Wie man die Kapazität eines E-Bike-Akkus berechnet

Das Herzstück des E-Bike-Trends ist eine schlichte Erkenntnis: Der Akku ist das Zünglein an der Waage. Diese treuen Weggefährten machen aus steilen Anstiegen angenehme Pfade und sorgen dafür, dass Sie Ihr Ziel entspannt und ohne die Mühen einer herkömmlichen Radtour erreichen. Die zentrale Frage bleibt jedoch: Welche Distanz lässt sich tatsächlich mit einer Akkuladung bewältigen?

Was bestimmt die Kapazität eines Akkus?

Die kapazitiven Eigenschaften eines Akkus werden durch die elektrische Spannung „Volt“ (V), die Ladungsmenge „Amperestunden“ (Ah) und der daraus resultierenden gespeicherten elektrischen Energie „Wattstunden“ (Wh) bestimmt. Die Kapazität eines Akkus (Wh) ergibt sich demnach aus der Formel: Wh = V * Ah.

Das heißt: Je mehr Wattstunden (Wh) ein Akku aufweist, desto leistungsstärker ist er. Um unterschiedliche Akkus effektiv zu vergleichen, sollte man daher nicht auf die Amperestunden (Ah), sondern auf die Wattstunden (Wh) achten. Beispiel Bosch Powerpack 500: 36V x 13,4 Ah ≈ 500 Wattstunden

Einfluss der Kapazität auf die Reichweite

Die Kapazität Ihres E-Bike Akkus, ausgedrückt in Wattstunden (Wh), ist entscheidend für die Strecken, die Sie zurücklegen können. Moderne Lithium-Ionen-Akkus, die zwischen 400 und 500 Wh liegen, versprechen auf dem Papier Reichweiten von bis zu 200 Kilometern. Doch diese Angaben sind mit Bedacht zu betrachten, denn verschiedene externe Faktoren spielen eine ebenso wichtige Rolle.

Welche Kapazität sollte mein E-Bike Akku haben?

Bevor man sich dazu entscheidet, einen E-Bike Akku zu kaufen, lohnt es sich, verschiedene Modelle miteinander zu vergleichen. Dabei ist ein Faktor besonders wichtig: die Kapazität. Denn die Kapazität bestimmt die Reichweite des motorisierten Drahtesels. Oder anders gesagt: Die Kapazität eines E-Bike Akkus entscheidet darüber, wie viele Kilometer Sie mit einer Akkuladung fahren können.

Wer wissen will, welche Kapazität ein E-Bike Akku haben sollte, geht für gewöhnlich davon aus, dass die Kapazität maßgeblich die Reichweite bestimmt, die man mit dem Fahrrad zurücklegen kann. Das ist theoretisch richtig, jedoch sind Kapazität und Reichweite nicht 1:1 gleichzusetzen. Die konkrete Reichweite hängt nämlich von vielen weiteren Faktoren ab.

Warum die Kapazität beim Kauf eines E-Bike Akkus eine Rolle spielt, ist schnell erklärt: Die Kapazität gibt an, wie viel Energie ein Akku speichern kann. Und die Menge der gespeicherten Energie wiederum bestimmt darüber, wie lange der Fahrradakku durchhält bzw. Die Kapazität, also die Menge des gespeicherten Stroms, wird in Wattstunden (Wh) angegeben. Ein Blick auf die besten E-Bike Akkus 2024 zeigt, dass die meisten Hersteller auf Modelle mit 400 bis 750 Wh setzen. Kein Wunder, denn dies ist für die meisten Freizeitfahrer absolut ausreichend. Mit einer Kapazität von 400 bis 750 Wh im E-Bike Akku kommt man zwischen 50 und 130 Kilometer weit.

  • kurze innerstädtische Strecken: ca.
  • längere Strecken und Natur-Touren: ca.

Welcher E-Bike-Akku eignet sich für mich?

Neben der möglichen Kapazität unterscheiden sich die E-Bike-Akkus auch in der Handhabung. Die Position des E-Bike-Akkus beeinflusst maßgeblich den Schwerpunkt und somit das Fahrverhalten des E-Bikes. Bei der Wahl des richtigen E-Bikes spielt der verbaute Akku also eine wichtige Rolle.

Hier eine Übersicht der drei verschiedenen E-Bike-Akku-Systeme, wie sie unter anderem bei Bosch eBike Systems erhältlich sind:

  1. Gepäckträger-Akku: Die Gepäckträger-Variante mit 400 bis 500 Wattstunden Kapazität ist bei komfortablen City-E-Bikes beliebt, da der Akku sich aufgrund ihrer hohen Position besonders einfach entnehmen lässt und auch Rahmen mit großzügigem Tiefeinstieg möglich sind. Aufgrund der einfachen Konstruktion ist diese Option besonders bei preisgünstigen E-Bikes beliebt.
  2. Rahmen-Akku: Der Klassiker bei den Trekking-E-Bikes ist der aufgesetzte Powerpack-Akku mit einer Kapazität von bis zu 725 Wattstunden, welcher meist auf dem Unterrohr oder am Sattelrohr seinen Platz findet. Dieses System verbessert die Gewichtsverteilung enorm, da der Akku im Vergleich zur Gepäckträger-Variante deutlich mittiger im Rahmen platziert werden kann, wobei sich das Entnehmen des Akkus weiterhin sehr einfach gestaltet.
  3. Intube- oder Powertube-Akku: E-Bikes mit in den Rahmen integrierten Akkus bieten aufgrund des tieferen Schwerpunkts bestmögliche Fahreigenschaften und mit einer Kapazität von bis zu 750 Wattstunden (wie bei dem neuen Bosch Smart System) auch die größtmögliche Reichweite. Diese Variante ist besonders bei sportlichen E-Mountainbikes und E-Trekkingbikes beliebt - nicht zuletzt wegen ihrer aufgeräumten Optik. Allerdings haben die massiven Rahmen mit sogenannten Powertube- oder Intube-Akkus teilweise mehr Gewicht und auch das Ein- und Ausbauen kann unter Umständen etwas aufwändiger sein.
  4. Dual Battery: Für besonders anspruchsvolle Einsatzgebiete wie etwa E-Lastenräder oder Langstrecken-Touren bietet Bosch eBike Systems die Möglichkeit zwei Akkus als „DualBattery“ zusammenzuschalten. Auf diese Weise können die 400er- und 500er-Powerpacks als auch die 500er und 625er-Powertubes miteinander kombiniert werden.

Wovon hängt die Reichweite des E-Bike-Systems ab?

Nicht nur die Akkukapazität ist ein wichtiger Faktor für die Entfernung, welche mit Motorunterstützung zurückgelegt werden kann. Wichtig ist aber auch der gewählte Unterstützungsmodus und die externen Faktoren, die sich entscheidend auf die mögliche Reichweite auswirken. Gegenwind oder viele Steigungen beziehungsweise Höhenmeter erhöhen den Energieverbrauch des Motors. Ein grobes Profil wie beim E-MTB oder ein zu niedrigerer Reifendruck sorgen für einen erhöhten Rollwiderstand. Den (für dein Fahrrad) minimalen und maximalen Reifendruck findest du auf der Reifenflanke. Mehr Informationen erhältst du hier: Tipps zur Wartung und Pflege.

Das Anfahren in großen Gängen ist mit Motorunterstützung zwar möglich, kostet aber ebenfalls mehr Energie. Mit einer Trittfrequenz, auch Kadenz genannt, im Bereich ab etwa 60 Kurbelumdrehung pro Minute arbeiten die E-Bike-Motoren am effizientesten.

Es ist eigentlich ganz einfach: Je schwerer eine Sache ist, die bewegt werden soll, umso mehr Energie muss dafür aufgewendet werden. Bei einem E-Bike ist es nicht anders: Je schwerer das Gewicht von Fahrrad, Fahrer und Gepäck, umso mehr Energie muss der Akku abgeben, um das Bike zu bewegen. Bei einem hohen Gesamtgewicht ist der Energiespeicher entsprechend schneller leer.

Auch der individuelle Fahrstil hat einen großen Einfluss auf die Reichweite, die mit einer Ladung des E-Bike Akkus zurückgelegt werden kann. Dabei gilt: Je stärker die Tretunterstützung gewählt wird, umso schneller verbraucht der E-Bike Akku seine Energie. Auch ein ruppiger Fahrstil, bei dem häufig gebremst und beschleunigt wird, sorgt dafür, dass der Akku schneller schlappmacht. Tipp: Für alle, die möglichst lange von der Akku-Kapazität zehren wollen, bietet sich das Radeln im Eco-Modus an. Hier ist die Tretunterstützung minimal, sodass der E-Bike Akku lange hält.

Auf dem täglichen Weg zur Arbeit müssen mehrere Anstiege bewältigt werden? Zudem geht es hier und da auch mal über unbefestigte Wege und der Wind bläst in Ihrer Gegend durchaus auch mal recht ordentlich? All diese Faktoren führen zu einer stärkeren Belastung des E-Bike Akkus. Er muss am Berg mehr Energie abgeben als auf einer ebenen Straße, dasselbe gilt natürlich bei Gegenwind. Dadurch schrumpft die Reichweite.

Aktive Beteiligung für mehr Reichweite

Die Reichweite eines E-Bikes ist kein starres Maß, sondern ein dynamischer Wert, der durch Ihren Fahrstil beeinflusst wird. Hohe Motorunterstützungsstufen und anspruchsvolle Gänge erhöhen den Energiebedarf erheblich. Eine effiziente Trittfrequenz zwischen 60 und 80 Umdrehungen pro Minute hingegen kann Wunder wirken. Gleichzeitig ist es ratsam, häufiges Anhalten und Anfahren zu vermeiden, um den Energieverbrauch zu minimieren.

Topographie und Gewicht als entscheidende Faktoren

Nicht nur die Fahrweise, sondern auch das Terrain und das Gesamtgewicht haben einen erheblichen Einfluss auf die Reichweite. Bergauf und Gegenwind fordern den Akku heraus, genauso wie eine höhere Zuladung. Ein stärkerer Akku bringt zwar mehr Leistung, aber auch mehr Gewicht mit sich, was wiederum die Reichweite beeinflussen kann.

Maximierung der Reichweite durch Wartung und Pflege

Regelmäßige Wartung, ein optimaler Reifendruck und die Pflege der mechanischen Bauteile können die Effizienz Ihres E-Bikes steigern. Modelle mit Rekuperation, die Energie beim Bremsen zurückgewinnen, erweitern den Aktionsradius noch weiter. Es lohnt sich, diese Aspekte bei der Kaufentscheidung zu berücksichtigen und gegebenenfalls einen Zweitakku für längere Touren in Betracht zu ziehen.

Einfache Formel zur Berechnung der E-Bike Akku-Reichweite

Verwenden Sie diese praktische Formel, um eine ungefähre und schnelle Schätzung der Reichweite Ihres E-Bike Akkus zu ermitteln:

Kapazität des Akkus in Wattstunden (Wh): Diese Information finden Sie normalerweise im Handbuch Ihres E-Bikes oder auf dem Akku selbst.

Durchschnittlicher Energieverbrauch (Wh) pro Kilometer: Dieser Wert kann variieren, basierend auf Ihrem Fahrstil, der Topographie der Strecke und der gewählten Unterstützungsstufe. Ein durchschnittlicher Wert für leichte bis moderate Unterstützungsstufen liegt bei etwa 15 Wh pro Kilometer.

Reichweite in Kilometer = Kapazität des Akkus in Wh / Durchschnittlicher Verbrauch pro Kilometer in Wh

E-Bike Akku-Kapazität Rechenbeispiel

Angenommen, Ihr E-Bike Akku hat eine Kapazität von 500 Wh und Sie fahren hauptsächlich auf flachen Strecken mit moderater Unterstützung, wodurch Sie einen durchschnittlichen Energieverbrauch von 15 Wh pro Kilometer haben.

Reichweite = 500 Wh : 15 Wh / km = 33,33 km

Dies bedeutet, dass Sie mit einer vollen Ladung Ihres 500 Wh Akkus eine ungefähre Reichweite von 33 Kilometern erreichen können, vorausgesetzt, die Bedingungen entsprechen den Annahmen.

Beachten Sie: Diese Formel dient der schnellen Abschätzung Ihrer Akkureichweite. Nicht berücksichtigt werden dabei zahlreiche Variablen wie Gewicht, Topographie, Akkutyp und weitere Faktoren. E-Bike-Akkus unter Berücksichtigung all seiner Spezifikationen zu erhalten, stehen online diverse Reichweitenrechner zur Verfügung, mit denen sich die Akkulaufzeit genau bestimmen lässt.

Zusätzliche Pro-Tipps zur Reichweitenoptimierung Ihres E-Bike Akkus

Um das Maximum aus Ihrem E-Bike Akku herauszuholen und die Reichweite signifikant zu erhöhen, gibt es neben den grundlegenden Pflegehinweisen und Nutzungsempfehlungen noch weitere, fortgeschrittene Strategien.

Welche Lebensdauer hat ein E-Bike-Akku?

Lithium-Ionen-Akkus haben nicht nur eine hohe Energiedichte, sondern auch eine hohe Lebensdauer von etwa 500 bis 1.000 Ladezyklen. Dabei ist zu beachten, dass der Akku in der Praxis häufig nur zum Teil geladen wird. Wenn der Akku beispielsweise zweimal von 50 auf 100 % geladen wird, ergeben erst beide Teilladungen einen kompletten Ladezyklus. Nach 500 bis 1000 Ladezyklen sind die Akkus aber keinesfalls defekt, sondern besitzen meist noch über die Hälfte ihrer ursprünglichen Kapazität. Auch in der Praxis können wir bestätigen, dass wir in unseren Werkstätten häufig Inspektionen und Wartungsarbeiten an E-Bikes durchführen, deren Akkus auch nach 3 bis 5 Jahren noch eine ausreichende Kapazität besitzen.

Wie lange hält ein E-Bike Akku?

Die Lebensdauer eines Akkus hängt stark von seiner Beanspruchung und Pflege ab. Erfahrungsgemäß ist die Lebensdauer aber durchweg hoch. Viele E-Bike Akkus halten 5 Jahre oder mehr durch. Der Hersteller Bosch eBike Systems geht beispielsweise nach 500 Vollladungen noch von einer Restkapazität von 60 bis 70 Prozent aus. Bei einem Test durch den ADAC konnte ein Bosch E-Bike Akku sogar über 1.500 Vollladezyklen (von auf 0 auf 100 Prozent) standhalten.

Was sollte man bei der Lagerung und Pflege des E-Bike-Akkus beachten?

Bei längerer Nichtbenutzung sollte der Akku auf 30 bis 60 Prozent aufgeladen bei einer Raumtemperatur von 10 bis 20 Grad gelagert werden. Da sich die Akkus mit der Zeit langsam entladen, sollte der Akku alle zwei Monate überprüft und gegebenenfalls nachgeladen werden. Die Lithium-Ionen-Zellen mögen es nicht, großer Hitze oder Kälte ausgesetzt zu sein. Im Hochsommer sowie bei Temperaturen um den Gefrierpunkt sollte der Akku mit in die Wohnung oder ins Büro genommen werden. Auch das Laden sollte im Idealfall bei der genannten Raumtemperatur erfolgen.

Dank der ausgereiften Batterie-Management-Systeme (BMS) kann man bei den Ladevorgängen mit dem Original-Ladegerät kaum etwas falsch machen. Das oft empfohlene „Einfahren“ des Akkus, indem man den Akku komplett leer fährt, ist nicht notwendig. Für die maximale Lebensdauer des E-Bike-Akkus sollte man aber ein paar Punkte in Bezug auf Lagerung und Temperatur beachten.

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