Wie funktioniert ein E-Bike?

Klimafreundlich, effizient und schnell: Wer kurze Strecken mit dem E-Bike zurücklegt, statt das Auto zu nutzen, unterstützt den Umweltschutz, spart langfristig bares Geld und erreicht sein Ziel innerhalb kurzer Zeit. 

Doch wie funktioniert das Pedelec oder S-Pedelec? Was versteht man unter einer Antriebseinheit und welcher E-Bike-Motor überzeugt? Die Antworten auf die genannten Fragen findest du im folgenden Artikel! 

Die Funktionsweise eines E-Bikes

Ein Elektrofahrrad, auch Pedelec genannt, verfügt über einen leistungsstarken Motor und einen langlebigen Akku im Rahmen oder am Gepäckträger. Bei einer Geschwindigkeit bis zu 25 Stundenkilometern unterstützt dich dein Pedelec zuverlässig. Das Speed-Pedelec, kurz S-Pedelec, weist dagegen eine Motorunterstützung bis zu einer Geschwindigkeit von 45 Stundenkilometern auf. 

Dabei gilt: Elektrofahrräder eignen sich sowohl für City-Trips und Arbeitswege als auch für Ausflüge oder anspruchsvolle Strecken. Der Clou: Wer nicht ins Schwitzen geraten möchte, schwere Gegenstände transportiert oder ein Handicap aufweist, kann mit einem E-Bike bequem von A nach B gelangen. Auch Fahrten auf steilen Strecken oder bei windigen Bedingungen lassen sich mit einem elektronischen Fahrrad realisieren. 

Doch woran erkennt ein E-Bike, wann du die elektronische Unterstützung benötigst? Deine Schnelligkeit, Tretkraft und die Drehung messen sensible Sensoren. Auf diese Weise ermitteln die Messfühler alle relevanten Daten. 

Dabei verfügt dein E-Fahrrad entweder über einen Schwellwertschalter oder über einen Kraftsensor. Erstgenannter misst die Drehbewegung, während Letztgenannter die Tretkraft erfasst. Zusätzlich ermittelt ein Sensor die Geschwindigkeit während der Fahrt. Die Steuerung wiederum verarbeitet die Daten und gibt Befehle an den Elektromotor weiter. 

Über das Display kannst du zudem auswählen, wie hoch die Unterstützung ausfallen soll. Niedrige Stufen der Motorunterstützung schonen deinen E-Bike-Akku. Der Elektromotor greift bei einem Pedelec ausschließlich beim Treten. Ein E-Bike dagegen bringt dich allein auf Basis des Elektromotors an dein Ziel – und zwar ohne in die Pedale zu treten. 

Der Elektromotor – das Herzstück des E-Bikes 

Der Elektromotor eines E-Bikes ist ein eigenständiges Bauteil, das über einen Schaltknopf oder einen Drehgriff gesteuert wird. Die langsamen Pedelecs dagegen verfügen über einen Motor, der nicht als eigenständige Komponente des Elektrofahrrads zu betrachten ist. 

Weitere Bestandteile 

• Der Akku: Die Lithium-Ionen-Akkus dienen als Stromspeicher des Elektrofahrrads und leiten die Energie an den Elektromotor weiter. Der Akku befindet sich entweder im Rahmen oder am Rahmen beziehungsweise am Gepäckträger. Um den Akku aufzuladen, schließt du ihn über ein Ladegerät an eine Steckdose an. Gleichzeitig kann der Akku sich über die Bremsenergie und die Rückgewinnung aufladen. 

• Der Bordcomputer: Über die Steuerung kannst du einstellen, auf welche Weise dich dein elektronisches Fahrrad unterstützen soll. Möglich sind außerdem eine Fahrdaten-Anzeige sowie Navigations- oder Fitnessfeatures. 

Wie das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten funktioniert

Das Antriebssystem eines E-Bikes besteht aus dem Elektromotor, dem E-Bike-Akku, dem Getriebe und einem Laufrad. Des Weiteren sind die Kontrollkonsole, das Steuersystem und die intelligenten Sensoren zu nennen. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Fahrrad weist das E-Bike darüber hinaus eine Verkabelung auf. 

Ein Fahrrad – vier Optionen

Wie herkömmliche Fahrräder weisen die elektronischen Bikes zwei Räder, einen Rahmen, einen Sattel, eine Fahrradkette und Pedale auf. Spielst du mit dem Gedanken, ein E-Bike zu erwerben, liegt dein Hauptaugenmerk jedoch auf dem Herzstück, dem E-Bike-Motor. 

Die E-Bike-Modelle unterscheiden sich nicht nur hinsichtlich der Marken-Motoren, sondern auch angesichts der Lage des E-Bike-Motors. Denn hier gilt: E-Fahrräder bieten dir vier verschiedene Motorlagen, die ihre Vor- und Nachteile mit sich bringen. 

Welcher Motortyp deinen persönlichen Bedürfnissen entspricht, entscheidet sich im Einzelfall. Doch keine Sorge: Im Folgenden erfährst du, wann sich ein Front-, Heck- oder Mittelmotor lohnt und worauf du beim Kauf deines E-Bikes achten solltest! 

Der Frontmotor 

Dein Fahrrad würde sich nicht von der Stelle bewegen, wenn keine Radnabe vorhanden wäre. Die Nabe stellt eine zentrale Komponente eines jeden Zweirads dar. Sie umfasst die Achse, das Lager und das Gehäuse. 

Der Frontmotor befindet sich in der Nabe am Vorderrad des E-Bikes. In der Folge werden weder das Tretlager noch das Hinterrad beeinflusst. Das wiederum führt zu einem entscheidenden Vorteil: E-Bikes mit Frontmotor können mit verschiedenen Bremstypen kombiniert werden. So kann sowohl eine Vorderbremse (oder zwei Vorderradbremsen) als auch eine Rücktrittbremse montiert werden.

Du verfügst bereits über ein Fahrrad und fragst dich, ob sich dein herkömmliches Bike zu einem E-Bike umfunktionieren lässt? Die Montage eines Frontmotors an ein herkömmliches Fahrrad lässt sich einfach und schnell realisieren. Zudem gehen Frontmotoren mit geringen Anschaffungskosten einher. 

Der Nachteil: Der Frontantrieb erschwert die Fahrradlenkung und kann dazu führen, dass ein Rahmen schnell ausgetauscht werden muss. Abhilfe schafft ein schwerer, robuster Fahrradrahmen. Darüber hinaus kann der Eindruck entstehen, dass sich dein Fahrrad nach vorne zieht. Nach einer kurzen Eingewöhnungsphase legt sich das Gefühl jedoch wieder. 

Der Heckantrieb 

Der Hinterradnabenmotor befindet sich in der Hinterradnabe. Im Gegensatz zum Vorderradantrieb stellst du bei einem Heckantrieb keinerlei Unterschied zu der gewohnten Fahrweise deines normalen Rades fest. Außerdem gilt der Hinterradnabenmotor als schonende Alternative zum Vorderradmotor, denn der Fahrradrahmen wird nicht zusätzlich belastet. 

Wagst du dich regelmäßig an steile Bergtouren oder Fahrten durch den Wald, stellt der Heckantrieb eine gewinnbringende Möglichkeit dar, deine Strecken zu meistern. Lange Anstiege können allerdings dazu führen, dass sich das Rad überhitzt. Ein herkömmliches Fahrrad lässt sich zudem nicht so einfach mit einem Heckantrieb ausstatten. 

Der Antrieb über das Tretlagergehäuse

Ein entspanntes Fahrgefühl wie bei einem herkömmlichen Fahrrad: E-Bikes mit Mittelmotor überzeugen durch einen hohen Fahrkomfort. Des Weiteren können die Räder mit herkömmlichen Fahrradrädern bestückt werden. Auf diese Weise sparst du bares Geld. Denn die Spezialräder für E-Bikes gehen mit weitaus höheren Kosten einher als die normalen Fahrradräder.

Der Motor befindet sich zentral im E-Bike-Tretlager. Grundsätzlich fallen E-Bikes mit Mittelmotor hochpreisiger aus als E-Fahrräder mit Vorder- oder Hinterrad-Nabenmotor. Allerdings verfügen die meisten E-Bikes über den besagten Motortyp. Obendrein kann eine Rücktrittbremse zwar mit einem Mittelmotor kombiniert werden, doch auch dieser Einbau fällt komplex aus, was sich im Preis widerspiegelt.

Der Antrieb des Sattelrohrs

Sitzt der Motor im Sattelrohr, handelt es sich um ein seltenes Antriebssystem, den Sattelrohrantrieb. Der Motor wird mit der Tretkurbel verbunden und in der Satteltasche platziert. Wichtig ist, dass der Motor besonders leicht ausfällt. 

Ein herkömmliches Fahrrad kann nur dann mit einem Sattelrohrantrieb versehen werden, wenn der Fahrradrahmen im Standard-Format vorliegt, eine gerade Sattelstütze aufweist und die Kurbel kombiniert werden kann. Weicht der Innendurchmesser des Sattelrohrs von den Maßen 30,9 Millimeter beziehungsweise 31,6 Millimeter ab, kann der Antrieb nicht nachträglich verbaut werden. 

FAQ: Wie funktioniert ein E-Bike?

Kann man das E-Bike ohne Treten fahren?

Ein E-Bike ist ein Fahrrad, das wie ein Mofa funktioniert. Das E-Bike bringt dich auch dann an dein Ziel, wenn du nicht in die Pedale trittst. Pedelecs dagegen bieten diese Funktion nicht.

Wie fährt man mit einem E-Bike?

Ein Pedelec wird wie ein herkömmliches Fahrrad verwendet. Sensoren messen die Geschwindigkeit und der E-Bike-Motor bietet Unterstützung. 

Warum muss man beim E-Bike treten?

Pedelecs bieten eine Motorunterstützung, solange die Pedale betätigt werden. Sie helfen Nutzern dabei, weite oder anstrengende Strecken zu bewältigen.

Was braucht man für ein E-Bike?

Für ein E-Bike benötigt der Nutzer lediglich das elektronische Fahrrad selbst. S-Pedelec-Fahrer dagegen müssen über einen Führerschein der Klasse AM verfügen. 

Das Fazit – ein nützliches und praktisches E-Bike erwerben 

Ein E-Bike geht mit einem höheren Kostenaufwand einher als ein herkömmliches Fahrrad. Doch die Investition kann sich langfristig lohnen. Denn dein neues Bike mit Elektromotor und Akku erweist sich als ein zuverlässiger Partner im Straßenverkehr und auf Offroad-Abenteuern. 

Schließlich verfügt das E-Bike über einen Vorder-, Hinter- oder Mittelmotor, der mit Hilfe der Batterie mit Energie versorgt wird. Über feine Sensoren misst dein Rad deine Fahrgeschwindigkeit und Tretkraft, sodass du sofort Unterstützung erhältst, wenn deine Kräfte nachlassen. Manuell kannst du die Unterstützungsstufen zudem über das Display einstellen.