Automatikgetriebe beim Fahrrad: Funktion und Vorteile

Fahrradfahren ist ein unkompliziertes Vergnügen: In die Pedale treten, die Balance halten, bremsen - im Wortsinn kinderleicht. Komplexer wird es, sobald am Rad eine Gangschaltung verbaut ist. Diese ermöglicht es, auch heftigere Anstiege zu bewältigen oder im Flachen mal richtig schnell zu fahren.

Doch wie fast alles am Fahrrad, so ist auch die Gangschaltung Gegenstand steter Innovationen. Nicht nur für das Auto, auch für Fahrräder sind automatische Schaltungen erhältlich. Voll- oder teilautomatische Schaltungen sollen Radfahren komfortabler machen. Gerade ein E-Bike mit Automatikschaltung ist komfortabel und bietet technische Vorteile.

Was ist ein Automatik E-Bike?

Grundsätzlich bieten verschiedene Komponenten-Hersteller Schaltungen mit Automatik-Funktion an. Was genau ist gemeint, wenn man vom Automatik E-Bike spricht, etwa vom Advanced Trekking Pro X Wave Automatik?

eShift-Funktion von Bosch

Die beiden Letzteren findet man an E-Bikes mit Automatik-Nabenschaltung in Verbindung mit der eShift-Funktion von Bosch - zum Beispiel am Stevens E-14 Forma. Die eShift-Funktion gibt es in zwei Ausführungen: für optimiertes manuelles Schalten oder für vollautomatisches Schalten.

Grundsätzlich schaltet das System - auch wenn man den Gangwechsel manuell einleitet - zum optimalen Zeitpunkt und setzt dabei die Motorunterstützung für Sekundenbruchteile aus, um Last von der Kette bzw. der Schaltung zu nehmen.

Pinion MGU (Motor-Getriebe-Einheit)

Das kann auch die 2023 von Pinion auf den Markt gebrachte MGU (Motor-Getriebe-Einheit). Bei dieser ist es auch möglich, einen Anfahrgang festzulegen, in den das System beim Anhalten automatisch schaltet, so dass man zum Beispiel beim Ampelstopp nicht manuell einen leichteren Gang wählen muss. Die Elektronik bei Pinion kommt von FIT E-Bike, einem Schweizer Anbieter.

„Pre.Select“ heißt eine Funktion, bei der das System beim Fahren im Freilauf automatisch in einen für die aktuelle Geschwindigkeit passenden Gang schaltet, so dass man sofort in passender Trittfrequenz tritt, sobald man wieder zu pedalieren beginnt.

Decathlon hat im vergangenen Jahr ein mit dem belgischen Start-Up E2 Drives entwickeltes Bike vorgestellt, das ebenfalls eine Motor-Getriebe-Einheit nutzt und an der Trittfrequenz orientiert automatisch schaltet. Das B‘Twin LD 920 E automatic gibt es als E-Bike für Damen mit Automatik und als E-Bike für Herren mit Automatik.

Bei Bosch eShift ist es ebenfalls möglich einen Anfahrtsgang zu definieren, wenn der Antrieb mit einer elektronischen Nabenschaltung gekoppelt ist. Die Rohloff E-14 etwa, die diese Funktion auch in Kombination mit Panasonic FIT E-Bike-Systemen bietet. Die Elektronik kommt auch hier, wie bei Pinion, von FIT.

Bei der 3x3 Shift E9 bietet Bosch eShift ebenfalls die beschriebenen Funktionen, dabei können die Schaltbefehle per Kabel oder per Bluetooth erfolgen.

Vollautomatische Schaltungen für das E-Bike gibt es für Getriebeschaltungen und Kettenschaltungen.

Automatik-Nabenschaltungen

E-Bike mit Automatikgetriebe - lange Zeit stand das Automatikgetriebe zugleich für eine Nabenschaltung. Die Getriebeschaltung war in der Nabe des Hinterrads untergebracht.

Enviolo

Bei Enviolo etwa kann die Schaltung als Teil des integrierten Systems in die Steuereinheit des E-Bikes eingebaut werden. Enviolo ist eine stufenlose Schaltung, die es in manuell zu bedienender oder eben als in E-Bike-Automatik-Ausführung gibt.

Man wählt einfach in der App von Enviolo, der des Antriebsherstellers, oder per Bedieneinheit am Lenker seine bevorzugte Trittfrequenz aus. Die Automatikschaltung des E-Bikes wählt die Übersetzung stets so, dass diese Trittfrequenz gehalten wird. Auch das E-Bike Automatikgetriebe Rohloff E-14 funktioniert so. Die angestrebte Trittfrequenz wählt man hier via Bosch eShift oder Panasonic FIT E-Bike-System.

In beiden Fällen handelt es sich E-Bikes mit Automatik Nabenschaltung. Eine Nabenschaltung ermöglicht es übrigens auch, ein E-Bike mit Riemenantrieb und Automatik zu realisieren.

Getriebeschaltungen

Der deutsche Hersteller Pinion hat bereit vor Jahren ein System eingeführt, bei dem das Schaltgetriebe im Bereich der Kurbel bzw. des Tretlagers sitzt. 2023 hat Pinion mit der MGU Schaltgetriebe und Motor für das E-Bike zu einer Einheit verschmolzen, eben der Motor Gearbox Unit (MGU). Nachdem die MGU zumindest die oben erwähnten Teilautomatik-Funktionen bietet, gibt es nicht mehr nur E-Bikes mit Automatik-Nabenschaltung, wenn man vom E-Bike mit Automatikgetriebe spricht.

Getriebeschaltungen bieten, ob automatisch oder nicht, ob am E-Bike oder am „Biobike“ gegenüber der Kettenschaltung einige Vorteile. Zwar sind sie schwerer - was am E-Bike weniger ins Gewicht fällt - aber sie sind normalerweise wartungsärmer und schmutzresistenter. 3x3 verspricht für seine Nabenschaltung sogar völlige Wartungsfreiheit, bei anderen Getrieben ist von Zeit zu Zeit ein Ölwechsel fällig.

Kettenschaltungen

Shimano bietet seit 2022 Automatik für das E-Bike mit Kettenschaltungen an, Sram hat 2023 nachgezogen. Die Shimano Cues Di2 war die erste E-Bike Automatikschaltung mit Kette, gleichzeitig führte Shimano die Automatikfunktion für die XT Di2 ein - optimiert für das Mountainbike.

Beide sind E-Bike Automatik Schaltungen, die mit den Shimano-Motoren EP6 und EP801 zusammenarbeiten können. „Auto Shift“ ist eine echte Automatik-Schaltfunktion. Geschwindigkeit und Trittfrequenz werden analysiert und die Schaltung hält die Trittfrequenz in dem vom Menschen in der App festgelegten Trittfrequenzbereich.

Free Shift“ erlaubt Schaltvorgänge auch im Freilauf - wie bei der „Pre Select“-Funktion von Pinion. Betätigt man den Schalttaster, löst die Di2-Einheit eine Drehbewegung des vorderen Kettenblatts aus, so dass die Kette über die hinteren Ritzel wandern kann, die Kurbeln werden dabei nicht bewegt. So kann man in Abfahrten, engen Kurven oder technischen Passagen schon vorausschauend in den passenden Gang für die folgende Passage schalten ohne zu treten.

In Kombination beider Shimano-Funktionen kann die Schaltung den passenden Gang auch selbstständig vorwählen. Ein Beispiel für ein Automatik E-Bike mit Shimano ist das Mountainbike Sonic Evo EN SL-1 Carbon von Bulls.

Ein E-Bike mit Automatik macht auch Srams Eagle Powertrain möglich. 2023 von der US-Firma vorgestellt kombiniert das System zahlreiche Sram Technologien, unter anderem die AXS-Funktechnologie und die Eagle 1x12-Technologie. Von Brose kommt der zugehörige, ins System eingebundene Motor.

Eagle Powertrain schaltet per „Auto Shift“ automatisch, soll den Fahrstil des Fahrers erkennen und orientiert sich ebenfalls an der vorgewählten Ziel-Trittfrequenz. Praktisch ist hier, dass diese nicht per App festgelegt werden muss, sondern via Taster am Lenker verändert werden kann. Die Sram Powertrain E-Bike Automatik findet man zum Beispiel am Transition Repeater PT, einem E-Mountainbike mit 170 Millimeter Federweg.

Übrigens lassen sich die E-Bikes mit Automatikschaltung von Sram und Shimano bei Bedarf manuell „überstimmen“.

E-Bike mit Riemenantrieb und Automatik

Ein Riemen muss nicht geschmiert werden, ganz nebenbei droht so auch weniger Verschmutzung am Bein oder Hosenbein als durch eine geölte Kette. So macht eine Getriebeschaltung die Konstruktion eines E-Bikes mit Automatik und Riemenantrieb möglich. Das kann zum Beispiel ein Trekkingrad mit Rohloff-Schaltung sein, wie das In Lite 2 Man von Maxcycles, das man entsprechend konfigurieren kann. Oder das Engwe P275 Pro, ein Commuter-Bike mit Mittelmotor, Riemenantrieb und Automatik Nabenschaltung von Bafang.

E-Bikes mit Riemenantrieb und Automatik stehen für wartungsarmen Komfort, moderne Technik und ein intuitives Fahrerlebnis. Wer Wert auf einfache Bedienung, sauberen Antrieb und zuverlässige Unterstützung legt, findet in dieser Kombination eine überzeugende Lösung.

Automatiksysteme übernehmen das Schalten automatisch und passen sich dem Fahrverhalten an. Ein Riemenantrieb ersetzt dabei die klassische Kette und punktet durch Langlebigkeit, leisen Lauf und minimale Wartung.

Ein E-Bike mit Riemenantrieb nutzt statt einer Kette einen Carbonriemen zur Kraftübertragung. Das Material ist robust, dehnungsfrei und schmutzunempfindlich.

Automatiksysteme erleichtern das Fahren besonders im Stop-and-Go-Verkehr. Auch an Steigungen oder bei häufigen Tempowechseln bleibt das Fahrgefühl gleichmäßig. Diese Kombination sorgt für hohen Fahrspaß und maximale Benutzerfreundlichkeit.

Mehrere Marken kombinieren Riemenantrieb und Automatik in Serienmodellen. Riese und Müller zählt zu den bekanntesten Anbietern. Auch Kalkhoff bietet wartungsarme Lösungen mit hochwertigen Komponenten. Hercules, Diamant oder Wanderer führen ebenfalls E-Bikes mit automatischer Schaltung und Carbonriemen.

Ein Riemen besteht aus Carbonfasern. Er dehnt sich nicht, läuft ohne Fett und hält deutlich länger als eine herkömmliche Fahrradkette.

Ein Riemenantrieb hat keine offenen Zahnräder. Dadurch verringert sich der Verschleiß an Ritzel und Kettenblatt.

Ein Riemen muss weder geölt noch gereinigt werden. Auch das Nachspannen entfällt oft komplett. Das senkt den Wartungsaufwand erheblich.

Enviolo NuVinci Schaltung

Was genau ist eine Enviolo NuVinci Schaltung? Die Enviolo NuVinci ist eine stufenlose Nabenschaltung für Fahrräder, die ihre Stärke gerade im beliebten und stark wachsenden E-Bike Segment ausspielen kann. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Nabenschaltungen gibt es bei einer NuVinci keine vorgegebenen Übersetzungen oder festen Gänge, du kannst deinen idealen Gang völlig frei und feinfühlig selbst wählen bzw. sogar von der Elektronik vollautomatisch steuern lassen.

Sie eignet sich perfekt für Radfahrer, die sich maximale Zuverlässigkeit bei praktisch keinem Wartungsaufwand wünschen. Durch den soliden und gekapselten Aufbau kannst du dich voll und ganz auf das Radfahren konzentrieren, deine Enviolo NuVinci Nabenschaltung funktioniert unter allen Bedingungen im besten Sinne unauffällig.

Wie wird die Enviolo NuVinci bedient und wie ist sie aufgebaut? Die Bedienung der Enviolo NuVinci ist kinderleicht: Je nach Modell reicht sie von manueller Regelung per Drehgriff an der N330, N360 und N380, über die frei wählbare Voreinstellung bei der N380 Harmony, bis hin zur vollautomatischen N380 H Sync.

Allen Enviolo NuVinci Nabenschaltungen gemein ist der verschleissfreie Aufbau, dessen zuverlässige Funktion weit über ein ganzes Fahrradleben hinaus hält. Der mechanische Aufbau einer Enviolo NuVinci - ein im Ölbad laufendes Planetengetriebe - ist wegen höherer Reibungswiderstände für konventionelle Fahrräder weniger geeignet, doch gerade im E-Bike Sektor spielt dieser Nachteil keine Rolle mehr. Der Motor eliminiert diesen Nachteil der NuVinci, so dass für dich als Fahrer nur noch Vorteile übrig bleiben.

Vor- und Nachteile der Enviolo NuVinci Schaltung

Für alle E-Bike Fahrer hebt eine Enviolo NuVinci Nabenschaltung das Radfahren auf das nächste Level und bietet eine völlig neue und moderne Art des Schaltens. Den Gedanken an einen verschleißfreien Antrieb konsequent zu Ende gedacht, erfüllt sich mit der Kombination von E-Motor, Zahnriemen Antrieb und Enviolo NuVinci Nabenschaltung tatsächlich der Wunsch nach einem wartungsfreien Fahrrad-Antrieb.

Unterm Strich wiegen die Vorteile der NuVinci die Nachteile deutlich auf, zu einem besseren Vergleich hier ein Überblick der Vor- und Nachteile:

Vorteile Nachteile
stufenloses, weiches Schalten ohne Geräusche höheres Gewicht als andere Schaltungen (z.B. Kettenschaltung)
keine festen Übersetzungen, Gänge völlig frei wählbar durch erhöhte Reibung ergibt sich ein minimaler Leistungsverlust gegenüber einer Kettenschaltung
Schalten unter Last und im Stand möglich in der Anschaffung teurer als herkömmliche Schaltungen
kinderleichte Bedienung per Drehgriff
riesiges Übersetzungsverhältnis bis zu 380%
voll gekapselter und verschleißfreier Aufbau
keine Folgekosten durch nicht vorhandenen Wartungsaufwand
vollautomatisches Schalten möglich (N380 Harmony / N380 H-Sync)
volle Nutzung der Motorkraft möglich

Welche Modelle gibt es und wie funktionieren sie?

  • Manuelle Enviolo NuVinci (N330 / N360 / N380): Diese Modelle verfügen über einen Drehgriff auf der rechten Lenkerseite, wie du ihn auch von anderen Nabenschaltungen kennst. Das Übersetzungsverhältnis lässt sich kinderleicht und stufenlos durch die Drehbewegung am Griff einstellen. Die Bandbreite der Übersetzung reicht von 330% bei N330, über 360% bei der N360 (das entspricht einer 10 Gang Kettenschaltung), bis hin zu 380% bei der seit 2016 erhältlichen N380.
  • Die automatische Enviolo NuVinci N380 Harmony: Auch bei der N380 Harmony hast du an der rechten Lenkerseite einen Drehgriff, mit dem du deine gewünschte Trittfrequenz einstellen kannst. Hast du das nach ein paar Metern getan, kannst du den Drehgriff getrost vergessen, den Rest regelt die N380 Harmony von alleine. Bei verändertem Streckenprofil und variierender Motorleistung garantiert die N380 Harmony, dass du immer die gleiche Trittfrequenz beibehältst. Völlig automatisch und ohne weitere Aktion von dir. Der große Vorteil besteht hier darin, dass durch die automatische Steuerung der Nabenschaltung die Akkuleistung wesentlich länger ausreicht und der Antrieb für eine lange Lebensdauer von Ritzel und Kette mechanisch bestens geschont wird.
  • Die vollautomatische Enviolo NuVinci N380 H-Sync: Bei der vollautomatischen N380 H-Sync gibst du mit einem Bedienelement auf der linken Lenkerseite deine gewünschte Trittfrequenz von 55 bis 80 U/min ein - fertig. Den Rest übernimmt die Steuerelektronik des Bosch Motors. Du fährst immer in deiner Wohlfühl-Trittfrequenz und brauchst dir über Schaltvorgänge keine weiteren Gedanken mehr zu machen. Wenn du doch mal Lust auf manuelles Schalten bekommen solltest, kannst du die N380 H-Sync auch per Knopfdruck bedienen, in diesem Fall stehen dir 9 feste Übersetzungen bereit.

Pinion, Rohloff, Enviolo NuVinci und Alfine im Vergleich

Mit Pinion, Rohloff, Enviolo NuVinci und Alfine gibt es unterschiedliche Getriebeschaltungen für das Fahrrad. Wie die einzelnen Hersteller im Vergleich abschneiden, kannst du in der folgenden Gegenüberstellung nachlesen.

Pinion Rohloff Enviolo NuVinci Alfine
Max. Übersetzung 636% 526% 380% 307% - 409%
Max. Gangzahl 18 14 Stufenlose Gänge 8 oder 11
Garantie Fünf Jahre bei Einhaltung der Wartungsintervalle Zwei Jahre Zwei Jahre Zwei Jahre
Gewicht Ca. 1700g Ca. 2450g Ca. 1700g
Nachrüstbarkeit Benötigt speziellen Rahmen Kann durch individuelle Konfiguration mit fast jedem Rahmen verwendet werden Kompatibel mit 135x10mm Ausfallenden Passt in jeden Rahmen mit einem Hinterbau mit den Maßen 10x135mm. Das ist quasi jeder Trekking- oder Citybike-Rahmen
Verwendung im E-Bike Funktioniert mit Nabenmotoren. Kein automatisches Schalten möglich. Getriebe kommuniziert auch nicht mit der Elektronik des Motors/Displays. Funktioniert mit Mittelmotoren. In Kombination mit Bosch Motoren wird die Nabenschaltung intelligent integriert. Empfohlene Gangwechsel werden angezeigt, im Stand wird automatisch auf einen leichten Gang zum Anfahren geschalten uvm. Funktioniert mit Mittelmotoren. Man kann die bevorzugte Trittfrequenz einstellen, die dann durch automatische Schaltvorgänge immer konstant gehalten wird. Funktioniert mit Mittelmotoren. In Verbindung mit dem Shimano Steps Motor kann auch automatisch geschaltet werden.
Wartung Fast wartungsfrei. Lediglich alle 10.000km bzw. ein Mal pro Jahr wird ein Ölwechsel empfohlen. Fast wartungsfrei. Lediglich alle 5.000km bzw. ein Mal pro Jahr wird ein Ölwechsel empfohlen. Wartungsfrei Wartungsfrei, gelegentlich müssen Schaltzüge an der mechanischen Version nachgestellt werden
Schaltgriff Drehschaltgriff Im Stand, Rollen Drehschaltgriff „Rapid Fire“ Daumenschalthebel, in der elektronischen Version Schaltknopf am Lenker oder Rennrad Brems-Schalteinheit
Schaltvorgang Im Stand oder Rollen und unter Teillast. In schnellere Gänge unter Volllast. Im Stand, Rollen und unter Teillast. Im Stand, Rollen und unter Last Im Stand, Rollen und unter Last
Wirkungsgrad Da nur zwei Getriebestufen vorhanden sind, ist ein Pinion Getriebe effizienter als eine Kettenschaltung. Der Wirkungsgrad liegt aber etwas unterhalb einer Rohloff Bietet den höchsten Wirkungsgrad aller Nabenschaltungen Durch die erhöhte Reibung ergibt sich gegenüber einer Kettenschaltung ein leichter Leistungsverlust Etwas geringer als Rohloff Speedhub
Anschaffungskosten Fahrräder samt Pinion Getriebe fangen aktuell bei ca. 2.500 € an. Seit 2019 auch für den Endverbraucher ab 649€ bis 1.499€ erhältlich. Ca. 1000 € Ca. 350-400 € Ab 150€ für die 8-fach Nabe ohne Zubehör, ca. 300€ für die 11-fach Variante

Testberichte und Erfahrungen

E-Bike Automatikschaltungen wurden von verschiedenen Magazinen oder Online-Publikationen bereits getestet, so dass man jederzeit vergleichen kann. Eine E-Bike Automatik, ob mit Riemenantrieb oder mit Kette bietet viele Vorteile, ob man sich ihr zu 100% anvertrauen will, oder lediglich eine teilweise Automatisierung wie das automatische Einlegen eines voreingestellten Anfahrgangs nutzt.

Automatiksysteme übernehmen das Schalten automatisch und passen sich dem Fahrverhalten an.

Beide Antriebssysteme mit (Teil-) Automatik haben wir an Trekking- und Stadt-E-Bikes getestet: die Enviolo im Velo de Ville Seb 990 und das Pinion MGU E1.12 im Flyer Goroc TRX 8.63. Vorweg: Beide Systeme verbessern das E-Bike-Fahren erheblich, allerdings steigen die Kosten deutlich im Vergleich zu herkömmlichen Schaltungssystemen (Nabenschaltung/Kette).

Enviolo Automatiq

Die Enviolo Automatiq ist eine stufenlose Nabenschaltung, die vollautomatische Gangwechsel ermöglicht. Diese Automatik basieren auf Tretfrequenz, Geschwindigkeit und Drehmoment und sind in jedem Terrain möglich. Sie ist besonders benutzerfreundlich, da keine manuellen Gangwechsel erforderlich sind. Der Fahrer gibt die gewünschte Trittfrequenz über die App vor, und die Schaltung passt sich automatisch an. Die Enviolo Automatiq ist in unserem Fall über die Bosch Flow App steuerbar, was Konfiguration und Feinabstimmung erleichtert.

Pinion MGU E1.12

Die Pinion MGU E1.12 besteht aus einem leistungsstarken E-Motor mit einem integrierten Schaltgetriebe, das als Block in der Rahmenmitte sitzt. Diese Konstruktion ermöglicht es, die Gänge intern und geschützt zu wechseln, was Defekte und Wartungsaufwand reduziert. Dabei muss das Hochschalten manuell über den Triggerhebel erfolgen, aber das Herunterschalten erfolgt automatisch. Steuerung erfolgt über Tretfrequenz, Drehmoment und Geschwindigkeit.

Der Motor der Pinion MGU bietet ein hohes Drehmoment von bis zu 80 Nm und eine Leistungsspitze von 552/683 W, was besonders bei hohen Kadenzen eine starke Unterstützung bietet. Unterschiedliche Batteriegrößen sowie ein Range Extender sind über den Anbieter FIT möglich. Die Einstellungen können nicht nur in der FIT-App gemacht werden, sondern auch im Display/Remotehebel vorgenommen werden.

Eine bedeutende Neuerung ist, dass es seit dem Beginn des dritten Quartals auch eine automatische Softwareversion für die Pinion MGU-Einheit gibt, was das automatische Schalten wie bei der Enviolo einfacher und bequemer macht. Zudem ist die Pinion MGU auch im E-MTB-Einsatz verfügbar, was sie vielseitig einsetzbar macht.

Fazit

Die Enviolo Automatiq ist besonders benutzerfreundlich und wartungsarm, eignet sich jedoch besser für Fahrer, die keine manuellen Eingriffe wünschen und steile Anstiege bewältigen wollen. Ihr Hauptnachteil ist, dass sie ohne Batteriestrom nicht funktioniert. Die Pinion MGU E1.12 bietet hingegen eine hohe Leistung und ist für anspruchsvolles Gelände ideal. Ihr Vorteil ist, dass sie auch ohne Batteriestrom schalten kann, was sie zuverlässiger in verschiedenen Situationen macht. Die kommende automatische Softwareversion wird die Nutzung der Pinion MGU noch weiter verbessern und komfortabler gestalten. Zudem ist die Pinion MGU auch im E-MTB-Einsatz verfügbar, was sie zu einer vielseitig einsetzbaren Option macht.

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