15. September 2025

Die Funktion des Steuergeräts im E-Bike

Im Elektrofahrrad sorgt ein Steuergerät dafür, dass die Wicklungen des Motors jederzeit wie gewünscht angesteuert werden. Es erhält seine Informationen von einem Bediengerät und von verschiedenen Sensoren.

Funktionsweise der Steuerung

Unabhängig von der Art des Antriebs im Pedelec kommt es vor allem darauf an, wie die Steuerung des Motors geregelt ist. Der Sensor registriert, dass Sie in die Pedale treten und gibt die Information an den Controller weiter. Der Controller ist die eigentliche Steuereinheit. Er reguliert den Akku und veranlasst, dass dieser Strom an den Motor schickt. Nachdem der Strom fließt, setzt die Trittunterstützung des Pedelecs mehr oder weniger direkt ein.

Es erfolgt also keine gleichmäßige Trittunterstützung, sondern eher ein "ruckartiger Schub", wenn günstige Pedelecs zum Beispiel "registrieren" nur, ob getreten wird oder nicht. Schlauere Sensoren messen, welche Kraft vom Fahrer selbst auf die Pedale gebracht wird. So kann die Unterstützung gleichmäßig und an die individuelle Kraft des Fahrers angepasst, erbracht werden. Dies wird dann eher als sanfter Schub wahrgenommen und nicht als ungesteuerter "Turbo-Anschub".

Je genauer und schneller die Sensorik des E-Bikes auf das Treten reagiert, desto weniger Verzögerung hat der Antrieb und umso angenehmer und harmonischer fährt sich ein Pedelec. Die Qualität und Funktionsweise dieser Steuerung lässt sich am besten durch eine Probefahrt herausfinden. Sie sollten die Gelegenheit nutzen und gleich mehrere Antriebstypen testen. So können Sie die Unterschiede direkt spüren und die für Sie passende Variante finden.

Ein Drehsensor erkennt über eine Lochscheibe, Magnetscheibe, Lichtschranke oder ähnliches, ob sich die Pedale drehen. Dabei kann der Sensor nicht erkennen, ob der Radfahrer viel oder wenig Kraft einsetzt oder ob die Pedale nur ohne Kraft bewegt werden. Die Antriebskraft des Motors ist also unabhängig von der eingesetzten Kraft des Radfahrers. Diese Art der Steuerung ist insbesondere für Radfahrer geeignet, die nur noch wenig eigene Tretkraft aufbringen können. Diese Art der Steuerung ermöglicht einen einfachen von Aufbau von Elektrofahrrädern. Man findet solche Steuerungen heute nur noch bei Fahrrädern der unteren Preiskategorie.

Sie hat den Nachteil, dass der Motor erst etwas verzögert einsetzt, wenn der Radfahrer die Pedale schon um einiges z. B. eine Umdrehung bewegt hat. Aus diesem Grund wird bei dieser Steuerungsart oft eine Anfahrhilfe benötigt, die z. B. Die anspruchsvollere Lösung ist ein Kraft- oder Drehmomentsensor. Er ergibt ein besseres Fahrgefühl, denn man merkt direkt, wie die eigene Kraft vom Antrieb verstärkt wird.

Wenn der Radfahrer in der Ebene fährt, so tritt er nur mit leichter Kraft - der Kraftsensor und die Steuerung sorgen dafür, dass nur wenig zusätzliche Energie über den Elektromotor aufgewendet wird. Wenn der Radfahrer am Berg fährt, so tritt er kräftiger - dann sorgt der Kraftsensor und die Steuerung dafür, dass der Motor mehr Unterstützung bereitstellt. Andere Systeme (z. B TransX) messen die Tretkraft über einen Sensor am hinteren Ausfallende. Leider ist diese Art des Sensors noch etwas anfällig für hohe Abweichungen, wenn das Hinterrad mal z. B.

Das Bediengerät enthält den Schalter, um den Antrieb ein- oder auszuschalten. Dies kann auch ohne Probleme während der Fahrt geschehen. Außerdem ist in den Bediengeräten meist ein Stufenschalter, der es ermöglicht, unterschiedliche Unterstützungsstufen einzustellen.

Die verschiedenen Antriebsarten im Überblick

Die Frage, welche Antriebsform die beste ist, kann man pauschal nicht beantworten. Es gibt in diesem Zusammenhang kein "gut" oder "schlecht". Es geht vielmehr darum, welche Anforderungen man an das Pedelec stellt. Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Varianten:

Vorderrad-Antrieb
Mittelmotor
Hinterrad-Antrieb

Die Antriebskonzepte unterscheiden sich in erster Linie in der Anbringung des Motors: Im Vorderrad, im Hinterrad oder im Bereich des Tretlagers hinter der Kurbel. Jede der Antriebspositionen hat gravierende Auswirkungen auf das Fahrverhalten des Pedelecs. Soll das E-Bike besonders stabil im Laufverhalten sein oder bevorzugen Sie ein besonders wendiges Modell? Der Antrieb kann Ihnen, je nach Position, das Gefühl geben, gezogen oder geschoben zu werden.

Der Mittelmotor

Beim Mittelmotor befindet sich der Antrieb direkt hinter dem Tretlager. Durch die optimale Gewichtsverteilung liegen Antriebsblock und zumeist auch der Akku nahe am tiefliegenden Schwerpunkt. So werden die Fahreigenschaften des E-Bikes nicht beeinträchtigt und führen zu einem sehr angenehmen Fahrgefühl. Diese Antriebsform entspricht am ehesten dem "normalen" und natürlichen Treten.

Der Mittelmotor ist die aufwendigste Variante. Da der Antrieb direkt im Rahmen verbaut ist, liegen hier die Produktionskosten höher als bei anderen Modellen und ein Nachrüsten normaler Fahrräder ist kaum möglich. Mittelmotoren werden häufig nur im mittleren bis hohem Preissegment angeboten.

Vorteile des Mittelmotors

Die Kraft wird direkt auf die Kette übertragen
Sehr kompakte Bauweise des Tretlagermotors möglich
Stabiler Geradeauslauf bedingt durch tiefliegenden Schwerpunkt und langen Radstand gewährleistet
Kompakte Verkabelung (zumeist nur ein Kabelstrang) und daraus resultierend, eine geringe Störanfälligkeit
Alle Schaltungstypen (Ketten- und Nabenschaltung) können verbaut werden
Wechsel von Vorder- und Hinterrad problemlos möglich
Lastverteilung und Schwerpunkt sind (abhängig von der Akkuposition) ideal
Natürlichstes Fahrgefühl der drei Motorvarianten bedingt durch die direkte Kraftübertragung
Alle "normalen" Fahrradkomponenten (abgesehen von denen am Tretlager) können verwendet werden
Im Vorderrad könnte prinzipiell noch ein Nabendynamo eingebaut werden.

Nachteile des Mittelmotors

Höherer Preis für den "speziellen" Rahmen, da keine Standardrahmen verbaut werden können
Nur wenige Anbieter mit Rücktrittbremse (Panasonic, Derby,...)
Höhere Belastung des Kettenstrangs und Ritzel bedingt durch zusätzlichen Zug können zu höherem Kettenverschleiß führen
Schaltungsprobleme bei der Kombination von Mittelmotor und Nabenschaltung können auftreten
Nachrüstung normaler Fahrräder ist nahezu unmöglich
Vorne ist nur ein Kettenblatt möglich
Rekuperation ist nicht möglich (ergo weniger E-Bike Reichweite)

Der Hinterradantrieb

Bei dieser Antriebsform handelt es sich um einen Nabenmotor, der in die Hinterradnabe integriert ist. Beim Hinterradantrieb ist der größte Teil des Gewichts auf das Hinterrad verlagert. Dies hat einen guten Halt zur Folge, was eine sportliche Fahrweise zulässt und gerade am Berg und bei Nässe von Vorteil ist.

Der Hinterradausbau ist durch die benötigte Verkabelung für die Steuerung und den Motor um einiges aufwendiger als bei den anderen Varianten und es werden eigentlich nur Pedelecs mit Kettenschaltung oder Nabenschaltung mit drei Gängen angeboten.

Vorteile des Hinterradantriebs

Höheres Gewicht auf der Hinterachse als auf der Vorderachse und dadurch bedingte Traktionsvorteile
Motorwirkung geht direkt aufs Rad
kompakte Bauweise und hoher Wirkungsgrad
Guter Anpressdruck begünstigt eine sportliche Fahrweise
Schwerpunkt ist vorteilhafter als bei einem Vorderradantrieb
Optisch unauffällig im Vergleich zum Frontnabenmotor
Leises Fahrverhalten
Zuverlässige Antriebsform
Nabendynamo ist möglich
wenig Belastung der Kettenkomponenten
Ausbau des Vorderrads sehr unproblematisch
Rekuperation (Energierückgewinnung) möglich
Einfacher Austausch des Motors bei Defekt, Motorwechsel möglich

Nachteile des Hinterradantriebs

Ausbau des Hinterrads kann aufwendig sein
Steuerung und Verkabelung ist oft umständlich
Störanfälligkeit bedingt durch Kabelverlegung (Regen, Spritzwasser)
Einschränkung der Schaltungsvariante (zumeist nur Kettenschaltungen)
eine Rücktrittbremse nur bedingt möglich
Gewicht ist sehr "rücklastig" wenn auch der Akku am hinteren Teil des Fahrrades montiert ist, was sich auf das Fahrverhalten auswirken kann.

Der Vorderradantrieb

Beim Vorderradantrieb ist der Elektromotor in der Nabe des Vorderrads untergebracht. Technisch gesehen ist der Vorderradantrieb am leichtesten einzubauen und ist mit jeder Schaltung und Rücktritt kompatibel. Daher sind günstige Pedelecs häufig mit einem Frontnabenmotor ausgerüstet.

Zu beachten ist, dass die Vorderradbeschleunigung als etwas gewöhnungsbedürftig gilt.

Vorteile des Vorderradantriebs:

Kostengünstigste Variante
Umrüsten "normaler" Fahrräder ist fast immer möglich
Leichter Ausbau der Räder
Jede Art von Schaltung kann verwendet werden
Freie Wahl der Hinterradbremse - Rücktrittbremse möglich

Nachteile des Vorderradantriebs:

Optisch sichtbare "dicke" Vorderradnabe
Längere Kabelwege sind nötig und können die Störanfälligkeit erhöhen
Nabenmotoren belasten den Fahrradrahmen und können zu Rahmenbrüchen führen
Stärkere Motoren können die Lenkung beeinflussen
Im Vergleich zum Hinterrad niedrigerer Anpressdruck - durchrutschen eher möglich
Höheres Gewicht am Vorderrad - das Lenken wird u.U. erschwert
Fahrverhalten ist gewöhnungsbedürftig, da das Vorderrad eher "zieht". Der Fahrer ist von einem "normalen" Fahrrad gewöhnt, dass der "Schub" von hinten kommt.