausgelegten Gehäuse und dem LCD Display ist es für sämtliche Witterungen gewappnet. Hinzu kommen einige Setupmöglichkeiten, die dem Benutzer angepasst werden können und ein fünfter Fahrmodus (EXPW).