Shimano Nabenschaltung E-Bike Test: Ein umfassender Überblick

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. Zwei gängige Schaltungssysteme für E-Bikes sind die Kettenschaltung und die Nabenschaltung. Beide Systeme haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile, die je nach Einsatzbereich und Fahrstil entscheidend sein können.

Kettenschaltung vs. Nabenschaltung

Ketten- und Nabenschaltungen haben am E-Bike genau wie bei konventionellen Rädern unterschiedliche Vor- und Nachteile. So sind Nabenschaltungen in der Regel zum Beispiel etwas schwerer als Kettenschaltungen. Dennoch werden Sie am Markt auch ein leichtes E-Bike mit Nabenschaltung finden.

Kettenschaltung: Präzision, Vielseitigkeit und günstigere Kosten

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. Besonders bei langen Touren oder im anspruchsvollen Gelände ist die Kettenschaltung von Vorteil, da sie eine hohe Übersetzungsbandbreite bietet.

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. Zudem kann sie anfälliger für Witterungsbedingungen wie Regen und Matsch sein, da die Kette und die Schaltmechanik exponiert sind.

Nabenschaltung: Komfort, Wartungsfreundlichkeit und moderne Entfaltungsmöglichkeiten

Die Nabenschaltung hat sich in den letzten Jahren weiterentwickelt und bietet mittlerweile Systeme mit einer Entfaltung, die der einer Kettenschaltung in nichts nachsteht - und in einigen Fällen sogar übertrifft. Modelle wie die Rohloff Speedhub, Pinion, Enviolo oder die 3x3 Nine bieten eine ebenso breite oder sogar größere Übersetzungsbandbreite wie herkömmliche Kettenschaltungen. Diese modernen Nabenschaltungen sind besonders bei Tourenradlern beliebt, da sie mit ihrer wartungsarmen und robusten Bauweise überzeugen.

Besonders auf langen Touren und in verschiedenen Witterungsbedingungen bieten Nabenschaltungen den Vorteil einer geschützten Schaltmechanik, die weniger anfällig für Schmutz und Feuchtigkeit ist und somit weniger Wartung benötigt. Dies sorgt für einen hohen Komfort und eine größere Zuverlässigkeit während ausgedehnter Fahrten. Die Möglichkeit, bei stehendem Fahrrad die Gänge zu wechseln, ist ebenfalls ein großer Vorteil bei häufigen Stopps auf längeren Touren.

Obwohl Nabenschaltungen in der Regel schwerer und teurer sind als Kettenschaltungen, bieten sie Tourenfahrern eine langfristige, problemlose Lösung, die besonders bei wechselhaftem Wetter oder auf langen Strecken zu schätzen ist. Modelle wie die Rohloff oder Pinion sind zudem für ihre Langlebigkeit und hohe Effizienz bekannt und bieten eine ideale Wahl für Radreisende, die wenig Wartungsaufwand und hohe Zuverlässigkeit suchen.

Was ist besser für mein E-Bike?

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.

Nabenschaltungen im Detail

Shimano Alfine: Eine preiswerte Option

Shimano bietet mit der Alfine Schaltung eine preiswerte Möglichkeit, in den Genuss einer Nabenschaltung zu kommen. Die Shimano Alfine Nabenschaltung eignet sich für all diejenigen, die sich eine zuverlässige Schaltung für den sorgenfreien Gebrauch des Alltagsrads oder für längere Ausfahrten am Wochenende wünschen.

Die Nabenschaltung ist wahlweise mit 8 oder 11 Gängen ausgestattet. Die 8-fach Variante eignet sich für flaches bis welliges Terrain, stößt aber bei steilen Anstiegen an ihre Grenzen. Die 8-fach Nabe ist damit prädestiniert für die Nutzung im städtischen Terrain und für Radtouren in tendenziell ebenen Gegenden. Die 11-fach Alfine Schaltung ermöglicht schon einen flexibleren Einsatz. Sie eignet sich für längere Fahrten zur Arbeit und kann am Wochenende auf ausgedehnteren Touren über den einen oder anderen längeren Anstieg genutzt werden.

Varianten der Alfine Nabenschaltung

Shimano bietet mehrere Varianten der Alfine Nabenschaltung an. Sie kann mechanisch oder elektronisch geschaltet werden und ist in beiden Varianten wahlweise mit 8 oder 11 Gängen erhältlich. Alle Alfine Naben sind mit einer Bremsscheiben-Aufnahme ausgestattet und können so wahlweise an Rädern mit Scheiben- oder Felgenbremse genutzt werden.

Der Unterschied zwischen der elektronischen und der mechanischen Shimano Alfine Schaltung besteht darin, wie der Schaltimpuls vom Schalthebel am Lenker an das Getriebe im Innern der Nabe übertragen wird. Bei der mechanischen Schaltung kommt hier ein Schaltzug zum Einsatz. Bei der elektronischen Variante sitzt ein Stellmotor auf der rechten Seite der Nabe. Dieser stellt den gewünschten Gang ein, nachdem die Fahrerin oder der Fahrer den Schalthebel betätigt hat.

Die Anzahl der Gänge macht sich bei der Shimano Alfine Nabe hinsichtlich der Übersetzungsbandbreite, also dem Unterschied zwischen kleinstem und größtem Gang, bemerkbar. Bei der 8-fach Schaltung beträgt dieser Unterschied 307%. Wenn das Hinterrad im kleinsten Gang eine Umdrehung pro Kurbelumdrehung zurücklegen würde, wären es im größten Gang damit drei Radumdrehungen pro Kurbelumdrehung. Wählst du die 11-fach Schaltung, beträgt dieser Unterschied 409%.

Alfine und E-Bikes

Die Shimano Alfine Nabe ist sowohl für die Nutzung im klassischen, alleine durch Muskelkraft betriebenen Fahrrad, als auch für die Nutzung im elektronisch unterstützen E-Bike ausgelegt. Sie verkraftet die höheren Kräfte, die bei der Nutzung im E-Bike auftreten, problemlos. In Kombination mit Shimanos E-Bike Antrieb, dem Shimano Steps System, besteht die Möglichkeit, die Gänge mithilfe des Bordcomputers automatisch zu wechseln.

Wie schaltet die Alfine Nabenschaltung?

Der Gangwechsel zwischen den 11 beziehungsweise 8 Gängen der mechanischen Shimano Alfine Nabenschaltung erfolgt über einen klassischen Schalthebel, der auf der rechten Seite des Lenkers angebracht ist. Dieser verfügt über zwei Hebel, die immer wieder in ihre Ausgangsposition zurückspringen und somit in jeder Situation erreichbar sind. Der vordere Hebel ist zur Betätigung mit dem Daumen ausgelegt. Mit diesem wechselst du in den nächstniedrigeren Gang. Der hintere Hebel lässt sich gut mit dem Zeigefinger erreichen und dient dem Wechsel in eine größere Übersetzung.

Wenn du die elektronische Alfine Nabenschaltung, die sogenannte „DI2“-Version, nutzt, wird der Schaltimpuls ebenfalls über einen Daumenschalthebel ausgelöst. Ein Stellmotor, der außen an der Nabe angebracht ist, sorgt dann für den Gangwechsel. Alternativ kann die Alfine DI2 auch über einen Brems-Schalthebel bedient werden, der für die Montage am Rennradlenker entwickelt wurde. Über zwei Tasten auf der äußeren Seite des Bremshebels kannst du hoch- und runterschalten.

Die Alfine Schaltung verfügt weiterhin über die Option eines automatischen Gangwechsels. Wird die Nabe in einem E-Bike mit einem Shimano Steps Motor genutzt, besteht die Möglichkeit, dem System „beizubringen“, wann es schalten soll. Der Bordcomputer registriert dann, in welchen Situationen die Fahrerin oder der Fahrer bevorzugt schaltet und mit welcher Trittfrequenz bevorzugt gefahren wird. Auf dieser Grundlage besteht dann die Möglichkeit, die Gänge automatisch durch den Bordcomputer wechseln zu lassen.

Nachrüstung mit Alfine

Die Shimano Alfine Nabe ist mit einer 10mm Achse ausgestattet und ist 135mm breit. Sie kann somit in jedes Rad mit „normalen“ Ausfallenden eingebaut werden. Eine Nachrüstung ist an nahezu jedem Trekking- oder Citybike problemlos möglich. Bei der Nachrüstung macht es in den meisten Fällen Sinn, direkt ein komplettes Hinterrad mit Alfine Nabe zu kaufen.

Wer ein neues Rad mit Alfine Nabe anschafft, kann sich überlegen, einen Rahmen zu wählen, der direkt für die Nutzung mit einer Nabenschaltung ausgelegt ist. Solche Rahmen zeichnen sich durch horizontal verschiebbare Ausfallenden aus. Diese ermöglichen, die Kette stets auf der optimalen Spannung zu halten.

Vor- und Nachteile der Alfine Nabenschaltung

Die Vor- und Nachteile der Alfine Nabe betreffen einerseits die Entscheidung zwischen Ketten- und Nabenschaltung und andererseits die Positionierung im Feld der Nabenschaltungen, also gegenüber der Konkurrenz.

Vorteile

• Dauerhafte Zuverlässigkeit
• Wenig Verschleiß
• Kaum Wartung notwendig
• Hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen
• Sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis
• Vielseitig einsetzbar - in E-Bike und "normales" Fahrrad
• Leichte, intuitive Bedienung
• Option unterschiedlicher Schalthebel
• Automatischer Gangwechsel in Verbindung mit dem Shimano Steps Motor möglich

Nachteile

• Etwas schwerer als Kettenschaltungen
• Geringere Übersetzungsbandbreite als die Rohloff Speedhub

Die Vorteile der Nabenschaltung liegen in ihrer dauerhaften, verschleißarmen Nutzung. Eine Nabenschaltung braucht im Allgemeinen deutlich weniger gewartet zu werden, als eine Kettenschaltung. Weiterhin läuft die Kette hier stets optimal geradeaus, wodurch der Verschleiß gering gehalten wird. Dadurch, dass der eigentlich Schaltvorgang im Innern der Nabe abgeschottet von äußeren Einflüssen stattfindet, ist dieser Schaltungstyp unempfindlicher gegenüber äußeren Einflüssen als eine Kettenschaltung, bei der Wasser und Dreck von der Straßen direkt auf die Schaltkomponenten gelangen.

Gegenüber anderen Nabenschaltungen zeichnet sich die Alfine Schaltung vor allem durch ihr gutes Preis-Leistungsverhältnis aus. Als direkte Konkurrenz ist die geringfügig schwerere Rohloff Speedhub anzusehen. Diese ist mit einem Anschaffungspreis von rund 1200€ drei- bis viermal so teuer wie die Alfine Nabe.

Vergleich: Pinion, Rohloff, Enviolo NuVinci und Alfine

Mit Pinion, Rohloff, Enviolo NuVinci und Alfine gibt es unterschiedliche Getriebeschaltungen für das Fahrrad. Wie die einzelnen Hersteller im Vergleich abschneiden, kannst du in der folgenden Gegenüberstellung nachlesen.

E-Bike Schaltungen und Motorposition

Ob Vorderradmotor, Hinterradmotor oder Mittelmotor - jeder Motor hat spezifische Anforderungen an das Schaltungssystem. Im Folgenden erfahren Sie, wie Sie die ideale Schaltung für Ihren E-Bike-Motor auswählen.

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.

Schaltungen im E-Bike mit Hinterradmotor

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.

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.

Nabenschaltungen im Test: Shimano Alfine im Fokus

Große Diskussionen, Redakteure bestaunen das Shimano-Testrad. Grund: Als erste dürfen wir die brandneue Alfine-Nabenschaltung testen, eine technisch optimierte Nobelversion, die Shimanos erfolgreiche 8-fach-Nabe „Nexus Inter-8“ trotz gleicher Leistung bei der Übersetzung und den Gangabstufungen nicht nur optisch in den Schatten stellt. Es gibt sie auch verschärft - mit 2-fach-Kurbelsatz kombiniert - als 2 x 8 = 16-Gang-Sportversion!

Mit der sportlich ausgelegten Alfine, auch S500 genannt, hat Shimano einen neuen Komponentensatz in Premiumversion für eine neue Kategorie sportlicher Fahrräder mit Nabenschaltungen entwickelt. Die S500 verfügt unter anderem über eine optisch wie technisch aufgewertete 8-Gang-Nabe, hydraulische Scheibenbremsen, eine Kurbelgarnitur, spezielle Bremsgriffe und RapidFire Plus-Schalthebel.

Alle Teile der Gruppe wirken optisch sehr ansprechend und dürften Shimano-typisch wohl dauerhaft verlässlich arbeiten. In der Nabe selbst funktioniert die Kraftübertragung durch Rollen aus beiden Getriebeteilen auf die Nabe (bei der 8-Gang ist es nur eine Rollenübertragung). Auch ist die Alfine im Gegensatz zur üblichen 8-fach-Nabe gewichtsoptimiert (Prototyp ca. 1590 g).

Verwendet werden übrigens Nadellager wie bei der 8-Gang-Premiumversion gegen Verschleiß und besonders hohe Effizienz - gar „die höchste aller von Shimano produzierten Nabengetriebe“, strahlt Peiffer. Zudem besitzt die Alfine ein edel poliertes, geschmiedetes Nabengehäuse - und als auffälligstes Merkmal einen filigranen Kettenspanner, der Radherstellern das Verbauen einer Alfine in Serienrahmen mit senkrechtem Ausfallende erlaubt. Damit ist der Weg frei für Hersteller, in jeden Rahmen (egal ob fürs Trekkingrad, Fitnessbike, Crossrad, Mountainbike oder Reiserad) anstelle einer Kettenschaltung ein Nabengetriebe zu verbauen. Ganz nebenbei erleichtert der Kettenspanner auch den Radausbau beziehungsweise -einbau bei Transport oder einer Reifenpanne erheblich.

Im blauen Shimano-Testrad entdeckten wir eine an die Nabe angeflanschte Scheibenbremse (auch im Vorderrad). Noch handelt es sich um eine XT-Version aus dem Mountainbike-Regal, später wird es eine Alfine-Discbrake geben. Montiert am Testrad ist vorerst ist eine 2-fach-Rennradkurbel (50/34 Zähne, entliehen aus der „Tiagra“-Gruppe). Sie wird später durch eine technisch gleiche, aber wunderschön fließend geformte Alfine-Kurbel ersetzt, die uns schon präsentiert wurde.

Übrigens besitzt die Alfine-Kurbelgarnitur (Einfach- oder Doppelblatt-Version) ein integriertes Achsrohr für erhöhte Steifigkeit, Gewichtsersparnis und einfache Montage. In der Ein Kettenblatt-Version ist sie mit einem integrierten Kettenschützer ausgestattet, damit die Bekleidung nicht verschmutzt. Ihr Übersetzungsumfang entspricht den erprobten Nexus 8-Gang-Nabenschaltungen. Zwei Ritzelalternativen fürs Hinterrad bietet Shimano an: mit 18 Zähnen oder 20 Zähnen für Räder, die in alpine Regionen gekauft werden.

Interessant: Die Umkehr des Zahnprofils sowie ein Plastikring sollen beim Kettenspringen (starke Stöße) und beim Rücklaufen der Kette (Rücktreten) einem Abspringen vorbeugen. Hersteller haben die Möglichkeit, anstelle eines üblichen Umwerfers vorn den Shimano C-600 Power Changer zu verbauen - mit dem der Wechsel auf das benachbarte Kettenblatt mühelos vonstatten geht.

In einer unscheinbar unter dem Tretlager montierten Box befinden sich an die Kurbel gekoppelte Mitnehmerklinken, die nach der Gang-Auslösung am Lenker bei einer Viertelkreis-Kurbeldrehung - also mit Fußkraft! - durch eine Straffung des Schaltzugs die Kette verblüffend exakt auf das gewünschte Blatt schieben! Müheloses Schalten hinten wie vorn. Vorne gibt es für die normale Alfine 8-fach-Version wahlweise ein 39-er (für Berge) oder 45-er Kettenblatt (Flachland). Als dritte Option einen Doppel-Kurbelsatz aus der C600-Gruppe mit 34/46er Kettenblatt in „Komfortauslegung“ mit dem erwähnten PowerChanger-Umwerfer.

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