E-Bike Akku Stecker Arten: Ein umfassender Überblick

Rund zehn Millionen E-Bikes fahren auf Deutschlands Straßen. Aber im Gegensatz zum Elektroauto lassen sie sich unterwegs nur umständlich oder gar nicht laden. Jeder Antriebshersteller verbaut seine eigenen Stecker - insgesamt sind mehr als zehn Varianten auf dem Markt. Öffentliche Ladesäulen gibt es kaum. Wer auf einer Radtour laden will, muss also klobige, oft kiloschwere Ladegeräte mitschleppen - und während des Ladens im Auge behalten, denn abschließbare Fächer sind Mangelware.

Damit E-Bikes ähnlich unkompliziert laden können wie Elektroautos, braucht es einen einheitlichen Standard. Biergärten, Berghütten, Ausflugslokale, Supermärkte, Städte und Kommunen, Verleiher und Flottenbetreiber - sie alle könnten dann deutlich einfacher Ladeparks einrichten.

Aktuelle Situation und Herausforderungen

Nein, E-Bike-Ladestecker sind nicht genormt. Die Stecker-Typen unterscheiden sich je nach Hersteller und sind meistens proprietär (nicht untereinander kompatibel). Oft sind die Anschlüsse und Stecker aber wenigstens innerhalb eines Herstellers gleich:

  • Bosch: Bosch verwendet meistens einheitliche Ladegeräte und Stecker für ihre E-Bike-Systeme. Allerdings gibt es auch hier Unterschiede zwischen älteren und neueren Systemen.
  • Shimano Steps: Shimano nutzt für Steckertypen derselben Generation ebenfalls eine einheitliche Lösung. Allerdings sind dies Eigenentwicklungen (proprietär).
  • Yamaha: Yamaha neigt auch dazu, standardisierte Ladeanschlüsse innerhalb ihrer Systeme zu verwenden.
  • Brose: Auch Brose hat oft einheitliche Ladeanschlüsse für ihre Motoren und Akkus.

Auch wenn die Stecker augenscheinlich passen, kann dies im schlimmsten Fall Motor und Akku beschädigen, wenn diese eine andere Spannung (V) und/oder Stromstärke erwarten (A). Denn so gut wie alle namhaften Hersteller nutzen proprietäre Stecker, die ihr deshalb in der Regel an keinem Hersteller-fremden Modell nutzen könnt.

Bekannte Stecker-Typen bei E-Bikes

  • DC-Hohlstecker: Ein weit verbreiteter Typ, der aber in verschiedenen Größen und PIN-Konfigurationen vorkommt. Meistens bei günstigeren E-Bikes.
  • Rundstecker: Ähnlich wie DC-Stecker, aber robuster und auch in verschiedenen Größen erhältlich. Wird bei Bosch und teureren E-Bikes verwendet.
  • Rosenberger-Stecker: Ein magnetischer Stecker, der häufig bei Premium-E-Bikes vorkommt.
  • XLR-Stecker: Dieser Stecker-Typ ist seltener, aber robust. Er kommt meistens bei älteren oder speziellen E-Bike-Modellen vor.
  • Anderson-Stecker: Ein Stecker-Typ, der für hohe Strombelastungen ausgelegt ist. Kommt in einigen DIY-E-Bike-Projekten und bei bestimmten kommerziellen E-Bikes vor.
  • Higo-Stecker: Wasserdichte Steckverbindung, die speziell für E-Bikes entwickelt wurde. Kommt häufiger in modernen E-Bike-Systemen europäischer Marken vor.
  • Proprietärer Stecker: Aussehen und Funktionsweise ist eine eigene Entwicklung und in der Regel mit anderen Systemen inkompatibel.

Wenn ihr ein Ladegerät für ein E-Bike eines bestimmten Herstellers benötigt, solltet ihr vorher lieber die genauen Spezifikationen prüfen, um sicherzustellen, dass die Ladegeräte und Kabel kompatibel sind.

Schaut dazu in das Benutzerhandbuch des Fahrrads. Lest auch die Stromhinweise auf der Ladegerät-Rückseite, fragt bei eurem örtlichen Händler/Verkäufer und/oder beim Kundendienst des Herstellers nach. Prüft die folgenden verlinkten Kabel und Stecker auf eure Zwecke, bevor ihr sie kauft. Unter Umständen gibt es mehrere verschiedene Ladekabel pro Hersteller und E-Bike-Typ.

Ansätze für einen einheitlichen Ladestandard

Genau so einen Standard entwickelt das private Industriekonsortium CHAdeMO. Dessen gleichnamiges Ladesystem für E-Autos ist im Ursprungsland Japan weit verbreitet, in Deutschland allerdings auf dem Rückzug. Aber für die Radvariante hat sich bereits ein großer Verbund zusammengefunden: bekannte Antriebshersteller wie Bosch, Shimano, Panasonic und Yamaha sowie Anbieter von Ladegeräten und -säulen.

Das erste Mal vorgestellt haben sie ihren Ladestandard auf der Fahrradmesse Eurobike 2022, 2023 gab es dort 3D-gedruckte Modelle und Prototypen zu sehen. Das System besteht, wie sein Auto-Pendant, aus einer Ladebuchse am E-Bike und einem fest installierten Kabel an Ladesäule oder Ladegerät.

Über ein eigenes Protokoll und einen CAN-Bus kann das Batteriemanagementsystem des Fahrrades mit dem Ladegerät aushandeln, welchen Strom und welche Spannung es braucht. Per Adapter sollen sich möglichst viele bereits existierende E-Bikes laden lassen.

Die Ladeleistung orientiert sich am „Usecase Biergarten“: Ein Pedelec-Akku mit 500 Wattstunden sollte während einer 30-minütigen Pause zu 80 Prozent aufgeladen werden können.

CHAdeMO beschränkt sich bewusst auf Pedelecs mit 250 Watt Antriebsleistung und elektrischer Unterstützung bis 25 Kilometer pro Stunde („EPAC“). „Diese Klasse ist fertig entwickelt und groß genug, dafür einen eigenen Stecker zu definieren“, sagt Philipp Kohlrausch von Bosch E-Bike Systems. E-Scooter und ähnliche Fahrzeuge können den Standard auch nutzen.

EnergyBus als Alternative

Schon 2009 hat der Verein EnergyBus e. V., der sich für einen einheitlichen Ladestandard einsetzt, seinen eigenen Standard vorgestellt und seitdem weiterentwickelt.

Der auffälligste Unterschied zu CHAdeMO ist die Hardware: Das Ladekabel ist fester Teil des Fahrzeugs und nicht der Ladesäule. Zudem liefert das System mit bis zu 7000 Watt ein Vielfaches der Leistung.

Einige Anbieter wie der schweizerische E-Bike-Hersteller Stromer nutzen den EnergyBus schon seit 2013 - allerdings mit einer älteren Steckerversion. Der aktuelle Standard setzt auf zwei Steckertypen: zweipolige mit bis zu 60 Volt sowie dreipolige mit bis zu 120 Volt.

Der zweipolige Anschluss ist für Pedelecs und mittelgroße Elektroroller mit bis zu fünf kWh Akku-Kapazität gedacht. Im Gegensatz zu CHAdeMO ist er auch für Antriebe mit 48 statt der üblichen 36 Volt geeignet.

Motorhersteller wie Brose oder TQ, die aus der Automobil- oder Automatisierungsbranche kommen, nutzen diese Spannung, weil sie dort Standard ist.

Steckverbindung und E-Bike werden mechanisch und digital abgesichert. Solange kein Stecker in der Buchse steckt, fließt auch kein Strom. Wird das E-Bike angesteckt, beginnt die Kommunikation zwischen Ladegerät und Fahrzeug, um die Elektronik vor Überspannung zu schützen. Sie geschieht drahtlos per NFC über das in vielen Branchen genutzte CANopen-Protokoll.

Anschließend wird der Stecker arretiert und das E-Bike wird in den Lademodus versetzt, der den Antrieb elektronisch deaktiviert. Diese Sperre kann nur vom Besitzer freigeschaltet werden, zum Beispiel über einen Code am E-Bike. Ein gestohlenes E-Bike ist dadurch praktisch unbrauchbar.

Neupert wundert sich über die Anstrengungen von CHAdeMO, denn seit Juli 2023 sei der EnergyBus im IEC-Standard TS 61851-3-2 festgeschrieben und ab August 2024 gültig.

bike-energy: Eine weitere Lösung

Der kleinste gemeinsame Nenner, so nennt bike-energy das Ladekabel. Es ist der Dreh- und Angelpunkt der Produktpalette, es stellt die Verbindung zu Ihrem E-Bike her und ist für bike-energy die wichtigste Komponente für Innovation und top Technik. Das bike-energy Ladekabel ermöglicht es, E-Bikern überall - bei Gasthäusern, Almen, Bars oder in Tourismusregionen - E-Bikes einfach und sicher aufzuladen. Möglich macht es das innovative und intelligente Ladekabel in Verbindung mit bike-energy Ladestationen.

Die Ladekabel sind für alle gängigen E-Bike Marken erhältlich. Bei den vielen E-Bike Marken, Antriebsarten und Akku-Marken, die es gibt, ist es schwierig zu wissen, welches bike-energy Kabel man für seinen E-Bike braucht. In der Ladekabel Übersicht Können sie nach E-Bike Marke und/oder Antrieb Filtern.

An jedem Ladekabel ist ein Sicherungsring durch den man ein Schloss führen kann.

PowerTube Akkus von Bosch: Horizontal oder Vertikal?

Ein Bosch PowerTube ist nicht zwangsläufig identisch mit einem anderen Bosch PowerTube. Das wird den meisten von euch längst klar sein. Schließlich gibt es von dem Akku Versionen mit verschiedenen Kapazitäten, die meist auch unterschiedliche Abmessungen aufweisen. Seit der Einführung seiner ersten Intube-Akkus bietet Bosch den Herstellern zwei Optionen für die Integration des Energiespeichers im Fahrradrahmen an.

Folglich könnt ihr bereits von Anfang an auch diese zwei unterschiedlichen Versionen eines PowerTube mit der entsprechenden Anzahl an Wattstunden kaufen. Im Eifer des Gefechts sind der horizontale Akku und der vertikale Akku allerdings schon einmal leicht miteinander verwechselt. Oder zumindest ertappt man sich, wenn es darauf ankommt, bei der Frage, welche Version eigentlich im eigenen E-Bike steckt.

Unterscheidungsmerkmale

  1. Die Form des Gehäuses beider Bauarten weicht merklich voneinander ab. Das ist dann aber auch schon alles. Ladeanschluss, An- und Aus-Schalter oder die Ladestandanzeige sind identisch. Gleiches gilt für das Innenleben. Je nach Rahmenform und der Querschnitte der jeweiligen Unterrohre entscheiden sich die Fahrradhersteller für den horizontalen oder vertikalen Akku. Davon hängt oft auch ab, wie sich der Akku aus dem E-Bike entnehmen lässt. Beim Herausnehmen nach unter beziehungsweise oben ist in der Regel ein horizontaler Akku verbaut.
  2. Einer der einfachsten Hinweise wären unterschiedliche Abmessungen. Dann ließe sich die Frage mit dem Griff zum Zollstock schnell beantworten. Aus Effizienzgründen hat Bosch die Abmessungen verständlicherweise gleich gewählt. Das spart Kosten bei der Produktion und führt am Ende zu einem niedrigeren Kaufpreis. Aufschlussreicher ist stattdessen ein Blick auf den Querschnitt des entsprechenden PowerTube. Er liefert den offensichtlichsten Hinweis darauf, um welche Bauform es sich handelt. Als horizontalen Akku bezeichnet man die Bauart, bei der Ober- und Unterseite eine deutlich größere Kantenlänge haben als die Seiten. Hier finden sich die vier in das Gehäuse eingelassenen längsverlaufenden Nuten links und rechts in den Seitenflächen. Bei einem vertikalen Akku hingegen durchziehen die Nuten die Ober- und Unterseite. Die Kantenlängen von Ober- und Unterseite sind kleiner als die der Seiten. Eine gute Vorlage zur Unterscheidung hat Bosch mit der Vergabe der entsprechenden Herstellernummern gegeben. Alle, die auf ein X enden, kennzeichnen einen horizontalen Akku. Herstellernummern mit einem W am Schluss weisen auf einen vertikalen Akku hin.
  3. Dennoch ist das Kürzel von Nutzen. Diejenigen, deren E-Bike von Boschs Smart System angetrieben wird, stoßen zum Beispiel beim Display Kiox 300 in den Einstellungen auf den Menüpunkt „Mein eBike“. Darunter befindet sich das Untermenü „Komponenten“. Und dort landet ihr nach einigem Herunterscrollen beim PowerTube und dessen „Typteilenummer“. Noch eindeutiger gelöst ist das Ganze zum Teil für die Antriebe vor der Zeit des Smart System. Als Beispiel ziehen wir ein System mit dem Kiox-Display heran. Dort gelangt ihr über die gleichen Menüpunkte zu den Angaben für den Akku. Wer schneller sein Smartphone zur Hand hat, kann natürlich auch in der jeweiligen App nachschauen. Dort finden sich im Menü „Mein eBike“ unter den Komponenten gleichfalls Angaben zum Akku. Sowohl in der eBike Connect App als auch in der neueren eBike Flow App wird aber jeweils nur die Typteilenummer ausgewiesen. Und die erlaubt nur einen Rückschluss auf die Bauart des Akkus, falls sie auf X oder W endet.
  4. Solang das E-Bike problemlos fährt und der Akku keine wesentlichen Ermüdungserscheinungen zeigt, spielt die Tatsache, ob im Rahmen ein horizontaler oder vertikaler Akku integriert ist, vermutlich keine entscheidende Rolle. Sobald aber ein Bauteil im Akkufach getauscht werden muss - oder der Akku selbst - ändert sich dies. Es kommt nämlich einiges zusammen, was im Zweifelsfall benötigt werden könnte. Das beginnt bei dem schon sehr umfangreichen Montage-Kit. Das hilft euch weiter, wenn bei eurem E-Bike die Halterung für den PowerTube defekt ist. Wird der Akku an eurem E-Bike von unten in ein geschlossenes Unterrohr geschoben, müsst ihr wissen, welche Ausrichtung ihr benötigt. Weiter geht’s zur Montageschiene, auf welcher der Akku im Akkufach montiert ist. Die Anschraubplatten für die Stirnseiten des Akkus, kleine Sockel, mit denen die Position des Akkus auf der Montageschiene genau justiert wird oder die Montagelehre für den Einbau - all das sind Dinge, bei denen zwischen horizontaler und vertikaler Bauart unterschieden wird.

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