E-Bike Akku laden während der Fahrt: So geht's!

Wer ein E-Bike fährt, muss den Akkuladestand immer im Blick behalten. Damit das E-Bike seltener an die Steckdose muss, gibt es nun interessante neue Produkte. COMPUTER BILD verrät, wie viel mehr Reichweite damit für E-Bikes drin ist.

Die Herausforderung: E-Bike-Akkuladung unterwegs

Der Akku des Fahrrads ist leer, aber der Termin ruft? Das verursacht Stress und im schlimmsten Fall muss das E-Bike daheimbleiben.

Innovative Lösungen für das Aufladen unterwegs

Unbeschwert mit dem E-Bike unterwegs sein macht enorm viel Spaß. Wären da nicht ab und zu die Gedanken an den Akku.

• Wie weit komme ich mit der aktuellen Ladung noch?
• Wo kann ich ihn am besten aufladen?

Auf diese Fragen gibt es heutzutage ganz verschiedene Antworten. Meist spielt es eine Rolle, wo ihr euch gerade befindet, welchen Anlass eure aktuelle Fahrt hat und wie weit euer Ziel entfernt ist.

1. Aufladen mit Solarpanelen

Das Solarride 60WP ist ein Solarpanel für den Gepäckträger. Damit soll sich der Akku einfach unterwegs während der Fahrt von selbst wieder füllen. Bei wolkenfreiem Himmel und Sonnenschein soll das Solarpanel bis zu 50 Wattstunden (beziehungsweise 1,4 Ampere pro Stunde) erzeugen, verspricht der Hersteller.

Das bedeutet, dass bei einer Stunde Laden per Solarenergie bis zu 10 zusätzliche Kilometer Reichweite drin sind. Das Solarpanel besteht aus Sunpower-Zellen mit einer Effizienz von 24 Prozent und soll zudem "korrosionsbeständig und enorm flexibel" sein, so Solarride.

Laut Hersteller ist das Solarpanel in fünf Minuten auf dem Fahrrad montiert und angeschlossen. Das Panel ist für das E-Bike geeignet, wenn dessen Lithium-Ionen-Akku eine Batteriespannung von 36 Volt hat. Diese Angabe findet sich meist direkt auf dem Akku oder aber in der Bedienungsanleitung.

Zudem muss der Ladeadapter des eigenen E-Bikes zu den verfügbaren Adaptern von Solarride passen. Allerdings ist es mit 4 Kilogramm (kg) doch recht schwer. Wer auch durch engere Wege fährt, muss sich vielleicht erst an das breitere Heck gewöhnen: Denn das Panel ist 56 Zentimeter breit und 54 Zentimeter lang.

Besonders gut dürfte sich das Solarpanel für Cargobikes eignen, die aufgrund ihrer Konstruktion ohnehin meist sehr breit sind. Auch für Reisen auf dem Bike könnte Solarride praktisch sein, weil weniger Stopps an der Steckdose nötig sind.

2. Powerstations zum Laden nutzen

Mit fast gleich großer Powerstation (15% Wandlungsverlust abgezogen) würde eine Ladung nur ca.1 1/2 Stunden dauern.

Bei Powerstations gibt es ja beides: Billige welche gleichzeitiges Laden und Entladen nicht beherschen. Und teure wie meine Bluetti EB55 welche ohne Probleme sogar über 2 Eingänge bis zu 400Watt laden, und gleichzeitig bis zu 700Watt über 11 verschiedene Ausgänge abgeben kann.

Deshalb meine Frage: Sind Fahrradakkus üblicherweise dem gleichzeitigen Laden und Entladen mächtig?

Wenn es klappt, das Fahrrad zu fahren, während ein Lader angeschlossen ist, dann würde ich als nächstes mal eine längere Tour fahren.

Der Akku hat doch wohl keine getrennten Ein- und Ausgänge. Die Power Station würde also ihren Strom direkt zum Motor schicken und der Akku tut den fehlenden Teil dazu - allerdings je nach Lastzustand.

Doch. Mein Side-Click hat auf der Unterseite 4 Kontakte, welche beim Einsetzen verbinden und den Motor mit Strom versorgt. Seitlich auch am Akku ist ein 3-Pin Steckdose, in welchen das Standartladegerät eingesteckt werden kann. Also gar kein Basteln notwendig.

3. Bordbatterien als Energiequelle nutzen

Das Laden von E-Bike-Akkus im Camper ist mit Landstrom kein Problem. Wer dies hingegen ohne 230-Volt-Anschluss stemmen möchte, steht vor einer technischen Herausforderung.

Beim Autarkcampen muss die benötigte Ladeenergie für die E-Bike-Akkus aus den Bordbatterien kommen. Eine direkte Ladung über Lichtmaschine oder Solar-Panels ist nicht möglich - auch wenn dies immer wieder in Foren zu lesen ist. Die Energie muss erst einmal in die Bordbatterien fließen und kann dann zum Laden von Akkus heranzogen werden.

Da jedes E-Bike mit einem Ladegerät für 230 Volt ausgeliefert wird - und zudem zahlreiche Campervans über einen Wechselrichter verfügen -, bietet sich die Nutzung des Original-Ladegeräts an. Zumal es vom Hersteller für den jeweiligen E-Bike-Akku optimiert ist.

Die Alternative: ein 12-Volt-Ladegerät. Damit spart man sich den Umweg, aus der 12-Volt-Gleichspannung via Wechselrichter 230 Volt für das Ladegerät zu schneidern, um mit diesem dann am Ende wieder die Betriebsspannung des E-Bike-Akkus (meist 36 Volt Gleichspannung) zu transformieren.

Wer diesen Weg wählt, sollte eine Kfz-Buchse nahe der Bordbatterie mit mindestens vier Quadratmillimeter dicken Kabeln platzieren.

Um den Energiegehalt beider Batterietypen vergleichbar zu machen, müssen wir deren Kapazität in Wattstunden, kurz Wh, betrachten - denn Wh sind, etwas salopp ausgedrückt, energietechnisch immer gleich.

Werden wir etwas konkreter: Für unser Rechenbeispiel gehen wir von einem komplett leeren Bosch-PowerPack-Akku mit 36 Volt Spannung und einer elektrischen Ladung von 13,9 Ah und einer zwischenzeitlich üblichen LiFePO4-Batterie an Bord eines Campervan mit 120 Ah Kapazität aus.

Man multipliziert nun jeweils die Amperestunden (Ah) der Bordbatterien und des E-Bike-Akkus mit der jeweiligen Betriebsspannung, um deren Energiemengen vergleichbar zu machen. Bei gleicher Kapazität in Ah und höherer Betriebsspannung ist die enthaltene Energiemenge in Wh deutlich größer.

4. Aufrüstung der Technik

Wer ein oder zwei E-Bike-Akkus während der Fahrt laden möchte, sollte seine Technik an Bord clever für diesen Wunsch optimieren. Sinn macht die technische Aufrüstung insbesondere dann, wenn ohnehin noch kein Wechselrichter an Bord ist, dieser aber gewünscht ist.

Wir betrachten nun die günstigste Lösung, wer wünscht, kann natürlich einen deutlich leistungsfähigeren Wechselrichter in das Konzept einbinden, womöglich ist das eine oder andere der hier genannten Bauteile schon an Bord und müsste nur ergänzt werden.

Der Batteriecomputer überwacht nun exakt den Ladezustand der Bordbatterien. Über den „steuerbaren Schaltausgang“ der Netzumschaltung können jetzt der Wechselrichter und die dort eingesteckten Ladegeräte aktiviert werden.

Der MT NU 3600 schaltet dann den Wechselrichter bei der beispielsweise 100 Prozent vollen Bordbatterie an und bei einer Batteriespannung von 80 oder 75 Prozent wieder aus.

Eines dieser Geräte wird mit einem der beiden Batteriecomputer aus Szenario 1 kombiniert und so programmiert, dass es bei vollen Bordbatterien (100 Prozent) den Wechselrichter ansteuert und bei 80 Prozent Batterieladung das Steuersignal wieder stoppt.

5. Weitere Möglichkeiten zum Laden unterwegs

1. Komfortables Laden zu Hause: Komfortabler als an einer gut gewarteten Ladestation ladet ihr euer E-Bike wahrscheinlich nur zuhause auf.
2. Ladestationen nutzen: Sowohl in touristischen Regionen als auch im urbanen Raum an zentralen Orten wie Bahnhöfen, Busbahnhöfen, Einkaufscentern oder so manchen öffentlichen Einrichtungen finden sich solche Ladestationen.
3. Ladegerät mitführen: Trotz Ladestationen kommt die Sprache beim Laden des E-Bikes unterwegs schnell auf das Ladegerät. Sein Mitführen versetzt euch schnell in die Lage, flexibel auf verschiedene Gegebenheiten reagieren zu können.
4. Zweitakku tauschen: Noch schneller seid ihr jedoch, wenn ihr unterwegs einfach den ursprünglichen Akku gegen einen Zweitakku tauscht.
5. DualBattery-System nutzen: Alle, die ein E-Bike mit Bosch-Antrieb fahren, können dafür theoretisch auf die Option Bosch DualBattery zurückgreifen.
6. Range Extender verwenden: So gut wie jeder Hersteller eines E-Antriebs, der etwas auf sich hält, führt inzwischen einen Range Extender m Programm.
7. S-Pedelecs mit hoher Akkukapazität: Akkus der Schweizer Hersteller Opium und Stromer erreichen Kapazitäten von mehr als 1.500 Wattstunden.
8. Charge2Bike-Initiative: Aktuell nutzt beinahe jeder Systemhersteller einen eigenen Ladeanschluss. Initiativen wie die des Konsortiums CHAdeMO wollen hier Abhilfe schaffen.
9. Rekuperation nutzen: Vollkommen überflüssig wäre das Laden des E-Bikes unterwegs, wenn sich der Akku während der Fahrt wie von selbst aufladen könnte. Einige E-Bike-Antriebe, etwa von Cixi oder Opium, ermöglichen genau dies.

6. Rekuperation: Energierückgewinnung beim Fahren

Einige E-Bike-Antriebe ermöglichen die Rekuperation. Sie sorgt dafür, dass ein sich bewegendes E-Bike einen Teil der dabei entstehenden Energie zurückgewinnt. Dieser fließt dann zurück in den Akku.

Je nach System geschieht dies beim Pedalieren, beim Bremsen oder beim Fahren im Leerlauf zum Beispiel während einer Abfahrt. Auf diese Weise kann sich die Reichweite erheblich verlängern.

Andere Hersteller wie Anod und Pi-Pop kombinieren die Rekuperation mit Superkondensatoren und verzichten - teilweise oder gänzlich - auf einen Akku.

Allerdings verlängert sich die Reichweite eines Elektro-Fahrrades durch Rekuperation nur um ca. 5 - 15%.

Technische Aspekte und Herausforderungen

Beim Laden von E-Bike-Akkus unterwegs gibt es einige technische Aspekte und Herausforderungen zu beachten:

• Batteriespannung: Das Solarpanel ist für das E-Bike geeignet, wenn dessen Lithium-Ionen-Akku eine Batteriespannung von 36 Volt hat.
• Kompatibilität: Der Ladeadapter des eigenen E-Bikes muss zu den verfügbaren Adaptern von Solarride passen.
• Gewicht: Das Solarpanel Solarride 60WP wiegt 4 Kilogramm.
• Wechselrichter: Die Nutzung eines Wechselrichters kann zu Energieverlusten führen.
• Kfz-Buchsen: Kfz-Buchsen im Camper sind häufig mit zu geringem Kabelquerschnitten für die Leistungsaufnahme der Ladegeräte verkabelt.

Tabelle: Vergleich verschiedener Lademöglichkeiten

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