Elektronische Schaltungen für E-Bikes: Funktion und Vorteile

Die Schaltung ist ein wesentlicher Bestandteil eines jeden Fahrrads, aber wie wichtig ist sie für E-Bikes, und worin liegen die Unterschiede? Die Technik der Schaltung kategorisiert ein Elektrofahrrad enorm. Die Schaltung ist für ein Rad eines der wichtigsten Essentials.

Verschiedene Schaltungstypen für E-Bikes

Bei E-Bikes unterscheidet man hauptsächlich zwischen Kettenschaltungen und Nabenschaltungen. Die Wahl der richtigen Schaltung hängt stark vom gewünschten Einsatzzweck ab.

Kettenschaltung

Eine Kettenschaltung gehört zu den beliebtesten E-Bike Schaltungen. Eine Kettenschaltung gehört zu den beliebtesten E-Bike Schaltungen. Sie bringt gewisse Vorteile mit sich, gerade für sportlich schnelle Bikes und diejenigen, die ihre Schaltperformance gern individuell steuern. 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. Bis zu 30 Gänge kann eine Gangschaltung für E-Bikes besitzen.

Diese Gangschaltung treibt dein Elektrofahrrad mit Hilfe vielerlei zusammenspielender Einzelteile an, die nach einiger Zeit der Nutzung einen gewissen Wartungsaufwand mit sich bringen könnten. Am Hinterrad geschieht dieser Vorgang mit Hilfe des Schaltwerks, welches die Kette mit kleinen Zahnrädern, auch Ritzel genannt, von einem Kettenblatt zum Nächsten wirft.

Vorteile:

• Geeignet für sportliche Fahrweisen und bergiges Gelände
• Kann hohe Drehmomente verarbeiten
• Ideal für E-Mountainbikes und Trekking E-Bikes

Nachteile:

• Höherer Wartungsaufwand
• Ritzel und Kettenblätter nutzen sich schneller ab

Nabenschaltung

Ritzel, ist im Getriebe verbaut und daher kaum zu sehen. Nabenschaltungen sind in der Nabe des Laufrads verbaut und kommen mit nur einem Ritzel und einem Kettenblatt aus. Die Übersetzung der Gänge erfolgt über sogenannte Planetengetriebe. Die Nabenschaltung ist zuverlässig und wartungsarm, weil sie geschützt in der hinteren Radnabe verbaut ist.

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.

Vorteile:

• Hoher Schaltkomfort
• Geringer Wartungsaufwand
• Schalten im Stand möglich
• Ideal für Alltags- und Stadtfahrten

Nachteile:

• Weniger geeignet für hohe Drehmomente
• Geringerer Übersetzungsbereich im Vergleich zur Kettenschaltung

Stufenlose Nabenschaltung

Nie wieder verschalten! Das Schaltsystem von NuVinci kommt ohne vordefinierte Gänge aus. Durch ein Bedienungselement am rechten Lenker kann der Grad der Übersetzung ohne Einrasten und rein nach Gefühl eingestellt werden. Du kannst dich voll und ganz auf das Rad fahren konzentrieren und musst dir um den richtigen Gang keinerlei Gedanken mehr machen! Dreh einfach so lange am Drehgriff, bis du wieder in der optimalen Trittfrequenz bist.

Die NuVinci Nabenschaltung ist absolut zuverlässig und darüber hinaus auch noch wartungsarm, denn die Gangschaltung liegt geschützt in der Nabe. Auch hat die stufenlose Nabenschaltung im Vergleich zu den meisten anderen Gangschaltungen dieser Art einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 360%.

Elektronische Schaltungen

Elektronische Schaltungen sind auf dem Vormarsch und werden selbst in Sportbikes, wie zum Beispiel Rennrädern, immer häufiger verbaut. Der Gangwechsel erfolgt bei diesen Systemen nicht mehr über Bowdenzüge, sondern über kleine Servomotoren. Elektronische Gangschaltungen werden sorgfältig auf den jeweiligen e-Bike Motor abgestimmt. Denn nur so können die beiden Systeme Hand in Hand arbeiten.

Die elektronische e-Bike Schaltung kommuniziert an den Pedelec-Motor, dass ein Gangwechsel bevorsteht. 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.

Integrierte elektronische Schaltsysteme machen deine e-Bike Fahrt effizienter, indem sie den Fahrkomfort erhöhen und für mehr Sicherheit sorgen. Gleichzeitig verringern sie den Verschleiß von Schaltkomponenten, so dass diese länger halten.

Funktionsweise elektronischer Schaltungen

Da der Gangwechsel bei elektronischen Schaltsystemen nicht mehr über Bowdenzüge sondern über kleine Servomotoren erfolgt, geschieht der Gangwechsel unmittelbar und präzise. Der Wechsel der Übersetzung funktioniert harmonisch und bei vielen elektronischen Schaltungen sogar vollautomatisch.

Die Kommunikation von Motor und Schaltung funktioniert aber auch in die andere Richtung, das bedeutet, dass der e-Bike Antrieb mit Hilfe von Sensoren erkennen kann, ob die derzeitige Übersetzung effizient ist und auf dieser Basis Schaltempfehlungen an das Display und damit an den Fahrer leiten kann. Einige elektronische Schaltsysteme übernehmen den Gangwechsel auch direkt vollautomatisch.

Bosch eShift-System

Kein Wunder also, dass Bosch sein Sortiment an elektronischen Schaltungen immer weiter ausbaut. Der letzte Neuzugang ist eine elektronische Variante der Rohloff Speedhub, welche mit unter 200 Millisekunden den schnellsten Gangwechsel liefert und auf Grund dessen binnen kürzester Zeit zum Spitzenreiter der eShift Familie geworden ist.

Um die Übersetzung so harmonisch und präzise wie möglich zu gestalten, kommuniziert die elektronische e-Bike Schaltung an den e-Bike Motor, dass ein Gangwechsel bevorsteht, woraufhin dieser seine Antriebskraft für wenige Millisekunden unterbricht um den Schaltvorgang ohne Belastung zu ermöglichen.

Shimano Di2

Den Eintritt in die Welt der elektronischen Schaltsysteme machte Bosch mit den beiden Shimano Nabenschaltungen, der Nexus Di2 und der Alfine Di2. 2018 kamen dann zwei weitere elektronische Kettenschaltungen von Shimano in die eShift Familie, die eine besonders sportliche Fahrweise unterstützen sollen - die Shimano XTR Di2 und Deore XT Di2.

Die Alfine Di2 und Nexus Di2 von Shimano eröffnen dem Fahrer die Wahl zwischen einem manuellen und einem vollautomatischen Gangwechsel. Im manuellen Schaltmodus stehen bei der Nexus Di2 8 Gänge zur Verfügung und bei der Alfine Di2 8 oder 11 Gänge. Die Gänge können, wie bei integrierten elektronischen e-Bike Schaltungen üblich, über eine Taste an der Bedienungseinheit des e-Bikes gewechselt werden.

Die elektronischen Kettenschaltungen von Shimano sind besonders für sportliche e-Bike Fahrer ein Highlight. Auf Grund eben dieser „Sportlichkeit“ werden die Shimano XTR Di2 und die Deore XT Di2 fast ausschließlich in e-Mountainbikes und Trekking e-Bikes verbaut, finden aber auch zunehmend in Speed-Pedelecs Verwendung.

Rohloff Speedhub E-14

Die Rohloff Nabenschaltung ist neu in der Bosch eShift Familie und ist etwas ganz Besonderes. Die robuste elektrische Schaltung ist nahezu wartungsfrei und ermöglicht sportliches Fahren, sodass sie in City e-Bikes, Trekking e-Bikes und Lasten e-Bikes eingesetzt werden kann.

Charakteristisch für die Rohloff Speedhub E-14 ist die große Range mit 14 Gängen und 520% Entfaltung, welche die Nabenschaltung auch für das Befahren von schwierigem Terrain attraktiv macht.

NuVinci Harmony H-Sync

Die H-Sync ist eine der wenigen vollautomatischen elektronischen Pedelec-Schaltungen am Markt und besticht durch ihr frei wählbares und stufenloses Übersetzungsverhältnis. Im Automatikmodus kannst du eine gewünschte Trittfrequenz zwischen 30 und 100 Umdrehungen pro Minute wählen, zu welcher die NuVinci Harmony H-Sync dann die entsprechende Übersetzung aussucht.

SRAM DD3 Pulse

In Zusammenarbeit mit Bosch entwickelte der deutsche Schaltungsspezialist SRAM die teilautomatische und integrierte Schaltung DD3 Pulse. Abhängig von deiner aktuellen Geschwindigkeit wählt die Dual Drive Getriebenabe aus drei Gängen selbstständig immer den richtigen - besonders praktisch, wenn du vor einer Ampel abbremsen oder eine steile Steigung bewältigen musst.

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! 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. Automatikschaltungen sind als Nabenschaltung und als Kettenschaltung möglich.

Ketten- oder Riemenantrieb am E-Bike?

Zum herkömmlichen Kettenantrieb gibt es seit kurzem eine Alternative: den Riemenantrieb. Der Riemen besteht aus Carbonfasern oder gedrilltem Aramid und unterscheidet sich in seiner Funktion überhaupt nicht vom Kettenantrieb, allerdings bringt er einige Vorteile gegenüber dem jahrzehntelangen Platzhirsch mit. Der Riemen arbeitet sauber und leise und überträgt die Antriebskraft sogar noch verlustfreier als die Kette.

Aber auch hier gibt es zwei Seiten, denn der Neuling unter den Antrieben ist ausschließlich mit einer Nabenschaltung kombinierbar. Für e-Mountainbikes, die hauptsächlich auf Kettenschaltungen setzen, also keine Alternative. Und wenn der Riemen dann schlussendlich doch einmal gewechselt werden muss, kann man dies nicht so einfach selbst übernehmen, denn es wird eine genau eingestellte Spannung benötigt, damit der Riemen einwandfrei funktioniert und auch lange hält.

Elektronische Schaltungen im Überblick

Elektronische Schaltsysteme erobern immer schneller Rennräder und Mountainbikes. Sie garantieren stets 100 Prozent exakte und schnelle Schaltvorgänge. Und dank drahtloser Übertragung der Schaltbefehle fällt das aufwändige Verlegen von Kabeln weitgehend weg.

Zu beobachten ist auch, dass elektronische Schaltungen nicht mehr ausschließlich HighEnd-Bikes vorbehalten sind. Integrierte elektronische Schaltsysteme machen deine e-Bike Fahrt effizienter, indem sie den Fahrkomfort erhöhen und für mehr Sicherheit sorgen. Gleichzeitig verringern sie den Verschleiß von Schaltkomponenten, so dass diese länger halten.

Shimano Di2 Gruppen im Überblick

Shimanos elektronisches Schaltsystem ist länger am Markt als alle anderen und unter anderem bekannt für seine hohen Schaltgeschwindigkeiten. Die Abkürzung Di2 steht für „Digital Integrated Intelligence“.

Je nach Fahrradtyp stehen Dir folgende Gruppen zur Auswahl:

SRAM AXS Gruppen im Überblick

SRAM hat mit AXS (gesprochen: „access") von Anfang an komplett auf kabellose Technik gesetzt. Und so ist es auch heute noch: Alle SRAM-AXS-Gruppen übertragen die Schaltsignale per Funk.

Campagnolo Wireless Gruppen im Überblick

Campagnolos Daumenschalter war ikonisch - und polarisierend. Mit dem Update der elektronischen, kabellosen Rennrad-Top-Gruppe Super Record ist er wieder zurück!

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