E-Bike Motoren im Vergleich: Heckmotor, Mittelmotor, Frontmotor

Jedes E-Bike, auch als Elektrofahrrad bekannt, verfügt über einen Motor, der die Tretunterstützung antreibt. Wenn die Tretunterstützung und damit der Motor eingeschaltet ist, können Sie problemlos Rad fahren, ohne selbst viel Kraft aufwenden zu müssen. Die meisten E-Bikes haben einen Vorderradmotor, einen Heckmotor oder einen Mittelmotor.

Frontmotor

Beim Frontmotor ist der Motor an der Vorderradgabel im Vorderrad befestigt. Da sich der Motor vorne und die Akkus hinten befinden, hat das Fahrrad eine gute Gewichtsverteilung. Dadurch ist das Fahrrad gut ausbalanciert und leicht zu fahren.

Sobald Sie mit dem Radfahren beginnen und der Motor eingeschaltet ist, zieht der Motor das Fahrrad vorwärts, so dass Sie schnell losfahren können. Der Motor ist leise und bei ausgeschaltetem Motor ist er weniger schwer zu fahren als bei einem Mittelmotor.

Neben dem Schalten während des Radfahrens ist es auch möglich, beim Stillstehen des Rads zwischen den Gängen zu wechseln. Es kann jedoch sein, dass manche Menschen das Gefühl haben, dass die Lenkung etwas schwerer ist als bei einem Mittelmotor.

Da es sich um einen 'Direct Drive'-Motor handelt, ist nur wenig Wartung am Motor erforderlich. Dies bedeutet unter anderem, dass für den Antrieb des Motors keine Getriebe benötigt werden. Wenn dies der Fall ist, verschleißen die Zahnräder und müssen von Zeit zu Zeit ersetzt werden.

Heckmotor und Motor in der Hinterachse

Der Heckmotor bzw. Hinterradmotor befindet sich, wie der Name schon sagt, im Hinterrad des Fahrrads. Der Motor an der Hinterachse befindet sich zwischen den Rädern. Die Motoren sind leiser als ein Mittelmotor und funktionieren, sobald Sie mit dem Radfahren beginnen, sodass Sie leicht losfahren können.

Da sich beide Motor Arten hinten befinden, ist das Fahrrad hinten etwas schwerer als vorne und gibt dem Motor viel Schubkraft, die Ihnen hilft, sich vorwärts zu bewegen.

Mittelmotor

Viele E-Bikes haben einen Mittelmotor. Bei einem E-Bike mit Mittelmotor befindet sich der Motor am Tretlager in der Mitte des Fahrrads. Da sich der Motor in der Mitte des Fahrrads befindet, ist er nicht direkt mit dem Vorder- oder Hinterrad verbunden.

Da sich zwischen Motor und Hinterrad eine Kette befindet, gibt es Spiel in dem Mechanismus, der zuerst laufen muss. Deshalb bemerken Sie die Unterstützung etwas später. Das Fahrrad macht oft mehr Lärm als ein Fahrrad mit Vorder- oder Hinterrad.

Da der Motor viel Kraft auf die Kette und auf die Nabe ausübt, ist mehr Wartung erforderlich, um das Fahrrad in gutem Zustand zu halten. Der Mittelmotor erwärmt sich schnell, so dass er für weniger Zeit bergauf Unterstützung bieten kann. Dies im Vergleich zum Front- und Heckmotor.

Vorteile des Front- und Heckmotors

Wollen Sie genau wissen, worin die Unterschiede zwischen dem Vorderradmotor, dem Hinterradmotor und dem Hinterachsmotor im Vergleich zum Zentralachsmotor bestehen? Dann werfen Sie einen Blick auf die untenstehende Übersicht. Damit wird auf einen Blick deutlich, welche Vorteile die drei Motortypen, die vanRaam für seine Fahrräder verwendet, gegenüber den Eigenschaften eines Mittelmotors haben.

Der Motor auf Spezialfahrrädern von vanRaam

VanRaam verwendet Motoren im Vorderrad, im Hinterrad oder an der Hinterachse zwischen den Hinterrädern. Der Grund dafür ist, dass ein Vorderrad-, Hinterrad- oder Hinterachsmotor bei einem Spezialfahrrad mehr Vorteile bietet als ein Mittelmotor. Auch wenn man sich zum Beispiel das Drehmoment des Motors ansieht.

Es hängt von der Art des Fahrrads, der Konstruktion des Fahrrads und davon ab, ob die Tretunterstützung serienmäßig am Fahrrad montiert ist oder wo sich der Motor befindet. Die Motoren wurden speziell von und für vanRaam für die Tretunterstützung der Spezialfahrräder entwickelt. Dadurch eignen sich die von vanRaam verwendeten Motoren sehr gut für die Fahrräder des Sortiments.

VanRaam verwendet 3 verschiedene Arten von Motoren:

• Den VR1F
• Den VR2F
• Den VR2R

Die VR1F und VR2F Motoren befinden sich im Vorderrad des Fahrrads, der VR2R im Hinterrad des Fahrrads. Auf der Hinterachse zwischen den Hinterrädern befindet sich der VR2F Motor. Der VR2F und der VR2R sind extra starke Motoren, die speziell für hügeliges und bergiges Gelände oder wenn der Fahrer oder Beifahrer nicht gut Rad fahren kann, entwickelt wurden.

Wo kann ich den Motor auf vanRaams Fahrrädern finden?

Wie angegeben, kann sich das Fahrrad im Vorder- oder Hinterrad Ihres Fahrrads befinden. Dies hängt von der Konstruktion Ihres vanRaam-Motorrads ab.

Die vanRaam Tretunterstützung

Die vanRaam-Tretunterstützung ist speziell von vanRaam für Spezialfahrräder entwickelt worden. Es ist möglich, die Tretunterstützung bei allen Fahrrädern der Produktpalette zu wählen.

Das System, das Silent System, zeichnet sich durch seine Fähigkeit rückwärts zu fahren, den nahezu geräuschlosen Motor, der Starthilfe und die drei individuell einstellbaren Unterstützungspositionen aus. Mit der Starthilfe gibt der Motor zusätzliche Unterstützung, so dass Sie problemlos mit dem Fahrrad wegfahren können, ohne selbst viel Kraft aufwenden zu müssen.

Neben dem Motor besteht auch das elektrische System noch aus einem Akku. vanRaam verwendet 3 Arten von Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion). Dies sind die Cube, Cube Heavy und die Slim-Akkus. Die Kapazität der Batterie ist je nach Typ unterschiedlich. Der Cube hat 11 Ah, der Cube Heavy 25 Ah und die Slim-Batterie 13 Ah. Die Art der Akkus ist abhängig von der Konstruktion des Fahrrads und vom Einsatzort. In einer hügeligen/gebirgigen Umgebung beispielsweise wird die Heavy Cube-Batterie häufig für zusätzliche Batteriekapazität verwendet.

Der Nabenmotor bringt sich wieder ins Spiel

Der Mittelmotor dominiert den E-Bike-Markt. Insbesondere der Nabenmotor bringt sich derzeit wieder kraftvoll ins Spiel zurück.

Das Funktionsprinzip der Systeme

Der Heck-Nabenmotor sitzt in der Nabe, also in der Mitte des hinteren Laufrads. Er gibt seine Kraft unmittelbar ans Antriebsrad ab. Bereits beim Anfahren spürt man, warum Rennfahrer Autos mit Heckantrieb bevorzugen.

Man unterscheidet zwei Motortypen, die am ehesten am Nabendurchmesser zu identifizieren sind: Direktantrieb (großer Durchmesser) und Antrieb über ein Planetengetriebe (kleiner Durchmesser). Derzeit bekannteste Vertreter der beiden Varianten sind die Hersteller Neodrives und Mahle.

Während sich ein Direktantrieb im Off-Zustand, sowie oberhalb von 25 km/h zu 100% vom Antrieb entkoppelt, bleibt bei einem Getriebe stets ein minimaler Tretwiderstand bestehen. Dafür lässt sich ein Mahle-Antrieb so unauffällig integrieren, dass man ein E-Bike erst beim zweiten Blick als ein solches erkennt.

Nabenmotoren gleiten nahezu lautlos durch die Landschaft. Außerdem eröffnet das System beim Thema Leichtbau neue Möglichkeiten.

Bei Direktantrieb-Motoren ist die so genannte Rekuperation ein weiterer interessanter Aspekt. Dieser Motor kann umgekehrt wie ein Dynamo funktionieren. Auf Abfahrten schlägt man damit zwei Fliegen mit einer Klappe: Im Rekuperations-Status bremst der Motor das E-Bike ab und es wird Energie in den Akku zurück gespeist. Sprich, die Reichweite erhöht sich.

Leichtbau ist auch bei E-Bikes möglich

Ein Beispiel ist das neue Cannondale Topstone NEO SL Gravelbike. Möglich macht‘s eine Kombi aus dem neuen Mahle X35 Antrieb mit Nabenmotor und schlankem Akku in Verbindung mit einem leichten Rahmen.

Die Idee beruht darauf, das Antriebssystem im Off-Modus so widerstandslos wie möglich zu halten, so dass sich das E-Bike zumindest in der Ebene so agil wie ein normales Sportrad fährt. So bringt das Mahle System inklusive Akku gerade einmal 3,5 Kilo auf die Waage. Den gesparten Strom kann man dann an Anstiegen sinnvoll zu Unterstützung einsetzen. Unterm Strich lassen sich mit damit ähnliche Reichweiten erzielen, wie mit herkömmlich dimensionierten Antrieben.

Was spricht eigentlich gegen den Nabenmotor?

Manche Systeme sorgen für ungünstige Gewichtsverteilung mit Schwerpunkt am Hinterrad. Des weiteren ist der Einsatz von Nabenschaltungen ausgeschlossen. Einzige Alternative zur Kettenschaltung sind (teure) Schaltgetriebe wie das im Rahmen integrierte Pinion-System.

An steilen Anstiegen kann ein Nabenmotor an seine Grenzen kommen. Besonders ältere Systeme können die Wärme nicht optimal ableiten und haben mit Überhitzung zu kämpfen. Gegenüber eines Mittelmotors lässt die Leistung dann spürbar nach.

Weiterer Wermutstropfen: Bei einer Reifenpanne ist der Ausbau des Hinterrades problematisch und für die meisten Hobbyradler kaum zu bewerkstelligen.

Auf dem e-Bike-Markt sind drei unterschiedliche Antriebsarten für e-Bikes zu finden: Der Nabenmotor in Form des Front- oder Heckmotors und der Mittelmotor, der mit Abstand am häufigsten verbaut wird. Wie der Name schon sagt, ist der Nabenmotor in die Nabe des Vorder- oder Hinterrads integriert und überträgt dadurch seine Kraft verlustfrei auf die Radnabe. Die Laufräder werden also direkt vom Motor in Bewegung gesetzt, so erzielt der Nabenmotor einen hohen Wirkungsgrad.

Frontmotor

Das Fahren mit solch einem Vordernabenmotor ist zunächst gewöhnungsbedürftig, denn durch das zusätzliche Gewicht am Vorderrad lässt sich das e-Bike anders lenken, es wird träge. Wegen dieser frontlastigen Gewichtsverteilung neigt das Vorderrad auf nassem oder losem Untergrund zum Durchdrehen.

In steilem Gelände kann der Frontmotor schnell überhitzen und senkt dann die Motorleistung oder schaltet den Motor zum Schutz komplett ab. Der Frontmotor punktet, wenn es um Schaltung und Rücktritt geht.

Heckmotor

Der Hinterradmotor kann auf Grund seines Fahrverhaltens sportlicher und agiler genutzt werden. Durch das zusätzliche Gewicht auf der Hinterachse erhöht sich der Grip des Hinterrads, was gerade bei Nässe oder am Berg von Vorteil ist. Der Heckmotor ist also für sportliche e-Bike-Fahrer geeignet.

Im urbanen Raum und auf flachen Streckenabschnitten kann der Heckmotor seine verlustfreie Kraftübertragung und den Grip auf dem Hinterrad voll ausspielen. Der Antrieb vom Heck kann auch gut im Gelände verwendet werden, wenn auf die mittige Positionierung des Akkus geachtet wird!

Mittelmotor

Der Mittelmotor oder auch Tretlagermotor sitzt im Bereich der Kurbel hinter dem Tretlager. Er bietet das größte Einsatzspektrum und hat bei den drei vorgestellten Antriebsarten die Nase vorn. Der Antrieb ist direkt im Rahmen verbaut, deshalb ist dieser Motor in den unteren Preislagen eher selten vertreten.

Durch die Übertragung der Motorkraft über Kette und Ritzel auf das Laufrad geht beim Mittelmotor im Vergleich zum Nabenmotor Energie verloren und natürlich weisen Kette und Ritzel dadurch einen höheren Verschleiß auf. Das Motorgetriebe hält dafür aber die Drehzahl und damit auch den Wirkungsgrad hoch, was sich vor allem im Gelände bemerkbar macht. Durch die Position hinter dem Tretlager überzeugt der Mittelmotor durch eine optimale Gewichtsverteilung.

Der Mittelmotor eignet sich durch seinen tiefen Schwerpunkt und dem daraus resultierenden Fahrverhalten optimal fürs Gelände, spielt seine Vorteile aber auch in jedem anderen Terrain aus. Durch das Motorgetriebe und den Antrieb des Kettenblattes lässt sich die Motorkraft auch optimal bei Steigungen nutzen, was den Mittelmotor zu einem guten Antrieb für e-Mountainbikes und Trekking e-Bikes macht.

Die Motorposition bestimmt maßgeblich seinen Charakter

Der Mittelmotor ist am oder im Rahmen montiert, der Radnabenmotor in der Nabe eines der beiden Laufräder. Man spricht entsprechend dieser Platzierung von einem Frontmotor oder von einem Heckmotor.

Andere Mittelmotoren am E-Bike greifen über eine spezielle Verzahnung auf die Achse des eigens dafür konzipierten Innenlagers zu. Diese Modelle sind teilweise von außen nicht auf den ersten Blick zu erkennen. Alle Mittelmotoren übertragen die Kraft über die Kette des E-Bikes ans Hinterrad.

Vorteile des Mittelmotors am E-Bike

Vorteile des Mittelmotors am E-Bike sind neben der genannten Kompatibilität mit unterschiedlichen Schaltungen, der durch seine Position bedingte zentrale und tiefe Schwerpunkt des E-Bikes sowie die direkte Verbindung zu den Kurbeln.

Größter Nachteil dieser Motorposition am E-Bike ist der schnellere Verschleiß von Kette, Kettenblättern und Ritzeln - schließlich verstärkt der Motor die vom Menschen aufgebrachte Leistung um ein Vielfaches.

Der Frontmotor am E-Bike

Der Frontmotor ist ein Radnabenmotor an bzw. in der Nabe des Vorderrads. Man kann ihn mit geringem Aufwand am Fahrrad platzieren, einer der Gründe, warum er lange vor allem an günstigen E-Bikes zu finden war.

Eine sinnvolle Nutzung des Frontmotors an E-Bikes ist allerdings auf ein enges Einsatzfeld begrenzt - idealerweise asphaltierter Untergrund. Die Erfahrung mit E-Bike-Frontmotoren zeigt nämlich, dass diese ein Weg- oder Durchrutschen des Vorderrads begünstigen.

Ein Vorteil des Vorderradmotors ist seine Kompatibilität mit allen Schaltungstypen. Eine Kettenschaltung kann am E-Bike mit Frontmotor genauso genutzt werden wie eine Nabenschaltung, auch in Form einer Automatikschaltung. Die Kombination mit einer Rücktrittbremse ist ohne Probleme ebenfalls möglich.

Nachteil ist, neben dem möglichen Wegrutschen des Vorderrads, die fehlende Abstimmung mit dem Tretimpuls der Fahrerin oder des Fahrers im Sattel des Rads. Frontmotoren stehen in der Regel nicht in Verbindung mit einem Antriebssystem. Diese fehlende Abstimmung führt zu einem unharmonischen, wenig „natürlichen“ Fahrgefühl.

Der E-Bike-Heckmotor

Der E-Bike-Heckmotor ist an der Nabe des Hinterrads platziert und treibt dieses direkt an. Diese Konstruktion schont die Kette. Außerdem bringt der Heckmotor mehr Gewicht ans Hinterrad, wodurch dieses besonders gute Traktion bietet.

Ein Nachteil des E-Bike-Hinterradmotors: Er verlagert den Schwerpunkt des gesamten Bikes nach hinten. Zusätzlich fördert die Position des Hinterradmotors samt Schwerpunktverlagerung an einem E-Bike das unerwünschte Aufbäumen des Vorderrads in steilen Anstiegen - auch hier sind besonders E-Mountainbikes betroffen.

Ein Vorteil von E-Bike-Heckmotoren ist die geringe Geräuschentwicklung, außerdem sind sie optisch sehr unauffällig in die Silhouette des Rads zu integrieren und deswegen bei Anbietern von schnellen, stylischen Urbanbikes sehr beliebt.

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