E-Bike Motor mit Getriebe: Eine Revolution im Antriebssystem

Belgien ist bekannt als Fahrradland, wo viele Menschen sich für den Radsport begeistern und das Fahrrad im Alltag nutzen. Angesichts dessen ist es nicht verwunderlich, dass ein neuer E-Bike-Antrieb, der die Branche aufwirbeln möchte, in Belgien entwickelt wurde.

E2 Drives Owuru: Ein belgischer Pionier

Die Firma E2 Drives mit Sitz in Wavre, einer kleinen Stadt südöstlich von Brüssel, hat diesen innovativen Antrieb entwickelt. E2 Drives ist ein Tochterunternehmen von Decathlon S.A., dem französischen Sportartikelhersteller. Decathlon hat inzwischen auch ein E-Bike mit diesem Antrieb vorgestellt, das den Namen Owuru erhalten hat. Die Geschichte von Owuru begann bereits 2012, als Arthur Deleval, Gründer von E2 Drives, erste Patente anmeldete. Im nächsten Jahr stieß Simon Godfrind zu dem Projekt hinzu und wurde zweiter Gründer. Beide hatten die Vision, einen funktionstüchtigen E-Bike-Antrieb zu entwickeln, der Motor und Schaltung in einem Gehäuse vereint.

Drei Jahre später konnten Deleval, Godfrind und ihr Team ein Antriebssystem vorstellen, das absolut im Trend der Zeit zu liegen scheint. Erst recht, nachdem Pinions MGU auf der Eurobike für reichlich Schlagzeilen gesorgt hat - ein ganz ähnliches System. Beiden gemein ist die Kombination aus einem E-Bike-Motor mit einer stufenlosen, automatischen Gangschaltung, die zudem als Einheit am Tretlager eines Pedelecs integriert werden können. Beide stimmen Trittfrequenz und Motorleistung aufeinander ab.

Unterschiede zwischen Owuru und Pinion MGU

Während die MGU von Pinion aus einem Getriebe und einem Motor besteht, umfasst Owuru zwei Motoren sowie ein Planetengetriebe. Für das möglichst harmonische Zusammenspiel von Motorachse und Antriebsachse sorgen zwei Synchronriemen. Im Ergebnis schaltet das System automatisch und stufenlos. Von der Übersetzung her bleibt Owuru hinter der MGU um einiges zurück. Seine Bandbreite endet bei 265 Prozent. Eine MGU mit einem 9-Gang-Getriebe kommt auf 568 Prozent, im Falle eines 12-Gang-Getriebes sind es sogar 600 Prozent. In Bezug auf das Drehmoment liegen beide Systeme schon enger beieinander. Decathlon nennt 65 Newtonmeter als Wert für sein erstes E-Bike mit dem Owuru. Nach Angaben von E2 Drives kann der Wert bis auf 120 Newtonmeter in der Spitze erhöht werden.

Wie auch die MGU basiert Owuru auf einer Arbeitsspannung von 48 Volt und generiert dabei die üblichen 250 Watt, die bei Bedarf für eine kurze Zeitspanne bis auf 600 Watt ansteigen kann. Übertragen wird die Leistung von der Antriebsachse auf das Hinterrad mithilfe einer klassischen Kette. Die läuft vorn am Kettenblatt zusätzlich über insgesamt drei Schaltröllchen, von denen zwei in einem herkömmlichen Schaltkäfig stecken und für die dauerhafte Kettenspannung sorgen. Bei den Fahrmodi könnt ihr zwischen Eco, Standard und Boost wählen.

Fertigung und Einsatz

Während Idee und Konstruktion also in Belgien entstanden sind, erfolgt die eigentliche Fertigung in Frankreich. Das liegt natürlich in erster Linie daran, dass Decathlon dort auch seine E-Bikes mit dem Owuru baut. Mit dem B’TWIN LD 920 E automatic ist das erste ein Allrounder geworden. Seine Komplettausstattung mit Schutzblechen, Gepäckträger, Lichtanlage und Seitenständer in Kombination mit der auf eine aufrechte Sitzposition ausgelegten Geometrie machen es zu einem typischen City-E-Bike.

Zur Bedienung setzt Decathlon auf ein im Vorbau integriertes Farbdisplay mit Touchscreen. Erkennen sollt ihr auf dem jederzeit die Uhrzeit, den Akkustand sowie eure gewählte Unterstützungsstufe. In weiteren Ansichten werden euch die Trittfrequenz, die verbleibende Reichweite, die zurückgelegte Distanz und die aktuelle Fahrgeschwindigkeit gezeigt. Grundsätzlich erweist sich das B’TWIN LD 920 E automatic als typisches Fahrrad von Decathlon. Viele Teile wurden selbst entwickelt und damit kostengünstig produziert. Dazu zählt beispielsweise der im Unterrohr integrierter Akku.

Pinion MGU: Eine Revolution aus Deutschland

Ausgestattet mit der Weltneuheit, der Pinion Motor-Getriebe-Einheit, bietet die PEGASUS Estremo EVO Serie modernste E-Bike Technologie. Die Pinion MGU vereint einen verschleißfreien, bürstenlosen Hochleistungs-E-Bike-Motor und das innovative Pinion-Getriebe mit bis zu 12 Gängen in einem kompakten Gehäuse. Das Ergebnis ist ein langlebiger, extrem verschleißarmer und leistungsstarker E-Bike-Antrieb für den Dauereinsatz.

Das modulare System bietet mit der FIT Remote Steuereinheit und dem vielseitigem Compact Display eine moderne und intuitive Bedienung. Dank des von Pinion entwickelten elektronischen Schaltsystems und der hochauflösenden Drehmoment- und Trittfrequenzsensoren, gepaart mit ausgereifter Feinverzahnung, erfolgt der Schaltvorgang innerhalb eines Sekundenbruchteils und ist butterweich - auch unter Last. Dabei weiß das System immer, in welchem Gang es sich befindet und passt seine Leistung perfekt an die Trittfrequenz und Bedürfnisse an.

Über die FIT App können die Unterstützungsstufen noch einmal individuell angepasst werden und weitere Einstellungen vom Schaltverhalten bis zur Aktivierung des Pre.Select Modus vorgenommen werden. Dieser schaltet beim Rollen automatisch in den zur Geschwindigkeit und eingestellten Trittfrequenz passenden Gang. So lässt sich nach Bergabpassagen sofort wieder harmonisch und effizient pedalieren.

Vorteile von Fahrrädern / E-Bikes mit Pinion Getriebe

• Robustheit & wenig Wartungsaufwand: Aufgrund der geschlossenen Konstruktion vermindert sich der Wirkungsgrad des Antriebs selbst bei schlammigen Bedingungen quasi nicht.
• Hoher Wirkungsgrad & sinnvolle Schaltschritte: Pinion bietet eine enorme Übersetzungsbandbreite, die für jede Steigung immer den richtigen Gang parat hält.
• Jederzeit direktes & verlustfreies Schalten: Dank der ausgeklügelten Technologie lassen sich Pinion Getriebe sowohl im Stand, als auch im Rollen schalten.
• Qualität und Garantie: Hinter den Pinion Produkten stecken leidenschaftliche Ingenieure und Radfahrer - Qualität und erstklassige Funktion stehen daher ganz oben im Lastenheft.

Für welche Bikes macht ein Pinion Getriebe Sinn?

Durch die enorme Haltbarkeit und Qualität kann man Pinion Getriebeboxen daher für jeden Einsatzzweck empfehlen - ganz egal ob man jahrelang um den Globus pedalieren möchte, bei Wind und Wetter auf die Arbeit pendelt oder ob man es auf ruppigen Trails richtig krachen lassen möchte. Sogar am E-Bike wissen die Getriebe aus Deutschland mittlerweile zu überzeugen.

Beim klassischen E-Bike mit Mittelmotor wirken hohe Kräfte auf die Antriebskomponenten. Bei Pinion Bikes wird die Reihenfolge einfach umgekehrt, indem die Antriebskraft des Fahrers erst im zentralen Pinion Getriebe übersetzt und erst danach durch einen E-Motor beliebig stark verstärkt wird. So wirken keine zusätzlichen Kräfte auf die Getriebe-Technik und jeder einzelne Schaltvorgang bleibt „ungefiltert“ und gleichbleibend präzise durchführbar. Auch bleibt der Pinion-typisch geringe Verschleiß von Kettenrädern, Kette oder Zahnriemen gewährleistet.

Wie funktioniert ein Pinion Getriebe?

Möglich macht es ein sogenanntes Stirnradgetriebe. Dieses besteht aus zwei nacheinander geschalteten Teilgetrieben, wodurch die hohe Anzahl völlig verschiedener Gänge ermöglicht wird. Das erste Teilgetriebe sorgt dabei für die fein abgestuften Gänge, während das Zweite diese multipliziert (bspw. hat das P1.18 Getriebe auf diese Weise 6 x 3 überschneidungsfreie Gänge). Die Krafteinleitung ins Getriebe erfolgt über die Eingangswelle.

Die Fakten zur Pinion MGU E1.12

• Gewicht: 4112 g (gemessen im EMTB-Labor)
• Max. Drehmoment: 85 Newtonmeter (Herstellerangabe)
• Max. Leistung: 600 Watt (Herstellerangabe)
• 48-Volt-Technologie
• 12 Gänge (Stirnradverzahnung mit zwei hintereinandergeschalteten Getriebesätzen, 3 x 4 Stufen)
• Bandbreite 600 Prozent

Die Vorteile der Pinion MGU

• Schaltung und Motor in einer Einheit: 4100 Gramm, 12 Gänge, 600 % Bandbreite, 85 Newtonmeter, 600 Watt Maximalleistung
• Verschleißarm: Deutlich minimierte Abnutzung an Kette und Ritzel
• Geringer Wartungsaufwand: Ölwechsel alle 10.000 km bzw. 1 x im Jahr
• Weniger Defekte: Kein Schaltwerk, das abreißen kann, keine dünne Kette, die schräg übers Ritzelpaket laufen muss
• Schalten im Stillstand und beim Rollen möglich
• Dauerhaft konstante Schaltvorgänge ohne Nachjustieren
• Kein Kettenklappern und Schaltwerkschlagen mit Riemenantrieb
• Geringere ungefederte Masse bringt bessere Funktion der Heckfederung
• Ideale Gewichtsverteilung, tiefer Schwerpunkt
• Automatische Schaltfunktionen möglich

Intradrive GD8: Schottische Innovation

Pinion MGU, E2 Drives Owuru, Valeo Cyclee, Revonte One - all diese Antriebe eint der Ansatz, zusammenzubringen, was normalerweise getrennt voneinander existiert. Gemeint sind Motor und Schaltung an einem E-Bike. Abgesehen von Revonte haben alle der genannten Hersteller ihr Konzept bis zur Serienreife gebracht. Nun erhalten sie neue Konkurrenz. Das schottische Unternehmen Intradrive hat vor wenigen Tagen verkündet, dass die ersten Stück seines GD8 die Produktion verlassen haben.

Bei der GD8 handelt es sich um eine Einheit aus Motor und Getriebe. Platziert ist diese am Tretlager, dort, wo sonst oft der Mittelmotor zu finden ist. Mit ihren acht Gängen deckt die GD8 eine Übersetzungsbandbreite von 480 Prozent ab. Damit lässt sie knapp die Cyclee von Valeo hinter sich, die es auf sieben Gänge und einen Bereich von 450 Prozent bringt. Die Leistung der GD8 beziffert Intradrive auf die gewohnten 250 Watt im Dauerbetrieb. In der Spitze erreicht die Einheit 650 Watt. Bei einem Drehmoment von 80 Newtonmeter unterstützt sie euch bis zu 350 Prozent. Bezogen auf das Gewicht bewegt sie sich auf Augenhöhe mit dem Wettbewerb. Ihr 4,5 Kilogramm kommen nicht ganz an die 4,0 Kilogramm beziehungsweise 4,1 Kilogramm der Pinion MGU heran. Eine Owuru bringt laut E2 Drives 4,6 Kilogramm auf die Waage.

Details zu Motor und Getriebe

Vom Motor wissen wir gesichert, dass er über eine umfangreiche Sensorik verfügt, die Drehmoment, Trittfrequenz und Geschwindigkeit erfasst. Das Team um Mark Ravilious konnte die jetzt vorgestellte Version der GD8 im Vergleich zu den Vorserienprototypen in einigen Details weiter verbessern. So passt zum Beispiel die gesamte Einheit in nun in ein kompakteres Gehäuse. Weiterhin erhöht ein gestiegener Füllfaktor der Spulen innerhalb des Motors den Wirkungsgrad der Einheit, da die Kupferwicklung erneut optimiert werden konnte. Darüber hinaus spricht der Hersteller von Fortschritten bei der Abstimmung Schaltmechanik.

Werden Motor und Getriebe in Einheit integriert, fällt dies meist zuerst dadurch auf, dass jegliche externe Schaltung an dem E-Bike fehlt. Egal, ob Kettenschaltung oder Schaltnabe - beides ersetzt das Getriebe der Einheit. Dadurch gibt es keine Schaltkomponenten mehr, die permanent der Witterung standhalten müssen - und noch viel gravierender - den Kräften des E-Bike-Motors.

Integration und Produktion

Intradrive beschreibt die GD8 als kompakteste Einheit auf dem Markt. Und zwar ist die Aufnahme für die Einheit im Fahrradrahmen kompatibel mit der Motoraufnahme eines Shimano EP8 und Shimano EP801. Für E-Bike-Hersteller senkt dies den Aufwand bei der Implementierung in das eigene Portfolio beträchtlich. Neben dem technischen Konzept grenzt sich Intradrive zudem durch den Versuch ab, möglichst lokal, ressourcenschonend und ökologisch zu produzieren. Der überwiegende Teil der Systemkomponenten wird in Großbritannien gefertigt. Alle übrigen Teile entstehen zumindest in Europa. Dank ihres modularen Aufbaus soll sich die GD8 relativ einfach reparieren lassen.

Weitere Merkmale der GD8

• Geschalten wird bei der GD8 elektronisch, sequenziell, sprich Gang für Gang.
• Als reines B2B-Produkt stellt Intradrive den E-Bike-Hersteller ein komplettes E-Bike-System bereit.
• Vorstellbar seien E-Mountainbikes, urbane E-Bikes sowie E-Lastenräder.

Die erste Charge der serienreifen Versionen der GD8 umfasst 20 Stück. Laut Intradrive haben diese sich nahezu ausschließlich interessierte E-Bike-Hersteller gesichert, die den Antrieb testen möchten. Die Auslieferung soll in den kommenden Wochen erfolgen. Denn schon zweite Quartal 2025 könnte Intradrive die Serienproduktion mit größeren Stückzahlen aufnehmen.

Vergleich: Getriebemotor vs. Direktläufer

Es gibt verschiedene Arten von E-Bike-Motoren, darunter Getriebemotoren und Direktläufer. Hier ein Vergleich:

Mittelmotor vs. Nabenmotor

Neben der Art des Motors gibt es auch Unterschiede in der Positionierung des Motors am Fahrrad:

Mittelmotor

Mittelmotoren werden im Bereich des Tretlagers eingebaut und treiben direkt die Kettenblätter an. Die zentrale Lage des Mittelmotors sorgt für eine ideale E-Bike Gewichtsverteilung und ein natürliches Fahrgefühl.

• Tiefer Schwerpunkt
• Möglichkeit, die Gangschaltung mitnutzen zu können
• Kompakte Bauweise

• Stark erhöhter Verschleiß aller Schaltungs- und Antriebskomponenten
• Höherer Tretwiderstand bei leerem Akku
• Reduzierte Gangzahl
• Keine Energierückgewinnung (Rekuperation)

Nabenmotor

Nabenmotoren sind in der zentralen Nabe von Laufrädern eingebaut. Sie stellen die direkteste Art und Weise dar, ein Rad anzutreiben und finden im Vorderrad und Hinterrad Verwendung.

• Zuverlässig und wartungsarm
• Kein erhöhter Verschleiß der Antriebskomponenten
• Niedriges Gewicht und geringer Rollwiderstand
• Energierückgewinnung (Rekuperation) bei Direktläufermotoren

• Komplexerer Umbau zum Elektrofahrrad
• Nicht alle Schaltungen möglich

EBS Leistungssteuerung

Durch die EBS Leistungssteuerung können Sie das Fahrverhalten Ihres Elektrorades besonders gut an Ihre Wünsche anpassen. Mithilfe dieser Technologie können Sie die Stärke der Motorunterstützung selber regulieren. Das erlaubt Ihnen eine feine und individuelle Einstellung der Leistungsstärke.

• Dosierte Motorleistung
• Konstantes Ansteigen der Motorleistung
• Kontrolle der Motorleistung durch Anwahl der Stufen
• Anpassung der Anfahrgeschwindigkeit durch Anwahl der Stufen
• Feiner Stufenübergang
• Natürlicheres Fahrgefühl
• Größere Fahrkontrolle

Tretlager

Der Großteil der Fahrradtretlager lässt sich in einen von drei Typen einteilen: Vierkant, Hollowtech II und Octalink. Für jeden dieser Tretlagertypen gibt es passende Lösungen für den Umbau zum E-Bike.

RAPCON :ePinion: Das E-MTB der Zukunft

Das RAPCON :ePinion läutet eine neue Ära von E-MTBs ein und stellt alles bis dato Dagewesene in den Schatten. Der revolutionäre PINION-Antrieb kombiniert Motor und Getriebe in einem Gehäuse und macht damit anfällige Kettenschaltungen überflüssig. Zudem liegt der Schwerpunkt dieses Systems zentraler denn je. In Kombination mit dem wählbaren Fahrwerk mit Mullet-Option und 160/170 oder 160/160 mm Federweg mündet das in einer unschlagbaren Fahrperformance.

In der Motor.Gearbox.Unit (kurz: MGU) von Pinion verschmelzen ein leistungsstarker, verschleißfreier Elektromotor und eine elektrische Getriebeschaltung zu einem innovativen Antriebssystem in einem Gehäuse. Dank des langlebigen Riemenantriebs entfallen Kette und Schaltwerk - zwei Bauteile, die ständig Schmutz und Wasser ausgesetzt sind.

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