Pedelecs

Elektro-Fahrräder

Es ist schon erstaunlich, wie rasant sich die Antriebstechnik der Elektro-Fahrräder entwickelt hat. Die Antriebe sind kleine Wunderwerke der Technik. Der Umgang mit den Rädern und die Handhabung der Antriebe ist dabei kinderleicht und komfortabel.

"Elektrorad" oder "Elektrofahrrad" sind die Oberbegriffe für Fahrräder mit Motorunterstützung. Sie teilen sich auf in folgende Kategorien:

Pedelec
Das Pedelec (Pedal Electric Cycle) unterstützt den Fahrer mit einem Elektromotor bis maximal 250 Watt, während des Tretens und nur bis zu einer Geschwindigkeit von 25 km/h. Wer schneller fahren will, ist auf die eigene Körperleistung angewiesen. Der Unterstützungsgrad kann in mehreren Stufen eingestellt werden und ist abhängig von der Pedalkraft oder der Trittfrequenz des Fahrers.
Die Definition eines Pedelecs ergibt sich aus Paragraf 1 Absatz 3 des Straßenverkehrsgesetzes. Es ist dem Fahrrad rechtlich gleichgestellt. Fahrer benötigen also weder ein Versicherungskennzeichen noch eine Zulassung oder einen Führerschein. Für sie besteht zudem keine Helmpflicht oder Altersbeschränkung. Dies gilt auch für Pedelecs mit Anfahrhilfe bis 6 km/h.

Schnelle Pedelecs / S-Klasse gehören nicht mehr zu den Fahrrädern. E-Bikes im engeren Sinn Sie sind mit einem Elektromofa zu vergleichen. Beide benötigen Versicherungskennzeichen, Fahrerlaubnis und haben Helmpflicht. Aber das ist hier nicht unser Thema.

Pedelec-Motoren
Die Bauarten Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Motor-Konzepte: Nabenmotoren (die es für den Einbau ins Vorder-oder Hinterrad gibt) und Tretlagermotoren (Mittelmotoren). Welche Motorbauart die geeignete ist, hängt vom Einsatzzweck und den Vorlieben des Fahrers ab.

Nabenmotoren sind meist Direktläufer ohne Getriebe. Sie übertragen ihre Kraft verlustfrei auf die Nabe und laufen fast unhörbar. Sie erreichen bei langsamer Bergfahrt einen schlechten Wirkungsgrad und neigen zum Überhitzen. Es gibt sie für Vorder- und Hinterrad.

Vorderradnabenmotoren erlauben die größte Freiheit bei der Auswahl der Schaltung. Ein angetriebenes Vorderrad kann durchaus mal durchrutschen. Pedelecs mit Vorderradnabenmotor bieten den preisgünstigsten Einstieg, verschwinden jedoch allmählich vom Markt.

Hinterradnabenmotoren sind nicht mit Nabenschaltungen kombinierbar,dafür können aber Kettenschaltungen mit mehreren Kettenblättern an der Kurbel montiert werden. Nachteil: Das Fahrradheck wird schwer.

Mittel-oder Tretlagermotoren bieten das größte Einsatzspektrum. Sie sind mit Ketten- und Nabenschaltungen kombinierbar. Mittelmotoren haben ein Getriebe, das die Motordrehzahl und damit den Wirkungsgrad hoch hält. Deshalb Überhitzen sie auch bei langen, steilen Bergauffahrten nicht. Durch das Getriebe sind sie aber deutlich lauter als Nabenmotoren. Die Montage im Zentrum des Rads senkt den Schwerpunkt, was sich positiv aufs Fahrverhalten auswirkt. Nachteile: Der Antriebsstrang schluckt etwas Leistung. Kette und Ritzel verschleißen schneller.

Steuerung / Sensorik
Ein Drehsensor erkennt über eine Lochscheibe, Magnetscheibe, Lichtschranke oder ähnliches, ob sich die Pedale drehen. Dabei kann der Sensor nicht erkennen, ob der Radfahrer viel oder wenig Kraft einsetzt oder ob die Pedale nur ohne Kraft bewegt werden. Die Antriebskraft des Motors ist also unabhängig von der eingesetzten Kraft des Radfahrers. Der Radfahrer muss nur die Pedale bewegen. Das führt zu einer verringerten Reichweite des Fahrrades, denn der Motor muss die meiste Arbeit alleine leisten. Man findet solche Steuerungen heute nur noch bei Fahrrädern der unteren Preiskategorie.

Die anspruchsvollere Lösung ist ein Kraft- oder Drehmomentsensor. Er ergibt ein besseres Fahrgefühl, denn man merkt direkt, wie die eigene Kraft vom Antrieb verstärkt wird. Außerdem haben Fahrräder mit diesen Sensoren eine größere Reichweite, weil sie sparsamer mit der Energie umgehen.
Dieses Steuerungskonzept bietet gegenüber dem Drehsensor also folgende Vorteile:

• höhere Reichweite, da die Energie proportional zur Tretkraft des Radfahrers eingesetzt wird,
• einfachere Bedienung, da der Radfahrer einfach nur wie gewohnt in die Pedale treten muss,
• mehr Fahrspaß durch die Verstärkung der eigenen Tretkraft,
• ungeübte Radler kommen damit besser zurecht.