Nicht nur für das Auto, auch für Fahrräder sind automatische Schaltungen erhältlich. Gerade ein E-Bike mit Automatikschaltung ist komfortabel und bietet technische Vorteile.
Grundlagen der Automatikschaltung am Fahrrad
Grundsätzlich bieten verschiedene Komponenten-Hersteller Schaltungen mit Automatik-Funktion an. Vollautomatische Schaltungen für das E-Bike gibt es für Getriebeschaltungen und Kettenschaltungen. E-Bike mit Automatikgetriebe - lange Zeit stand das Automatikgetriebe zugleich für eine Nabenschaltung. Die Getriebeschaltung war in der Nabe des Hinterrads untergebracht.
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.
Funktionsweisen verschiedener Systeme
Bosch eShift
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. Bei Bosch eShift ist es ebenfalls möglich einen Anfahrtsgang zu definieren, wenn der Antrieb mit einer elektronischen Nabenschaltung gekoppelt ist. Bei der 3x3 Shift E9 bietet Bosch eShift ebenfalls die beschriebenen Funktionen, dabei können die Schaltbefehle per Kabel oder per Bluetooth erfolgen.
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
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. Die Pinion MGU war eines der Eurobike-Highlights im letzten Jahr. Mehr zu Pinion MGU: Die Zukunft des E-Bike-Antriebs?
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.
Shimano
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.
Sram Eagle Powertrain
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“.
Vor- und Nachteile von Getriebe- und Kettenschaltungen
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.
Eine Kettenschaltung dagegen ist schmutzanfälliger, ihr Schaltwerk ist exponierter und kann leichter beschädigt werden. Außerdem kann eine Getriebeschaltung mit einem Antriebsriemen anstatt einer Kette kombiniert werden, was den Wartungsaufwand weiter reduziert. 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-Bike mit Riemenantrieb und Automatik
Eine Nabenschaltung ermöglicht es übrigens auch, ein E-Bike mit Riemenantrieb und Automatik zu realisieren.
Shimano Cues Di2 Q'Auto
Q’Auto nennt der Komponentenhersteller aus Japan das System, welches zum Start ausschließlich in der Shimano Cues Schaltgruppe angeboten wird. Als Cues Q’Auto soll sie etwa an Gravelbikes, Stadträdern oder Trekkingrädern zum Einsatz kommen.
Mit Q’Auto bietet Shimano erstmals ein elektronisches Di2-Schaltsystem ohne Akku. Mit Strom wird das Schaltwerk stattdessen aus einem in die zugehörige Hinterradnabe integrierten Nabendynamo versorgt. In der Nabe, genauer gesagt im Freilaufkörper, verstecken sich dazu drei Sensoren, um die Geschwindigkeit, die Trittfrequenz sowie den Steigungswinkel zu messen. Anhand dieser Daten erkennt das System, wann es Energie für die Schaltvorgänge in einen Kondensator abzweigen kann. Der Lithium-Ionen-Kondensator kann die Energie laut Shimano bis zu einem Jahr lang speichern.
Vor allem benötigt das System die Daten aus den Sensoren jedoch für eine zweite, ganz wesentliche Funktion: den automatischen Gangwechsel am Schaltwerk. Denn wo automatisches Schalten am Fahrrad bislang vor allem höherwertigen E-Bikes vorbehalten war, soll das Q’Auto-System diesen Luxus nun auch für konventionelle Fahrräder bieten. Wahlweise kann das Schaltverhalten über die kompatible Kontrolleinheit aber auch auf manuellen Gangwechsel umgestellt werden.
Immer wenn der Mensch im Sattel den Gang manuell wechselt, merkt sich das System diesen Vorgang für ähnliche Fahrsituationen und passt die Automatik an das Fahrverhalten an. Dabei kann es auf mehr als 6500 Algorithmusmuster zurückgreifen. Nach kurzer Zeit soll das System so optimal zum Fahrenden passen.
Das Q’Auto-System lässt sich über alle kabellosen Schalter und Hebel der Di2-Reihe steuern. Im Gegensatz zum Schaltwerk benötigen die Hebel allerdings Batterie-Power in Form von Knopfzellen. Das einzige zur Q’Auto-Nabe passende Schaltwerk ist zumindest für den Start allerdings das der Cues Di2 Gruppe mit 1x10 oder 1x11 Kassette. Entsprechend kann das System also nicht mit Schaltwerken anderer Gruppen, etwa der Shimano GRX, genutzt werden.
Zu finden wird Shimano Q’Auto in erster Linie an Kompletträdern sein. Zu den ersten Modellen auf dem Markt, die auf die neue Automatik-Schaltung setzen, gehört etwa das 2399 Euro teure Rose Sneak 3 EQ.
Fazit
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.
E-Bike Automatikschaltungen wurden von verschiedenen Magazinen oder Online-Publikationen bereits getestet, so dass man jederzeit vergleichen kann.
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