E-Bike – Pedelec kaufen

E-Bike oder Pedelec kaufen:

Ein Pedelec (Pedal Electric Cycle) ist eine Ausführung eines Elektrofahrrads, bei der der Fahrer von einem Elektroantrieb nur dann unterstützt wird, wenn er gleichzeitig selbst die Pedale tritt. 

Die Bezeichnungen Pedelec, E-Bike und Elektrofahrrad werden in Deutschland und in Österreich jedoch oft synonym verwendet, in der Schweiz ist die Bezeichnung E-Bike die verbreitetste. § 39 Abs. 7 der deutschen Straßenverkehrsordnung entfaltet den Begriff E-Bike als einsitziges zweirädriges Kleinkraftrad mit elektrischem Antrieb, der sich bei einer Geschwindigkeit von mehr als 25 km/h selbsttätig abschaltet. Die verkehrsrechtliche Einordnung dieser Fahrzeuge unterscheidet sich in den drei genannten Ländern deutlich.

In Deutschland ist ein Pedelec einem Fahrrad rechtlich gleichgestellt, wenn es erstens mit einem Motor, der maximal 250 Watt dauerhaft leistet, ausgestattet ist, und zweitens die Motorunterstützung konstruktiv auf eine Geschwindigkeit von maximal 25 km/h begrenzt wird. In diesem Fall besteht keine Kennzeichen-, Haftpflichtversicherungs-, Führerschein- und Helmpflicht. Dagegen ist für Fahrräder mit Elektroantrieb über 25 km/h („S-Pedelec“) die rechtliche Gleichstellung mit dem Kleinkraftrad vorgesehen, sie benötigen somit eine Betriebserlaubnis und sind versicherungs-, kennzeichen- und fahrerlaubnispflichtig. Wenn der Motorbetrieb den zusätzlichen Pedalantrieb nicht erfordert, handelt es sich umein Fahrrad mit Hilfsmotor. In der Schweiz gilt ein Pedelec mit einem maximal 500 Watt starken Motor, welcher bis zu einer Höchstgeschwindigkeit von 25 km/h unterstützt, rechtlich als Leicht-Motorfahrrad. Ein Fahrrad mit einer Höchstgeschwindigkeit von bis zu 45 km/h („S-Pedelec“) gilt rechtlich als Mofa mit Führerschein– und Mofa-Kontrollschild-Pflicht.

Durch die Nutzung eines Pedelecs ergeben sich verschiedene Vorteile (in der Regel höhere Durchschnittsgeschwindigkeit als bei konventionellen Fahrrädern; u. U. innerorts sogar höher als von PKWs; je nach Kondition des Fahrers größerer Aktionsradius).

Von Vorteil sind die geringeren Emissionen (nur geringe Schallemission) im Vergleich zu anderen motorisierten Verkehrsmitteln, insbesondere zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, sofern E-Bikes oder Pedelecs alternativ zu diesen genutzt werden.

Die Anschaffungskosten sind erheblich höher als für ein herkömmliches Fahrrad. Dazu kommt, neben den Kosten für normalen Verschleiß, auch der eventuelle spätere Austausch des Akkumulators. Im Vergleich zu anderen Verkehrsmitteln sehr gering sind dagegen die Stromkosten von wenigen zehn Cent pro 100 km.

Es gibt verschiedene Nutzungsbereiche mit unterschiedlichen Anforderungen:

Professionelle Nutzung: Postdienste (Postzusteller), Polizei (in verkehrsberuhigten Bereichen), Firmenfuhrparks, Fahrt zur Arbeitsstelle (Pendler).Touristische Nutzung: Verleihstationen an Bahnhöfen und touristischen Knotenpunkten, in Ferien- oder Kurorten.Private Nutzung je nach Bedarf.

Pedelecs erreichen – je nach Leistung des Motors, des fahrenden Menschen und der Zulassung – Geschwindigkeiten von 25–45 km/h und mehr. Durchschnittlich trainierte Fahrer erreichen mit einem schnellen Pedelec ungefähr die Fahrleistungen von unmotorisierten Fahrradathleten, kommen mit den üblichen Akkus (ohne Tausch) aber weniger weit. Die hohen Durchschnittsgeschwindigkeiten von schnellen Elektrofahrrädern machen sie auf kürzeren Strecken innerorts zu den durchschnittlich schnellsten Fahrzeugen überhaupt.

Die früher zögerliche Akzeptanz für Elektrofahrräder resultierte vor allem aus der Historie der Akkumulator-Technik. Gilt die Fahrradtechnik als ausgereift, so galt das lange Zeit nicht für die Akku-Technik. Akkus mit geringer oder stark nachlassender Reichweite, Memoryeffekt usw. behinderten die Popularität vor allem im Niederpreissegment. Da besonders europäische Hersteller lange die Zielgruppe der über 50-Jährigen im Blick hatten, wurden lange nur entsprechend designte Räder auf dem Markt platziert. Das führte zum anfänglichen „Oma-Rad“-Image der elektrisch unterstützten Räder, welches lokal noch anhält.

Moderne Elektrofahrräder haben heute Traktionsbatterien meistens auf Basis der Lithium-Polymer-Akkumulatoren, seltener auf Basis der Lithium-Eisen-Phosphat(LiFePO4)-Akkumulatoren. Im Gegensatz zu älteren Techniken zeigen moderne Akkus deutliche Vorteile (große Energiedichte, dadurch größere Reichweite bei geringerem Gewicht, längere Lebensdauer, kein Memoryeffekt). Ein Akku muss auf die kurzzeitige maximale Stromaufnahme des Motors ausgelegt sein. Das wird bei modernen Akkumulatoren aber grundsätzlich sichergestellt. Bei älteren Bleiakkus war es nur dann gegeben, wenn man spezielle hochstromfähige Fahrakkus verwendet hat. In der Vergangenheit hielten zahlreiche E-Bike-Batterien die hohe Strombelastung auf Dauer nicht aus, weil die verwendeten Zellen nicht hochstromfest waren, was insbesondere dann zur Überlastung führte, wenn Elektrofahrräder häufig an Steigungen gefahren wurden. Auch dieses Problem wird bei modernen Akkumulatoren durch das sogenannte Batteriemanagement ausgeschlossen, ggf. wird der Stromfluss bei Überlastung bzw. Überhitzung unterbrochen.

Reichweite 

Ein Akku mit einer Leistung von beispielsweise 36 V und 10 Ah (Masse 1,9–5,1 kg)hat einen Energieinhalt von ca. 36 V × 10 Ah = 360 Wh (zum Vergleich: 1 kg Benzin liefert 11.500 Wh). Die Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Arbeit erfolgt, abhängig vom Wirkungsgrad des Motors und der Motorsteuerung, unter Wärmeverlust. Typischerweise entstehen dabei Verluste von circa 25 Prozent. Somit könnte ein Pedelec mit einem 70-kg-Fahrer (Gesamtmasse ≈100 kg) rein rechnerisch bei 1,4 % Steigung 21 km weit mit Batteriestrom fahren – wobei dieses Rechenbeispiel in der Praxis niemals relevant wird, da der Fahrer bei einem Pedelec stets selber mittreten muss. Die gesamte Reichweite ist von sehr vielen Faktoren (Gewicht, Steigung, Größe des Akkumulators, Reifendruck, gewählter Unterstützungsmodus usw.) abhängig, es ist daher fast nicht möglich, eine allgemeingültige Reichweite anzugeben. Grob überschlagen liegt diese beim aktuellen Stand der Technik in Abhängigkeit all dieser Faktoren zwischen unter 40 bis hin zu über 120 km. (Selbstverständlich gilt diese Einschränkung des Aktionsradius nur für jenen Fahrbetrieb, in dem eine Motorunterstützung zur Verfügung steht). Bei einigen Modellen sind standardmäßig zwei nacheinander zuschaltbare Akkus in Gepäcktaschen untergebracht.

Nur bei Radnabenmotoren mit Direktantrieb (ohne Freilauf) ist eine Rückspeisung, die sog. Rekuperation möglich. Hier wird wie bei einem Dynamo die kinetische Energie beim Bremsvorgang in elektrische Energie zum Laden genutzt. Dadurch kann im Stadtverkehr oder Hügelgebiet die Reichweite deutlich erhöht werden. In unabhängigen Tests wurde die Reichweite um 11 % vergrößert. Sowohl in Testberichten als auch in Betriebsanleitungen einiger Herstellermodelle wird darauf hingewiesen, dass auch die Außentemperatur die Reichweiten um ähnlich hohe Faktoren beeinflusst. Insgesamt werden die Einflüsse (bei gleicher Akku-Kapazität) als so vielfältig beschrieben, dass z. B. laut Derby Cycle „die grösste erzielte Reichweite bis zu 7x größer als die niedrigste Reichweite sein kann“.

Der Akku kann nicht wie bei einem benzinbetriebenen Fahrzeug innerhalb von wenigen Minuten wieder „vollgetankt“ werden, ein Akkuladezyklus dauert je nach Modell mehrere Stunden.

Wegen der eingeschränkten Reichweite haben Elektroräder ein viel günstigeres Leistungsgewicht als übliche Krafträder.

Lebensdauer des Akkumulators 

Bosch Li-Ion-Akku „Powerpack 400“ für Bosch Pedelecs. 36 V, 11 Ah, 400 Wh

Die Kapazität des Akkumulators ist nach einer bestimmten Anzahl von Lade-Entlade-Zyklen erschöpft, so dass die Reichweite zu weit absinkt. Wie viele Zyklen er ermöglicht, hängt von der Chemie des Akkus, der Qualität der verwendeten Steuerungs- und Ladeelektronik so wie vom Nutzungsverhalten des Benutzers ab. Der meist verwendete Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulator wird mit rund 500 Zyklen angegeben. Beim eher selten verwendeten Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator sind Zyklenzahlen bis über 1000 möglich; danach hat sich die Kapazität auf ca. 60 % verringert. Fortgeschrittene Batteriemanagementkonzepte mit Konditionierung einzelner Zellen im Betrieb erhöhen die Lebensdauer der Akkus. Sie sind insbesondere bei hochwertigen lithiumbasierten Akkus zu finden. Mehreren Untersuchungen zufolge haben Li-Ionen-Akkus eine wesentlich längere Lebensdauer, wenn sie öfters zwischendurch nachgeladen werden, statt einen Akku stets komplett zu leeren und ihn danach wieder vollständig zu laden. Durch regelmäßiges Teilladen bei weitestgehender Vermeidung von Komplett-Entladungen lässt sich die angegebene Zahl der Ladezyklen in etwa verdoppeln. Mehrere Teilladungen zählen dabei aber nur anteilig als Ladezyklus. Weiterhin spielt die Umgebungstemperatur beim Laden und Lagern der Akkus eine nicht unbedeutende Rolle. In der Regel gilt hier Zimmertemperatur als Richtlinie; ideal sind 10 °C. Auch sollten Li-Ionen-Akkus weder im voll geladenen noch im leeren Zustand längere Zeit ungenutzt gelagert werden. Ideal ist ein etwa 50%iger Ladezustand.

Der absolut größte Anteil aller angebotenen E-Bikes sind eigentlich PedelecsPedelecs bieten nur dann Motorunterstützung, wenn der Fahrer in die Pedale tritt. Erfolgt die Pedalunterstützung bis 25 Kilometer pro Stunde, gelten Pedelecs als Fahrrad und sind nicht zulassungspflichtig.

Denn gute Komponenten kosten ihren Preis und auch bei großen Herstellern wie Shimano gibt es erhebliche Preisunterschiede im Sortiment. Rechnet man jetzt noch für Motor, Akku und Steuerungselektronik 900 Euro hinzu, kommt man schnell darauf, dass 1.900 Euro eine gute Maßgabe als Untergrenze für ein gutes E-Bike bzw. Pedelec nach oben hin sind keine grenzen so kann man auch gut und gerne 7500 Euro für ein E-bike ausgeben. Der Durchschnitt für ein sehr gutes E-bike liegt ca. 2500 Euro. 
(Quelle: Wikipedia)

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