Die Wahl des richtigen Getriebes für ein E-Bike ist eine wichtige Entscheidung, die sowohl den Fahrkomfort als auch die Lebensdauer des Fahrrads beeinflussen kann. Die Schaltung ist das Uhrwerk eines jeden Bikes. Doch wie wichtig ist sie für E-Bikes, worin liegen die Unterschiede und wie schalte ich eigentlich richtig?
Verschiedene Schaltungsarten im Überblick
Zwei gängige Schaltungssysteme für E-Bikes sind die Kettenschaltung und die Nabenschaltung. Beide Schaltungen bringen ihre Vor- und Nachteile mit sich. Beide Systeme haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile, die je nach Einsatzbereich und Fahrstil entscheidend sein können.
1. Kettenschaltung
Eine Kettenschaltung gehört zu den beliebtesten E-Bike Schaltungen. Die Kettenschaltung ist das traditionellere System und wird häufig bei sportlicheren E-Bikes verwendet. Sie bietet präzise Gangwechsel und eine größere Auswahl an Gängen, die für verschiedene Terrains und Steigungen optimiert werden können. Somit kann nur während der Fahrt geschaltet werden. Eine Kettenschaltung verfügt über eine Kassette mit mehreren Zahnrädern (Ritzeln) und ein Schaltwerk, das die Kette über die Ritzel bewegt.
Die klassische Kettenschaltung arbeitet über Zahnräder, Ritzel und einen Umwerfer, der die Kette von einem Zahnrad auf das andere lenkt und so die Übersetzung ändert. Vorne führt ein sogenannter Umwerfer die Kette über die Kettenblätter, hinten bewegt das Schaltwerk die Kette von Ritzel zu Ritzel. Die Anzahl der Zähne am ausgewählten Ritzel und am Kettenblatt bestimmen gemeinsam, wie leicht oder schwer das Treten fällt.
Besonders der sportliche Radfahrer entscheidet sich oft für ein Elektrofahrrad mit Kettenschaltung. Diese Art der Schaltung kommt an sportlicheren E-Bikes mit drehmomentstarken Motoren zum Einsatz, da diese die größeren Antriebskräfte besser vertragen können. Dennoch kann die Kettenschaltung in Elektro-Fahrrädern die höchsten Drehmomente verarbeiten. Sie kann also auch mit sehr starken Motoren kombiniert werden, weshalb dieses Schaltsystem in Sport-Pedelecs, wie e-Mountainbikes oder auch Trekking e-Bikes die Schaltung der Wahl ist.
Besonders bei langen Touren oder im anspruchsvollen Gelände ist die Kettenschaltung von Vorteil, da sie eine hohe Übersetzungsbandbreite bietet. Bis zu 30 Gänge kann eine Gangschaltung für E-Bikes besitzen. Je mehr Gänge du, vor allem mit einer Kettenschaltung zur Verfügung hast, desto besser kann der Krafteinsatz an deine Strecken und das Geländeprofil angepasst werden.
Ein weiterer Vorteil der Kettenschaltung ist, dass sie in der Regel leichter und günstiger in der Anschaffung ist. Das geringere Gewicht ist gerade bei sportlicher Nutzung von Bedeutung, da es die Gesamtleistung und Handhabung des Fahrrads verbessert.
Allerdings erfordert die Kettenschaltung eine regelmäßige Wartung, da die Kette mit der Zeit verschleißt und gereinigt oder gewechselt werden muss. Der Wartungsaufwand bei dieser Gangschaltung ist im Vergleich zur Nabenschaltung hoch - Ritzel und Kettenblätter nutzen sich durch die wirkenden Kräfte schneller ab. Zudem kann sie anfälliger für Witterungsbedingungen wie Regen und Matsch sein, da die Kette und die Schaltmechanik exponiert sind.
2. Nabenschaltung
Nabenschaltungen sind in der Nabe des Laufrads verbaut und kommen mit nur einem Ritzel und einem Kettenblatt aus. Bei einer Nabenschaltung ist das Schaltsystem vollständig in der Hinterradnabe verarbeitet. Bei der Nabenschaltung findet der Gangwechsel über ein Getriebe innerhalb der Hinterradnabe statt. Diese Schaltung steht für hohen Schaltkomfort und geringen Wartungsaufwand.
Die Übersetzung der Gänge erfolgt über sogenannte Planetengetriebe. Der Name ergibt sich aus der kreisförmigen Anordnung mehrerer Zahnräder, die sich um ein zentrales Rad in der Mitte des Getriebes drehen - ebenso wie Planeten die Sonne umkreisen. Die Schaltung ist so vor Umwelteinflüssen geschützt, wodurch sich der Wartungsaufwand im Vergleich zu einer Kettenschaltung reduziert.
Da diese Schaltmechanik in der Nabe eingebaut ist, ist eine Nabenschaltung relativ wartungsarm. Das Zahnradsystem ist im Gehäuse der Nabe eingeschlossen und arbeitet staub- und feuchtigkeitsfrei. Da sich kein Schmutz in den Schaltzügen ansammeln kann, halten sie länger. Außerdem sind sie wartungsärmer, da du zum Beispiel keine Schaltzüge ölen musst.
Die Nabenschaltung ist zuverlässig und wartungsarm, weil sie geschützt in der hinteren Radnabe verbaut ist. Die Bedienung ist mit einem einfachen Drehgriff am Lenker in der Regel simpel gehalten und funktioniert auch im Stillstand. Sie lässt sich auch im Stand schalten und ist somit für den Stadtverkehr mit viel „Stop-and-Go“ ideal. Die Nabenschaltung ist bei häufigem „Stop-and-Go“ von Vorteil, da die Gänge auch im Stand gewechselt werden können.
Der Gangwechsel mit dieser Schaltung ist nicht nur intuitiv, sondern auch überaus komfortabel. So kannst du auch im Stand schalten - praktisch ist das an der roten Ampel oder nach einem plötzlichen Bremsmanöver. Du schaltest einfach an Ort und Stelle in den gewünschten Gang und fährst entspannt weiter. Auch die Gangwahl ist bei einer Nabenschaltung in der Regel übersichtlicher: Die meisten dieser Schaltsysteme werden über einen Drehgriff am Lenker bedient.
Die geballte Kraft aus Mensch und Motor kann diese Gangschaltung allerdings nicht gut verarbeiten, weshalb leistungsstarke e-Bike-Motoren in Kombination mit einer Nabenschaltung oft auf 50 Nm gedrosselt werden müssen. Nabenschaltungen sind jedoch konstruktionsbedingt nicht mit Drehmomenten über 50 bzw. das Drehmoment des Motors muss auf 50Nm (Shimano Nexus 3/7/8 Gang) bzw.
Aus diesem Grund - und wegen des hohen Schaltkomforts - sind diese Gangschaltungen auch bei City e-Bikes sehr beliebt. Ein weiterer Grund warum die Nabenschaltung eher bei Stadt- und Freizeitfahrern beliebt ist, ist der geringere Übersetzungsbereich im Vergleich zur Kettenschaltung. Für ein sportives e-Bike ist ein Übersetzungsbereich von 300 % zu wenig, für ein Stadtrad reicht dies allerdings vollkommen aus.
Nabenschaltungen sind wartungsarm, erlauben das Schalten im Stand und sind zum Beispiel gut für Stadtradler geeignet. Bist du hauptsächlich im Stadtverkehr oder im flachen Gelände unterwegs, könnte ein Fahrrad mit Nabenschaltung die richtige Wahl für dich sein: Die Gänge und der Übersetzungsbereich einer Nabenschaltung reichen völlig aus.
3. Elektronische Schaltungen
Neben den herkömmlichen Schaltungen gibt es mittlerweile sogar elektronische und automatische Schaltungen. Elektronische Schaltungen sind auf dem Vormarsch und werden selbst in Sportbikes, wie zum Beispiel Rennrädern, immer häufiger verbaut.
Bei einer elektronischen Schaltung werden die Gangwechsel von kleinen Elektromotoren ausgeführt. Der Gangwechsel erfolgt bei diesen Systemen nicht mehr über Bowdenzüge, sondern über kleine Servomotoren. Dadurch, dass die mechanische Ansteuerung durch einen Schaltzug entfällt, entsteht ein geringerer Wartungsaufwand und die Schaltung funktioniert dauerhaft exakter.
Elektronische Schaltungen stehen in ständigem Kontakt mit den Sensoren des Antriebssystems. Anhand der Trittfrequenz, dem Pedaldruck und der Geschwindigkeit erkennt das System also, ob du in der optimalen Übersetzung fährst und gibt dir bei Bedarf eine Schaltempfehlung. Elektronische Gangschaltungen werden sorgfältig auf den jeweiligen e-Bike Motor abgestimmt. Denn nur so können die beiden Systeme Hand in Hand arbeiten.
Eine weitere Besonderheit ist, dass elektronische Schaltungen mit dem E-Bike Antrieb verbunden werden können. Die elektronische e-Bike Schaltung kommuniziert an den Pedelec-Motor, dass ein Gangwechsel bevorsteht. Dadurch wird auch ein Automatikmodus möglich, denn beim Gangwechsel wird die Motorunterstützung, für einen möglichst schnellen und angenehmen Schaltvorgang, kurzzeitig unterbrochen. Diese eher seltene Art der Schaltung gibt es etwa bei Shimano-Antrieben, die mit einer DI2-Schaltung kombiniert werden können.
4. Automatikschaltungen
Mit einer Automatikschaltung für das e-Bike musst du dir über den richtigen Gang keine Sorgen mehr machen, denn das übernimmt das System für dich! Automatikschaltungen sind als Nabenschaltung und als Kettenschaltung möglich. Mit der NuVinci H-Sync Nabenschaltung schaltet das System anhand einer zuvor definierten Trittfrequenz absolut selbstständig - du kurbelst also immer gegen denselben Widerstand an, bergauf und bergab.
Die Shimano Di2 Gangschaltungen gehen sogar noch einen Schritt weiter und wählen den richtigen Gang durch Daten der Trittfrequenz und der Geschwindigkeit. Manuell kann jederzeit ein anderer Gang eingelegt werden, dieses Eingreifen merkt sich das System, schließt darauf auf die Vorlieben des Fahrers und passt zukünftige Gangwechsel daran an.
Motorposition und Schaltungstyp
Die Technik der Schaltung kategorisieren ein Elektrofahrrad enorm. Es ist auch das einzige Schaltsystem, das sich mit jeder Motorposition kombinieren lässt, selbst mit einem Heckmotor. Die Schaltung ist für ein Rad eines der wichtigsten Essentials. Schaltungen können an verschiedenen Stellen verbaut werden. Vorderrad, Hinterrad.
1. Schaltungen im E-Bike mit Mittelmotor
Beim E-Bike mit Mittelmotor wird die Antriebskraft des Motors direkt auf das Hinterrad übertragen. Der große Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Motorkraft über das Schaltgetriebe nochmals übersetzt wird, was zu einem sehr hohen Drehmoment am Hinterrad führt. Dieses hohe Drehmoment sorgt für eine hervorragende Bergsteigfähigkeit und einen geringeren Stromverbrauch, insbesondere auf hügeligen Strecken. Das bedeutet, dass der Motor effizienter arbeitet und Sie mit weniger Energieaufwand mehr erreichen können.
Der Nachteil eines Mittelmotor-Systems liegt darin, dass die gesamte Kraft des Elektroantriebs und des Fahrers über die Kette in die Nabenschaltung übertragen wird. Herkömmliche Fahrradschaltungen sind jedoch nur für die Tretkraft einer einzelnen Person konzipiert und nicht auf die kombinierten Antriebskräfte von Fahrer und Motor ausgelegt. Dies kann dazu führen, dass die Schaltung schneller überlastet wird und ein höherer Verschleiß auftritt.
Damit herkömmliche Nabenschaltungen unter der Volllast des Motors und des Fahrers nicht beschädigt werden, wird die Leistung des Motors in den meisten Fällen reduziert. Dieser Kompromiss sorgt dafür, dass die Schaltung nicht überfordert wird, allerdings geht dadurch der Vorteil eines Mittelmotor-Systems verloren. Bei Kettenschaltungen, die besonders in Mountain-Bikes mit großen Übersetzungen verwendet werden, ist dies nicht der Fall. Kette und Ritzel sind robust und für hohe Kräfte ausgelegt. Hier kann die volle Leistung des Motors freigesetzt werden. Allerdings führt die hohe Belastung in sportlichem Einsatz zu einem erhöhten Verschleiß der Ketten und Zahnräder, besonders während des Schaltvorgangs oder bei Bergauffahrten.
2. Schaltungen im E-Bike mit Hinterradmotor
Bei einem Heckmotor bleibt kein Platz, um eine Schaltung in der Nabe zu platzieren. Ein Hinterradmotor verhindert in der Regel den Einsatz moderner Nabenschaltungen. Eine Ausnahme stellt eine im Hinterradmotor integrierte 3-Gang-Nabe dar. Diese bietet jedoch mit einer Übersetzungsbreite von nur 167 % eine eher begrenzte Nutzung und ist deshalb vorwiegend für flache Strecken oder Gebirgslagen ohne große Steigungen geeignet.
Daher kommen bei E-Bikes mit Hinterradmotor vorwiegend Kettenschaltungen zum Einsatz. Für eine bessere Anpassung an unterschiedliche Geländearten und Steigungen empfiehlt sich eine Kettenschaltung mit bis zu 27 Gängen. Hinterradmotoren sind insbesondere an steilen Bergstrecken oft schwächer als Mittelmotoren, weshalb eine größere Gangbandbreite notwendig ist, um diese Herausforderungen zu meistern. Kettenschaltungen, insbesondere von Shimano, sind in dieser Kategorie weit verbreitet. Diese Systeme bieten eine zuverlässige Leistung und sind für E-Bike-Fahrer ideal, die auf unterschiedlichen Strecken unterwegs sind.
Ein weiteres Merkmal von E-Bikes mit Kettenschaltung ist, dass die Verwendung einer Rücktrittbremse grundsätzlich nicht möglich ist, da Kettenschaltungen mit dieser Art von Bremssystem nicht kompatibel sind.
3. Schaltungen im E-Bike mit Vorderradmotor
Der Vorderradmotor bietet den Vorteil, dass er mit allen gängigen Schaltungsvarianten kompatibel ist. Dies umfasst sowohl Kettenschaltungen als auch Nabenschaltungen, die mit einer Rücktrittbremse oder einem Freilaufmechanismus ausgestattet sein können. Der Vorderradmotor stellt daher die größte Flexibilität hinsichtlich der Wahl des Schaltungssystems zur Verfügung, sodass E-Bike-Fahrer je nach Bedarf und Einsatzgebiet das für sie passende System wählen können.
Die richtige Schaltung für Ihren Fahrstil und Einsatzzweck
Welche Schaltung die richtige für dein E-Bike ist, hängt ganz von deinem gewünschten Einsatzzweck ab. Für welche Schaltung du dich auch entscheidest - du kannst sicher sein, dass sie perfekt auf dein E-Bike abgestimmt ist. Die Wahl der e-Bike Gangschaltung richtet sich in erster Linie danach, was du mit deinem e-Bike vor hast. Denn nicht jede Gangschaltung ist für jeden Einsatzzweck gut geeignet.
Die Wahl der geeigneten Gangschaltung für dein e-Bike orientiert sich vor allem daran, was für einen e-Bike Typen du fahren möchtest. Je nach eigener Fahrweise und e-Bike Typ unterscheidet sich die Leistungsentfaltung des Elektromotors und auch die eigene Trittfrequenz und Kraftausübung. Es wirken also verschieden große Kräfte auf das e-Bike und seine Gangschaltung.
Die Wahl zwischen Kettenschaltung und Nabenschaltung hängt stark vom individuellen Fahrstil und den geplanten Einsatzzwecken ab:
- Für sportliche Fahrer und längere Touren: Die Kettenschaltung bietet aufgrund der größeren Gangauswahl und der besseren Anpassungsfähigkeit an verschiedene Geländearten mehr Flexibilität. Sie ist zudem leichter und günstiger, was sie zu einer bevorzugten Wahl für sportliche Fahrer macht.
- Für Tourenradler und den urbanen Einsatz: Die Nabenschaltung ist aufgrund ihrer robusten, wartungsarmen Bauweise und der modernen, breiten Entfaltung eine ideale Wahl.
Eine Nabenschaltung kommt für dich nur in Frage, wenn du dein Rad meist in der Stadt bzw. in flachem Terrain bewegst oder wenn du nicht auf eine Rücktrittbremse verzichten willst. Wünschst du dir eine möglichst wartungsfreie Variante, tendierst du zu einer normalen oder stufenlos automatischen Nabenschaltung in Zusammenhang mit einem Mittelmotor.
Radfahrer, die gern Ausflüge ins Ungewisse oder Radreisen unternehmen, sind dank der höheren Gangzahl und dem breiteren Übersetzungsbereich mit einer Kettenschaltung gut beraten. Für beide Varianten gilt, dass das E-Bike nicht auf eine feste Anzahl von Gängen beschränkt ist, sondern eine unendliche Anzahl von Gängen eingestellt werden kann.
Tipps zur Nutzung der Schaltung im E-Bike
Durch einen cleveren Einsatz der Schaltung kann der Akku geschont und der Verschleiß minimiert werden. Damit der Gangwechsel einwandfrei klappt, sollte während des Schaltvorgangs mit weniger Kraft getreten werden. Beim Anfahren oder bei Anstiegen solltest du einen möglichst kleinen Gang wählen.
Bekannte Hersteller von Schaltsystemen
Shimano, SRAM und Campagnolo sind die bekanntesten Hersteller für Schaltsysteme.
1. Shimano
Shimano, SRAM und Campagnolo sind die bekanntesten Hersteller für Schaltgruppen. Sortiment: acht Schaltgruppen fürs Rennrad, zwölf fürs Mountainbike, jeweils vier Gruppen für City-, Trekking- und E-Bikes, jeweils eine Gruppe für Gravel und BMX.
2. SRAM
Sortiment: SRAM hebt sich mit einer großen Auswahl an Schaltsystemen im Mountainbike-Bereich ab.
3. Campagnolo
Campagnolo hat sich auf Gruppen für Rennräder und Gravelbikes spezialisiert. Das italienische Unternehmen bietet High-End-Komponenten an, die vor allem bei Profis und Liebhabern gefragt sind. Sortiment: Neben mechanischen bietet Campagnolo drei elektronische Schaltgruppen an.
Worauf Sie beim Kauf einer Schaltung achten sollten
Überlege dir, ob du dir eine günstige Schaltung wünschst, oder ob du lieber etwas mehr Geld in die Hand nimmst und dadurch Gewicht sparst. Auch beim Schaltvorgang zeigen sich Unterschiede zwischen günstigen und teureren Schaltgruppen: Teurere Komponenten sind präziser und schalten schneller und flüssiger, mehrere Gänge auf einmal sind kein Problem. Auch die Verarbeitung ist hochwertiger (z.B. gedichtete Lager).
Neben der Anzahl der Gänge solltest du die Abstufungen und die Übersetzungsbandbreite berücksichtigen. Die Übersetzungsbandbreite bezeichnet den Unterschied zwischen dem leichtesten und dem schwersten Gang. Bis zu einem gewissen Punkt steigt die Qualität der Schaltung mit dem Preis - und damit ihre Langlebigkeit. Im mittlerem Preissegment lassen sich hochwertige Komponenten finden, die mit der richtigen Pflege lange halten. Ein Beispiel: Suchst du ein Trekkingbike, mit dem du täglich 20 Kilometer fahren willst, bist du mit einer Schaltung aus der mittleren Preisklasse (z. B. der Deore-Gruppe von Shimano) besser beraten, da die günstigen Schaltungen (wie z. B. Tipp: High-End-Komponenten wie die der Super Record Gruppe von Campagnolo oder die Shimano Schaltung Dura-Ace von Shimano sind nicht für den alltäglichen Gebrauch bestimmt. Sie richten sich an Sportler und zielen auf ein leichtes Gewicht ab.
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