Informationen über Motoren für Elektrofahrräder

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. Aber natürlich ist es der Motor, der ein E-Bike von einem herkömmlichen Fahrrad unterscheidet. Ein gutes E-Bike besteht aus mehr als einem Antrieb: Ein qualitativ hochwertiger Rahmen, eine gute und zuverlässige Schaltung und die Bremsen tragen erheblich zu einem guten Fahrgefühl bei.

Grundlegendes zu E-Bike-Motoren

Der Motor ist das Herzstück jedes E-Bikes. Je nach Einsatzbereich unterscheiden sich die Motoren in Leistung, Drehmoment und Bauart. Damit Sie für sich das E-Bike mit dem richtigen Motor finden, stellen wir Ihnen hier die aktuell häufigsten Motorentypen vor. Ganz grundlegend können bei allen Elektrofahrrädern verschiedene Antriebsstufen ausgewählt werden, die Sie beim Fahren unterstützen. Je nach Hersteller kann die Bezeichnung dieser meist drei bis fünf wählbaren Antriebsstufen variieren, üblich sind "Eco" (leichte Unterstützung), "Tour" (mittlere Unterstützung) und "Turbo" (starke Unterstützung). In jedem Modus schaltet sich der Antrieb automatisch zu, sobald in die Pedale getreten wird. Das geschieht ganz harmonisch. Die ausgewählte Antriebsstufe steuert also die Stärke der Unterstützung.

Wie der Antrieb unterstützt, wird vom Motormanagement aus drei Werten zusammengerechnet: Dem Drehmoment, der Geschwindigkeit und der Trittfrequenz. An jedem Fahrrad gibt es mehrere Orte, an denen ein Motor seine Arbeit verrichten kann. Die drei häufigsten Typen sind Frontmotoren, Mittel- und Heckmotoren.

Nabenmotoren: Front- und Heckmotoren

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. Front- und Heckantriebe bestechen außerdem durch geringe Geräuschentwicklung und durch die Möglichkeit der Rekuperation. Rekuperation bezeichnet die Rückführung von Energie in den Akku.

Frontmotoren

Frontmotoren sind häufig in erschwinglicheren E-Bike-Modellen zu finden. Sie sind in der Vorderradnabe verbaut. 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. Hat man sich aber an diese Eigenarten des Frontmotors erst einmal gewöhnt, kann die Verteilung der Antriebskräfte positiv genutzt werden. Der Frontmotor punktet, wenn es um Schaltung und Rücktritt geht.

In steilem Gelände kann der Frontmotor schnell überhitzen und senkt dann die Motorleistung oder schaltet den Motor zum Schutz komplett ab - unangenehm, wenn man gerade einen Berg meistern möchte! Frontmotoren sind häufig in erschwinglicheren E-Bike-Modellen zu finden. Sie sind in der Vorderradnabe verbaut. Durch das höhere Gewicht am Vorderrad verändert sich allerdings die Balance des Fahrrads. Entscheidest du dich für ein E-Bike mit Frontmotor, solltest du unbedingt das Bremsen üben, denn das Bremsverhalten ist anders als bei einem Rad ohne Motor oder mit Mittel- bzw. Heckmotor. Gerade bei Nässe oder Glatteis kann das Vorderrad ausbrechen oder durchdrehen. Die Vorteile eines Frontmotors sind neben dem günstigeren Preis, dass er mit Rücktrittsbremse und allen Schaltungen kombiniert werden kann. Außerdem läuft er leise und ist relativ verschleiß- und wartungsarm. Insgesamt werden Frontmotoren wegen ihres Einflusses auf die Gewichtsverteilung am Rad und auf das Lenkverhalten immer weniger eingesetzt.

Heckmotoren

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. Allerdings sollte darauf geachtet werden, dass der Akku in der Mitte des E-Bikes angebracht wird. In der Regel wird der Heckmotor mit einer Kettenschaltung verbaut, denn durch die Position des Hinterradmotors an der Nabe ist der Einbau einer Nabenschaltung zwar möglich, allerdings nur mit 3 Gängen.

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! Im Gegensatz zu Front- und Mittelmotoren können Heckmotoren nicht mit Rücktrittbremse und Nabenschaltung kombiniert werden. Aufgrund ihrer Position am Hinterrad ermöglichen sie ein besonders dynamisches Fahrverhalten. Das hat auch zur Folge, dass die meisten Teile des Fahrrads nur geringfügig mehr belastet werden, also weniger verschleißen. Heckmotoren sind einfach nachzurüsten und haben besonders geräuscharme Fahrwerke. In den vergangenen Jahren wurden immer mehr Nabenmotoren mit Rekuperation entwickelt. Sie können, zum Beispiel wenn es bergab geht, Energie gewinnen und so den Akku aufladen.

Mittelmotoren

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. Durch den Sitz des Mittelmotors an der Kurbel ist die Kombination aus Tretlagermotor, Kettenschaltung und Rücktritt sehr schwierig zu realisieren und es gibt bis heute keine Lösung, die sich bewährt hat. In Verbindung mit einer Nabenschaltung, ist die Rücktrittfunktion aber mittlerweile zum verbreiteten Standard geworden. Der Einbau eines zweiten Kettenblattes allerdings, stellt die Ingenieure vor eine Herausforderung. 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. Der Mittelmotor ist im Tretlagerbereich verbaut. Dadurch verändert sich der Schwerpunkt des Bikes kaum. Das führt zu einem sehr angenehmen Fahrgefühl, das sich kaum von dem eines Fahrrades unterscheidet. Aus diesem Grund werden Mittelmotoren besonders häufig in E-Mountainbikes verbaut. Aber auch immer mehr Trekking- und City-E-Bikes setzen auf Mittelmotoren. Mittelmotoren sind im Rahmen der E-Bikes neben der Kurbel verbaut. Deshalb ist ihnen eine direktere Kraftübertragung möglich, die auch zu einem geringeren Stromverbrauch führt.

Wichtige Eigenschaften von E-Bike-Motoren

Neben dem Einfluss auf die Fahreigenschaften sind der Stromverbrauch, das Gewicht, die Power und die Größe die wichtigsten Eigenschaften der E-Bike-Motoren. In den vergangenen Jahren haben sich die verschiedenen Antriebe immer stärker verbessert und angenähert, weshalb andere Merkmale des jeweiligen Motors bei der Kaufentscheidung eine immer wichtigere Rolle spielen.

Geräuschentwicklung

Jeder Antrieb erzeugt Geräusche. Jeder Hersteller geht mit diesen jedoch anders um. Besonders im Markt der Trekking- und City-E-Bikes ist die Lautstärke ein entscheidendes Kriterium. Bei den E-Mountainbikes entwickeln sich bezüglich der Lautstärke aktuell zwei Richtungen. Eine ist auch hier, immer leiser zu werden. Biker, die leisere Motoren bevorzugen, wollen die Natur spüren (und vor allem hören) und möglichst nah an das unmotorisierte Mountainbike-Erlebnis kommen. Andere Biker legen mehr Wert auf einen kraftvollen Antrieb und stören sich nicht am Motorengeräusch, ganz im Gegenteil.

Bekannte Hersteller von E-Bike-Motoren

Der Marktführer für E-Bike-Motoren ist der Automobilzulieferer Bosch. Sie haben als erstes großes Unternehmen den Markt erkannt und lange den Standard unter den Antrieben gesetzt. Als Folge der hohen Marktdurchdringung, kennen sich die meisten Händler und Werkstätten mit Boschmotoren aus. Händler und Fahrradhersteller haben mit Teilen von Yamaha aber die Möglichkeit, in einem offenen System mehr gestalten zu können. Der größte Produzent von Fahrradteilen weltweit ist Shimano. Mit ihren großen Ressourcen und gutem Service haben sich die Japaner schnell auf dem Markt etabliert und bieten eine gute Ersatzteilversorgung.

• Bosch: Mit den unterschiedlichen Produktlinien Active Line und Performance Line deckt die Firma alles zwischen City-E-Bike und E-MTB ab. Die Active-Line-Modelle gelten als entspannter, mit weniger Kraft, aber sehr hoher Reichweite. Mit dem aktuellsten Performance Line CX wurde dieser Punkt jedoch verbessert, sodass kaum noch ein Widerstand zu spüren ist.
• Yamaha: Auch das bekannte japanische Unternehmen Yamaha zählt zu den ersten Herstellern von E-Bike-Antrieben.
• Shimano: Motoren von Shimano sind im Vergleich zu Yamaha oder Bosch kleiner und kompakter. Mit der Größe büßen sie allerdings auch etwas an Power ein. Diese gleichen sie mit einem natürlichen und vergleichsweise leisen Fahrerlebnis aus.
• Brose: Noch nicht so lange auf dem Markt ist das Berliner Unternehmen Brose. Mit ihren Drive-S-Modellen haben sie in der Welt der E-Mountainbikes für großes Aufsehen gesorgt und in vielen E-Bike-Tests vordere Plätze belegt. Diese kompakte Form macht das System unauffällig im Bike. Viele beschreiben das Fahrgefühl im Vergleich zu den Motoren der großen Anbieter als sehr natürlich und trotzdem kraftvoll.
• TQ-Systems: Der stärkste Motor auf dem Markt ist von TQ-Systems, einem kleinen bayerischen Unternehmen. Ihre Motoren sind exklusiv in E-MTBs von Haibike verbaut. Ihre große Kraft ermöglicht erfahrenen Fahrern besonders schnell im Gelände zu sein.
• Fazua: Ein anderer bayerischer E-Motorenhersteller ist Fazua. Auch diese Motoren sind eher in sportlichen Rädern zu finden. Sie haben hier aber das Ziel, mit möglichst wenig Leistung mehr Kraft zu erzeugen. Das System greift dazu direkt ins Tretlager.

Die Bosch Motoren im Detail

Bosch bietet eine breite Palette an Motoren für verschiedene Einsatzbereiche. Hier eine detaillierte Übersicht:

• Bosch Active Line: Speziell für Stadtfahrten und den täglichen Gebrauch entwickelt. Bietet eine sanfte Unterstützung, wodurch das Fahrgefühl besonders natürlich bleibt. Maximales Drehmoment: 40 Nm.
• Bosch Active Line Plus: Die vielseitigere Version der Active Line. Bietet ein höheres Drehmoment und eine stärkere Unterstützung. Maximales Drehmoment: 50 Nm.
• Bosch Cargo Line: Speziell für E-Cargo-Bikes entwickelt. Liefert maximale Unterstützung beim Transport schwerer Lasten. Maximales Drehmoment: 85 Nm.
• Bosch Performance Line: Der perfekte Allrounder für sportliche Fahrer. Bietet ein kraftvolles Antrieb und harmonische Unterstützung. Maximales Drehmoment: 75 Nm.
• Bosch Performance Line Speed: Auf Geschwindigkeit ausgelegt. Liefert Unterstützung bis zu 45 km/h. Maximales Drehmoment: 85 Nm.
• Bosch Performance Line SX: Die neueste und kompakteste Drive Unit von Bosch. Speziell für leichte E-MTBs und Gravel-Bikes entwickelt. Maximales Drehmoment: 55 Nm.
• Bosch Performance Line CX: Der ultimative Antrieb für E-MTB-Fahrer. Sorgt mit hohem Drehmoment und dynamischer Unterstützung für optimale Kontrolle. Maximales Drehmoment: 85 Nm.
• Bosch Performance Line CX Race: Die limitierte Edition der Performance Line CX, speziell für Wettkämpfe entwickelt. Bietet höchste Unterstützung bei minimalem Gewicht. Maximales Drehmoment: 85 Nm.

Übersicht der Bosch Motoren

Die Yamaha Motoren im Detail

Yamaha bietet eine breite Palette an Motoren für verschiedene Einsatzbereiche. Hier eine detaillierte Übersicht:

• Yamaha PW-XM: Das neueste Modell der PW-Serie mit beeindruckender Leistung bei geringem Gewicht. Ideal für anspruchsvolle E-MTBs. Maximales Drehmoment: 85 Nm.
• Yamaha PW-X3: Eine Weiterentwicklung des PW-X2 Motors mit geringerem Gewicht und kompakterem Gehäuse. Ideal für sportliche E-Bikes. Maximales Drehmoment: 85 Nm.
• Yamaha PWseries S2: Entwickelt für vielseitige E-Bike-Anwendungen mit ausgewogener Kombination aus Leistung und Effizienz. Ideal für Trekking- und Urban-Bikes. Maximales Drehmoment: 75 Nm.
• Yamaha PWseries C2: Speziell für den urbanen Alltag und City-E-Bikes konzipiert. Bietet eine komfortable und effiziente Unterstützung. Maximales Drehmoment: 50 Nm.

Vergleich der Yamaha Drive Units

Die Shimano Motoren im Detail

Shimano bietet eine breite Palette an Motoren für verschiedene Einsatzbereiche. Hier eine detaillierte Übersicht:

• Shimano EP801: Das leistungsstärkste Modell mit Technologien wie AUTO SHIFT und FREE SHIFT. Ideal für technisch anspruchsvolle Trails und das schnelle Transportieren schwerer Lasten. Maximales Drehmoment: 85 Nm.
• Shimano EP800: Kombiniert kraftvolle Leistung mit einem leichten und leisen Motor. Unterstützt zuverlässig auf steilen Anstiegen. Maximales Drehmoment: 85 Nm.
• Shimano EP600: Ein Allrounder, der speziell für den Einsatz bei jedem Wetter entwickelt wurde. Bietet vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Maximales Drehmoment: 85 Nm.
• Shimano E6100: Speziell für den urbanen Einsatz entwickelt. Ideal für tägliche Pendelfahrten und Wochenendausflüge. Maximales Drehmoment: 60 Nm.
• Shimano E5100: Bietet ein besonders geringes Gewicht und eine harmonische Leistungsabgabe. Ideal für Pendler. Maximales Drehmoment: 50 Nm.
• Shimano E7000: Für Allround-Fahrer entwickelt, die Wert auf eine robuste und zuverlässige Antriebseinheit legen. Maximales Drehmoment: 60 Nm.
• Shimano E5000: Shimanos leichteste und leiseste Antriebseinheit. Ideal für City-E-Bikes und Pendler. Maximales Drehmoment: 40 Nm.

Vergleich der Shimano Drive Units

Die Mahle Motoren im Detail

Mahle bietet leichte und effiziente Motoren für verschiedene Einsatzbereiche. Hier eine detaillierte Übersicht:

• Mahle X20: Der leichteste Hinterradnabenmotor seiner Klasse. Bietet intuitive Unterstützung und ist ideal für High-End E-Bikes und sportliche Gravel Bikes. Maximales Drehmoment: 55 Nm.
• Mahle X35+: Der bewährte Hinterradnabenmotor für leichte Urban-Bikes und Gravel Bikes. Bietet dezente Unterstützung und ein natürliches Fahrgefühl. Maximales Drehmoment: 40 Nm.
• Mahle X35 M1: Speziell für den urbanen Einsatz optimiert. Bietet dezente Unterstützung bei alltäglichen Fahrten. Maximales Drehmoment: 40 Nm.

Vergleich der Mahle Drive Units

Die Fazua Motoren im Detail

Fazua bietet Motoren für sportliche Räder mit dem Ziel, mit möglichst wenig Leistung mehr Kraft zu erzeugen.

• Fazua Ride 50 Trail: Für den Einsatz im Gelände konzipiert. Bietet mehr Leistung und eine gesteigerte Motoreffizienz. Optimal für längere Bergfahrten und raues Terrain. Maximales Drehmoment: 58 Nm.

Jeder Motorentyp hat seine Vorzüge für unterschiedliche Einsatzzwecke und Fahrer. Der Motor ist eine zentrale Komponente, die sich maßgeblich auf das Fahrverhalten und den Charakter des Bikes auswirkt.

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