Inzwischen gibt es so ziemlich jedem Fahrradtyp auch mit Elektromotor, der beim Treten hilft. Es gibt Naben- und Mittelmotoren. Wir erklären die Vor- und Nachteile.
Die korrekte Bezeichnung für Fahrräder mit Unterstützung durch einen elektrischen Motor ist eigentlich „Pedelec“, kurz für „pedal electric cycle“, ein pedalbetriebenes Elektrofahrrad. Diese Fahrräder dürfen nach europäischen Straßenverkehrsnormen von einem Elektromotor mit maximal 250 Watt Dauerleistung und einer Höchstgeschwindigkeit von 25 km/h unterstützt werden. Voraussetzung ist, dass der Fahrer selbst in die Pedale tritt und so den Motor aktiviert. Solche Pedelecs sind zulassungsfrei. Pedelecs mit einer Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h – sogenannte S-Pedelecs – sind dagegen zulassungspflichtig.
Echte E-Bikes sind zulassungspflichtig
Beim „E-Bike“ ist das anders. Denn ein reines „E-Bike“ ist ein Fahrzeug, das rein elektrisch ohne Tretbewegung des Fahrers angetrieben wird. Solche Fahrzeuge sind ab einer Geschwindigkeit von 6 km/h zulassungspflichtig. Im Alltagsgebrauch hat sich dennoch der Begriff „E-Bike“ für „Pedelec“ eingebürgert.
Tipp: Mehr Infos zum Thema E-Bikes und Pedelecs finden Sie in unserem E-Bike-Test und in den FAQ E-Bike. Sie wollen es lieber Schwarz auf Weiß? Das gesammelte Fahrradwissen der Stiftung Warentest finden Sie in unserem Handbuch Fahrrad und E-Bike.
Feinabstimmung: Das Zusammenspiel von Motor, Akku, Sensoren und Steuergerät
Die elektrische Antriebseinheit eines Pedelecs umfasst Motor, Akku und eine Steuereinheit mit Display am Lenker sowie Sensoren für Trittfrequenz, Drehmoment und Geschwindigkeit. Mithilfe der Sensoren lässt sich die Leistungsabgabe fein abstimmen, sodass der Antrieb nicht abrupt „anschiebt“. Ebenfalls ist es üblich, dass man die Unterstützungsstufen durch den Motor einstellen kann. Die meisten Motoren bieten drei bis fünf Stufen an. Auf diese Weise regelt man die Power, die der Motor abgeben soll: wenig – viel – Turbo. Die Bezeichnungen unterscheiden sich von Hersteller zu Hersteller.
Die Displays zeigen je nach Hersteller verschiedene Parameter wie Geschwindigkeit, Ladezustand des Akkus, zurückgelegte Strecke, verbleibende Reichweite des Akkus und die Unterstützungsstufe an. Die Bearbeitung der Anzeigen geschieht entweder per Touchscreen auf dem Bildschirm, mit Knöpfen am Display oder mit sogenannten Remote Controllern, kleinen separaten Schaltern, die per Daumen am Lenker betätigt werden. Das ist für die Einstellung der Unterstützungsstufe des Motors praktisch - man muss die Hand nicht vom Lenker nehmen.
Smartphone als Display und Steuereinheit
Immer häufiger wird auch das Smartphone als Steuerungselement und Display verwendet. Es kann per Bluetooth mit der Motor-/Antriebseinheit verbunden werden. Über Hersteller-Apps können so Änderungen, auch an der Leistungscharakteristik, vorgenommen werden.
Handy am Fahrrad laden
Man muss aber beachten, dass der Stromverbrauch des Smartphones dadurch erheblich wächst. Dem beugen manche Hersteller wiederum dadurch vor, dass man das Handy über den Fahrrad-Akku mit einer USB-Buchse am Cockpit aufladen kann.
Akkus sind Verschleißteile, die im Laufe der Benutzung einen Teil ihrer Kapazität verlieren. Die meisten Hersteller geben eine uneingeschränkte Lebensdauer von 500 Ladungen an. Damit ist jeweils eine komplette Ladung gemeint. Aber auch danach sind sie nicht etwa unbenutzbar.
Wie lange hält so ein Akku und wie lagert man ihn richtig?
Bosch sagt, dass nach 500 Ladungen die Kapazität noch mindestens 70 Prozent beträgt. Bei anderen Herstellern ist das ähnlich. Aufbewahren sollte man die Energiespeicher im Trockenen und bei Zimmer-Temperaturen. Händler können die Akkus auslesen und ihren Zustand ermitteln.
Was kostet es, den Akku auszutauschen?
Austausch-Akkus sind nicht billig. Sie kosten zwischen etwa 350 Euro bis rund 1100 Euro – je nach Kapazität und Hersteller. Vor Billigteilen aus dem Internet sollte man sich hüten – oft sind die vermeintlichen Schnäppchen gefälschte Plagiate.
Wie viel Reichweite „liefert“ ein E-Bike-Akku?
Die Reichweite eines E-Bikes hängt vom Energiegehalt des Akkus ab. Lineare Angaben – nach dem Motto „mit 500 Wattstunden (Wh) schaffen Sie X Kilometer“ – sind nicht möglich. Denn der Energieverbrauch ist abhängig von folgenden weiteren Faktoren:
Unterstützungsstufe
Gelände
Temperatur
Luftdruck der Reifen
Gewicht von Fahrer und Gepäck
Die Hersteller geben gerne große Reichweiten an, die unter günstigsten Testbedingungen gemessen wurden. Davon sollte man sich nicht blenden lassen. Als Faustregel gilt, dass man bei mäßiger Unterstützung mit einem 500-Wh-Akku zirka 80 bis 100 km weit kommt.
Weitere Fragen beantworten wir in unseren FAQ E-Bike.
Was E-Bike-Motoren leisten
Die Leistungsfähigkeit von E-Bike-Motoren ist gesetzlich limitiert; bei Pedelecs auf 250 Watt Dauerleistung und 25 km/h Höchstgeschwindigkeit, bei den S-Pedelecs auf 350 Watt und 45 km/h. Entscheidender ist schon, was die Hersteller an Drehmoment aus der Motor-Akku-Kombination herausholen. Das können bei kleineren Akkus an Cityrädern 30–40 Newtonmeter sein, an Mountainbikes 90 Newtonmeter und darüber.
Wie viel Power brauche ich?
Doch viel Power ist nicht immer sinnvoll. Große Akkus brauchen länger zum Laden und sind schwerer und teurer als kleinere. Wer hauptsächlich in flachem urbanen Terrain auf dem Weg zur Arbeit unterwegs ist, kommt mit einer mäßigen Motorunterstützung von 30–40 Newtonmetern und einer Reichweite von etwa 70 km vollkommen aus. Im hügeligen Gelände oder für Bergtouren darf es dann schon der große Motor mit 70 oder 90 Newtonmetern Drehmoment und einer Reichweite bis zu 100 km sein.
Was passiert jenseits von 25 km/h?
Was auch interessant ist, ist die Art und Weise, wie ein Motor seine Unterstützung freigibt. Hobbyradler treten etwa mit 60 bis 70 Umdrehungen pro Minuten in die Pedale. Für sie ist ein Motor interessant, der sie schon in diesem relativ niedrigfrequenten Bereich unterstützt.
Sportliche Fahrer dürften dagegen eine Motorunterstützung bei höheren Trittfrequenzen schätzen. Beim Kauf sollte man daher bei einer Probefahrt immer die Charakteristik des Motors selbst prüfen: Manche Motoren setzen sanft ein, bei anderen dauert es eine halbe Pedalumdrehung, und wiederum andere (Mountainbike-Motoren) sind sofort sehr kräftig „da“ – auch bei geringer Unterstützungsstufe.
Nicht unwichtig ist auch das Verhalten des Motors, wenn die 25 km/h Höchstgeschwindigkeit erreicht sind. Gute Motoren „faden“ dann sanft aus – der Fahrer merkt kaum, dass er nun selbst tritt. Weniger gute Motoren bremsen etwas, vor allem ältere.
Mehr zum Thema
Einen guten Überblick über technische Ausstattung und Leistungsdaten von Pedelecs bietet das Handbuch Fahrrad und E-Bike der Stiftung Warentest. Auf der Website Pedelecmonitor finden Sie eine Datenbank mit allen gängigen Motoren und jede Menge Erfahrungsberichte von E-Bike-Fahrern.
Mittelmotor, Nabenmotor, Frontmotor: Motortypen im Vergleich
E-Bikes sind mit verschiedenen Typen von Motoren ausgestattet. Im Folgenden stellen wir die gängigsten Varianten vor und sagen, welche Vorteile beziehungsweise Nachteile sie haben.
Bei E-Bikes haben sich die Mittelmotoren als Standard-Ausstattung durchgesetzt. Ein Grund dafür ist, dass dieser Motor eine große Leistungsbandbreite bietet. Rund 90 Prozent aller E-Bikes kommen mit diesem Motortyp auf den Markt. Die Einbaulage im Tretlager ermöglicht es den Herstellern, besonders kräftige Motoren zu bauen. Der Schwerpunkt im Gravitationszentrum des Fahrrads ist günstig, die Verbindung zum Akku kurz, das Fahrgefühl ähnelt sehr stark dem bei einem konventionellen Fahrrad. Als Übersetzung sind Ketten- oder Nabenschaltungen möglich (Fahrradschaltungen). Mittelmotoren können im Unterschied zu Naben- oder Frontmotoren aber nicht einfach an ein Fahrrad „angehängt“ werden, sondern erfordern spezielle Rahmenformen im Tretlagerbereich.
Vorteile
Nachteile
tiefer Schwerpunkt
Nachrüsten nicht möglich
starke Unterstützung am Berg
Kette und Zahnkranz stärker beansprucht als bei Nabenmotor
breites Leistungsangebot
bei älteren Motoren Tretwiderstand jenseits von 25 km/h möglich
Der Nabenmotor läuft relativ unscheinbar in der Hinterradnabe und wirkt, ohne die Kette oder einen Antriebsriemen zu beanspruchen, direkt auf das Hinterrad. Bei höherem Tempo hat er einen besseren Wirkungsgrad als ein Mittelmotor, ist am Berg in der Regel aber etwas schwächer.
Ein Frontmotor bietet die größte Wahlfreiheit beim Antrieb zwischen Kettenschaltung, Nabenschaltung oder Tretlagergetriebe. Die Antriebskräfte verteilen sich zudem: vorne zieht der Motor, mit Muskelkraft treibt der Fahrer das Hinterrad an. Das Motorengewicht und dessen Kraft erfordern jedoch ausreichende Dimensionen von Gabel und Lenkkopf. Zudem ist das Fahrverhalten gewöhnungsbedürftig – der Motor zieht einfach vorne ganz schön. Ein Frontmotor ist einfachste Möglichkeit, ein Fahrrad nachträglich zum E-Bike umzubauen.
Vorteile
Nachteile
leicht nachrüstbar
beeinflusst das Lenkverhalten
alle Schaltungen sind möglich
für Federgabeln nicht geeignet
günstig
Fahrrad zum E-Bike umbauen – ist das sinnvoll?
Auch ein konventionelles Fahrrad kann zu einem E-Bike nachgerüstet werden – das funktioniert allerdings nur mit Naben- oder Frontmotor. Und Rahmen, Gabeln und Bremsen müssen der stärkeren Belastung gewachsen sein. Wer ein gutes Fahrrad hat, für den ist die Nachrüstung eine Überlegung wert. Sie ist mit etwa 1000 bis 1200 Euro preiswerter als ein neues E-Bike. Allerdings: Die Gewährleistung des Fahrradherstellers für das Modell erlischt – er hat es ja ohne Motor konzipiert.
Stärkere Belastung des Fahrrads
Klassische Fahrradhändler raten vom Nachrüsten meist ab, weil der Laie nicht beurteilen könne, ob Bremsen und Rahmen der stärkeren Belastung gewachsen sind. Wenn zu dem Material dann noch Einbaukosten im Fachgeschäft hinzukämen, könne man auch gleich ein günstiges neues E-Bike kaufen, so die Argumentation.
Fast jedes Rad lässt sich umrüsten
Andererseits versichern Hersteller von Nachrüstsätzen wie Ebike-Solutions, dass fast alle Fahrräder – vor allem qualitativ hochwertigere – fürs Nachrüsten geeignet sind. Bei Hinterradmotoren spiele die Belastungsfrage keine Rolle, weil auch der Hinterbau eines konventionellen Fahrrads besonders stabil sei. Mehr Infos dazu in unserem Handbuch Fahrrad und E-Bike.
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Persönlich würde ich meinen Nabenmotor nicht gegen einen Mittelmotor eintauschen. Auch nicht bergauf (ich wohne in einer Stadt in den Voralpen, es ist nirgends flach). Namentlich die Aussage im Beitrag: "das Fahrgefühl ähnelt sehr stark dem bei einem konventionellen Fahrrad" kenne ich selbst nur vom Nabenmotor, und nicht von den Mittelmotoren, die ich bis jetzt getestet habe. Ich kenne natürlich nicht alle. Jene Vielfahrer e-Biker, die ich kenne, die täglich bis zu 60km fahren, sind alle auf Nabenmotoren umgestiegen und wollen nicht mehr zurück. Was ich übrigens nicht zu vernachlässigen finde, ist die Energierückgewinnung. Ich habe oft gelesen, sie nütze wenig.Mir hilft sie zu geschätzt 20-30% mehr Reichweite, natürlich nur im unebenen Gelände. Und gezielt eingesetzt. Es geht dann halt weniger flott bergab... PS: Bitte keine überbordenden Emotionen in den Antworten. Es geht ja auch freundlich, sachlich und unpersönlich 👍 🤗
@alle: Bitte zeigen Sie Respekt gegenüber Mitdiskutierenden. Auch wenn Sie sich einmal ärgern sollten, freuen sich die Angesprochenen und Mitlesenden über einen höflichen Umgang und den auf test.de üblichen, sachlichen Tonfall. (maa)
Hallo Stephan, daß ein schwererer Heckmotor besser für die Balance des Fahrers samt Rad sorgen soll als ein tiferer, sogar leichterer Mittelmotor, ist ja ein erstaunlicher Irrglaube. Welcher Physiker-Sekte gehörst du bitte an? Mein Testaufbau: Häng doch mal bitte 2 schwere, volle also insgesamt 30 kg schwere Packtaschen hinten ans Rad dran und dann viel Vergnügen bei plötzlichen Richtungswechseln! Das Vorderrad ist nämlich nun viel zu leicht und der Schwerpunkt ist zu weit hinten! Genau diesem Effekt wirkt der Mittelmotor natürlich entgegen. Amen!
Was Counsel da in unsicherem Deutsch empört jammernd ablässt ist für mich technisch absolut unbegründeter Unsinn eines technischen Laien. Meine 2000er BMW hat jedenfalls einen Boxer-Mittelmotor, ganz unten,...haar genau wie ein echter Porsche: da sitzt er hinter den Frontsitzen, aber VOR der Hinterachse. Ist doch auch logisch, wegen der günstigeren Gewichtsverteilung und dem möglichst niedrigen Schwerpunkt natürlich. Kleine Anekdote: Neulich stürzte direkt vor mir eine Dame mit E-Bike hart aufs Pflaster, der schwere Akku war dummerweise auf dem Hinterradgepäckträger deponiert, und sie kam beim Überholen nicht mehr auf den gepflasterten Radweg zurück, da eine kleine 3 cm Bordsteinkante dieses verhinderte und ihr eingeschlagener Winkel des Vorderrades war leider zu gering. Sie kam also deshalb ins Schleudern und konnte, dank des zu hohen Schwerpunktes ihres für Sie offenbar zu schweren E-Rades, dasselbe nicht mehr abfangen und klatsche vor mir voll aufs Mett. Mein Beileid!
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Persönlich würde ich meinen Nabenmotor nicht gegen einen Mittelmotor eintauschen. Auch nicht bergauf (ich wohne in einer Stadt in den Voralpen, es ist nirgends flach).
Namentlich die Aussage im Beitrag: "das Fahrgefühl ähnelt sehr stark dem bei einem konventionellen Fahrrad" kenne ich selbst nur vom Nabenmotor, und nicht von den Mittelmotoren, die ich bis jetzt getestet habe. Ich kenne natürlich nicht alle. Jene Vielfahrer e-Biker, die ich kenne, die täglich bis zu 60km fahren, sind alle auf Nabenmotoren umgestiegen und wollen nicht mehr zurück.
Was ich übrigens nicht zu vernachlässigen finde, ist die Energierückgewinnung. Ich habe oft gelesen, sie nütze wenig.Mir hilft sie zu geschätzt 20-30% mehr Reichweite, natürlich nur im unebenen Gelände. Und gezielt eingesetzt. Es geht dann halt weniger flott bergab...
PS: Bitte keine überbordenden Emotionen in den Antworten. Es geht ja auch freundlich, sachlich und unpersönlich 👍 🤗
Wie kann man bei einem Kommentar (Strix.Aluco) auf „Daumen hoch“ klicken, wenn man versehentlich „Daumen runter“ berührt hat?
@alle: Bitte zeigen Sie Respekt gegenüber Mitdiskutierenden. Auch wenn Sie sich einmal ärgern sollten, freuen sich die Angesprochenen und Mitlesenden über einen höflichen Umgang und den auf test.de üblichen, sachlichen Tonfall. (maa)
Hallo Stephan,
daß ein schwererer Heckmotor besser für die Balance des Fahrers samt Rad sorgen soll als ein tiferer, sogar leichterer Mittelmotor, ist ja ein erstaunlicher Irrglaube. Welcher Physiker-Sekte gehörst du bitte an?
Mein Testaufbau:
Häng doch mal bitte 2 schwere, volle also insgesamt 30 kg schwere Packtaschen hinten ans Rad dran und dann viel Vergnügen bei plötzlichen Richtungswechseln! Das Vorderrad ist nämlich nun viel zu leicht und der Schwerpunkt ist zu weit hinten!
Genau diesem Effekt wirkt der Mittelmotor natürlich entgegen.
Amen!
Was Counsel da in unsicherem Deutsch empört jammernd ablässt ist für mich technisch absolut unbegründeter Unsinn eines technischen Laien.
Meine 2000er BMW hat jedenfalls einen Boxer-Mittelmotor, ganz unten,...haar genau wie ein echter Porsche: da sitzt er hinter den Frontsitzen, aber VOR der Hinterachse.
Ist doch auch logisch, wegen der günstigeren Gewichtsverteilung und dem möglichst niedrigen Schwerpunkt natürlich.
Kleine Anekdote: Neulich stürzte direkt vor mir eine Dame mit E-Bike hart aufs Pflaster, der schwere Akku war dummerweise auf dem Hinterradgepäckträger deponiert, und sie kam beim Überholen nicht mehr auf den gepflasterten Radweg zurück, da eine kleine 3 cm Bordsteinkante dieses verhinderte und ihr eingeschlagener Winkel des Vorderrades war leider zu gering.
Sie kam also deshalb ins Schleudern und konnte, dank des zu hohen Schwerpunktes ihres für Sie offenbar zu schweren E-Rades, dasselbe nicht mehr abfangen und klatsche vor mir voll aufs Mett.
Mein Beileid!