Der Drehzahlsensor spielt eine entscheidende Rolle bei der Steuerung und Unterstützung von E-Bikes mit Bosch-Antriebssystemen. Dieser Artikel beleuchtet die Funktion des Sensors, seine Position im Bosch Smart System und gibt Einblicke in mögliche Probleme und Tuning-Optionen.
Funktion des Drehzahlsensors
Der Drehzahlsensor erfasst präzise die Geschwindigkeit des E-Bikes und stellt diese Information der Motorsteuerung zur Verfügung. Diese Information ist entscheidend für eine optimale Motorunterstützung. Bei den aktuellen Bosch und Yamaha-Antriebssystemen handelt es sich um sogenannte Mittelmotoren. Der Antrieb ist hier direkt am Tretlager des Rads, also etwa in der Mitte des Fahrrads angeordnet. Die Begrenzung der Geschwindigkeit wird hier über einen separaten Sensor am Hinterrad realisiert.
Der Sensor ist ein relativ primitives elektromechanisches Bauteil, das einen Reed-Kontakt beinhaltet - einen Schalter, der durch einen Magneten betätigt wird. Dieser Magnet sitzt an einer Speiche des Hinterrads und betätigt bei jeder Radumdrehung einmal kurz den Kontakt.
Beim Bosch Smart System wird die Geschwindigkeit des E-Bikes über den Sensormagnet ermittelt und der Motorsteuerung zur Verfügung gestellt. Beim Bosch Smart System ist dies nun erstmals ohne zusätzlichen Geschwindigkeitssensor am Rahmen möglich. Die Daten werden hier bei direkt von einem Sensor im Motor gemessen.
Bis 2024 hatten praktisch alle Bosch Smart System E-Bikes einen herkömmlichen Magneten an der Speiche, auch bezeichnet als „Speichenmagnet“. Modelle mit Felgenmagnet gab es noch nicht. Diese Modelle hatten keinen klassischen Speichenmagneten mehr, sondern stattdessen einen relativ großen Magneten am Hinterrad, eben bezeichnet als „Felgenmagnet“ oder „Rim Magnet“.
Position des Drehmomentsensors im Bosch Smart System
Im Bosch Smart System befindet sich der Drehmomentsensor als Chip auf der zentralen Motorplatine. Es gibt also keine Steckverbindung zu dem besagten Sensor.
Meist ist auf der Tretlagerachse ein Dehnmesstreifen aufgeklebt, der analog ausgewertet wird oder es ist ein magetoelastischer Streifen der digital ausgewertet wird. Es gibt also gar keine Steckverbindung zu dem besagten Sensor.
Der Felgenmagnet dient zum Erfassen aller wichtigen Fahrdaten, so dass erstmals kein zusätzlicher Geschwindigkeitssensor erforderlich ist.
Mögliche Probleme und Fehleranalyse
Einige Nutzer haben berichtet, dass sich der geklebte Streifen lösen kann, was zu Problemen führt. Dem Chip auf der Platine ist das egal, die Firmware macht es. Gern löst sich der geklebte Streifen und das war es dann. Bosch und auch andere reparieren das nicht.
Wenn das E-Bike direkt nach dem Einschalten wieder ausgeht, kann dies auf Probleme mit dem Drehmomentsensor hindeuten. In solchen Fällen ist es ratsam, sich an den Händler zu wenden, um eine Fehleranalyse durchzuführen und eventuell Kulanz bei Bosch anzufragen.
Bosch hat in 2019 eine sogenannte Manipulationserkennung eingeführt, die per Softwareupdate beim Händler auch bei älteren Bikes installiert wird. Das Sensorsignal wird dabei von der Motorsteuerung auf Plausibilität geprüft. Hierbei werden im Motor verfügbare Sensorwerte für die Plausibilisierung der Geschwindigkeit verwendet. Beispielsweise kann aus dem Signal vom Geschwindigkeitssensor die Beschleunigung des Bikes berechnet werden und dieser Wert mit den Messwerten der im Motor verbauten Beschleunigungssensoren verglichen werden.
Deutliche Abweichungen deuten dann auf eine Manipulation hin. Eine Manipulation führt allerdings nicht sofort zu einem Fehler, sondern wird vom Motor für einige Zeit toleriert.
Tuning-Optionen
Es gibt verschiedene Tuning-Methoden, um die Geschwindigkeitsbegrenzung von E-Bikes aufzuheben oder zu verschieben. Diese reichen von einfachen Manipulationen des Geschwindigkeitssensorsignals bis hin zu komplexen Modulen, die fest im Motor verbaut werden.
Eine einfache Methode ist das sogenannte 1€-Tuning, bei dem der Radsensor an das Pedal montiert wird. Allerdings wird auch von Problemen berichtet. Von den frühen Softwareversionen von Bosch wurde dieses „Pedaltuning“ als sogenannter 1:1-Fehler mit dem Fehlercode 503 erkannt.
Eine ausgeklügelte Methode zur Manipulation des Sensorsignals sind aufsteckbare Tuningmodule für den Geschwindigkeitssensor. Hier wird der Magnete auf der Speiche etwas verschoben, so dass der originale Sensor den Magneten gar nicht mehr erkennt. Stattdessen wird der Magnet so positioniert, dass er von dem auf den Drehzahlsensor aufgesteckten Tuningmodul erkannt wird. Das Modul schaltet dann den Original-Sensor durch einen integrierten Elektromagneten.
Fest verbaute Tuningmodule sind von außen meist unsichtbar, da sie entweder unter den Plastikabdeckungen des Motors oder in den Rahmenrohren verschwinden. Gerade diese Module unterscheiden sich deutlich im Funktionsumfang als auch beim Einbau.
Aufgrund dieses neuartigen Funktionsprinzips war es zunächst nicht möglich, E-Bikes mit Felgenmagnet zu tunen bzw. Doch glücklicherweise gibt es mittlerweile auch eine Reihe von effektiven Tuning Optionen speziell für Modelle mit Felgenmagnet.
Die erste Lösung, die auf den Markt kam, war der innovative RimBoost Tuning Chip - mit diesem Tuning Tool konnten E-Bikes mit Felgenmagnet entsperrt werden, ohne dass die Bosch Anti-Tuning Software anschlug. Leider zeigte sich, dass die meisten dieser Tuning Optionen nicht mit den neuesten Bosch Firmware-Updates und ihren neuen Sicherheitsroutinen kompatibel waren.
Übrigen blieben nur der RimBoost V2 und die Badass Box 5, jeweils erhältlich für Bosch Gen4 und Gen5 mit Felgenmagnet. Beide Tunings haben gemeinsam, dass sie die Bosch Geschwindigkeitsbegrenzung mittels einer Modifikation des Geschwindigkeitssensors umgehen, ohne direkt in die Software einzugreifen. Im Prinzip simulieren die Tunings einfach nur einen anderen Radumfang- bzw. ein anderes Signalverhalten, so dass die Begrenzung quasi überlistet wird.
Wichtiger Hinweis
Wir weisen ausdrücklich darauf hin, dass jegliche Modifikation an E-Bikes und E-Scootern - sei es durch Hardware-Tuning (z. B. Tuning-Chips, Dongles, Sensoradapter) oder Software-Tuning (z. B. Tuningmaßnahmen führen bei E-Bikes und E-Scootern dazu, dass diese nicht mehr zum Verkehr auf öffentlichen Straßen im Sinne der StVZO zugelassen sind. Eine rechtlich zulässige Benutzung ist daher nur auf Privatgrundstücken oder - sofern zugelassen - bei Wettbewerben möglich.
Das Führen eines durch Tuningmaßnahmen modifizierten E-Bikes oder E-Scooters auf öffentlichen Straßen kann zu einer Strafbarkeit wegen Fahrens ohne Fahrerlaubnis (§ 21 StVG) sowie Fahrens ohne Versicherungsschutz (§ 6 PflVG) führen. Tuningmaßnahmen am E-Bike können zu einem Verlust von Gewährleistungsrechten und Herstellergarantien führen.
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