Elektrofahrrad (1) 30.07.2011, 08:59

Elektrofahrrad Zeichnung, Vorschaubild

Das Kunstwort Pedelec (für Pedal Electric Cycle) bezeichnet ein Elektrofahrrad, das hybrid mit Elektromotor und Muskelkraft betrieben wird. Im ersten Beitrag zu dem Thema finden Sie Grundsätzliches zu Pedelecs.

Anzeige

Das elektrisch unterstützte Fahrrad, auch »Elektrofahrrad« oder »Pedelec« (1)

Elektrisch unterstützte Fahrräder finden bei deutschen Radfahrern mehr und mehr Interesse. Doch diese Entwicklung hat eine Schattenseite: Die Ergebnisse von umfangreichen Fahrversuchen mit Crashtests zeigen nach Ansicht der Unfallforschung (UDV http://www.udv.de), dass vor allem die schnellen Pedelecs mit Fahrgeschwindigkeit bis 45 km/h eine Gefahr sowohl für den Fahrer selbst als auch für andere Verkehrsteilnehmer sein können.

Aufbau eines Pedelec 

Das Kunstwort oder Kofferwort Pedelec (für Pedal Electric Cycle) bezeichnet ein Elektrofahrrad, das hybrid mit Elektromotor und Muskelkraft betrieben wird. Die elektrische Fahrunterstützung setzt erst ein, wenn die Pedale getreten werden. Hauptbaugruppen des Pedelecs sind der Elektromotor, der Akkumulator und die Steuerelektronik für den Motor. Dazu ist ein Sensor für die Erkennung der Kurbelbewegung oder ein Kraftsensor erforderlich.
Vorschriften:
Der Motor darf maximal 250 Watt leisten und muss bei einer Fahrgeschwindigkeit von 25 km/h abschalten. Der Motorantrieb ist als Anfahrhilfe bis zu einer Geschwindigkeit von 6 km/h erlaubt. 
Ein Test der »Stiftung Warentest« förderte 2011 zutage, dass die jüngste Generation der Pedelecs teilweise Probleme mit den Bremsen und der Rahmenfestigkeit hat. Das höhere Gewicht eines Elektrofahrrads und seine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit, fand der Test heraus, belasten die Rahmen und die Bremsanlagen stärker als dies bei normalen Fahrrädern der Fall ist.

Position des Motors

Die verwendeten Elektromotore sind ausschließlich Gleichstrommotoren. Alle Motorentypen bieten im Prinzip die Möglichkeit einer Rückspeisung von Energie beim Bremsen, die man auch als Nutzbremsung bezeichnet. Nabenmotoren können am Vorderrad, an der Tretkurbel oder am Hinterrad sitzen. Der Nachteil der Hinterrad- und Vorderradmotoren: Sie benötigen im Gegensatz zum Mittelmotor lange Kabelverbindungen und sind deshalb störanfälliger. Bei der Gewichtsverteilung und der Fahrradstatik punktet der Mittelmotor.

Die Steuerung ist entscheidend 

Die Motorunterstützung soll deutlich spürbar sein, darf aber nicht ruckartig beginnen und aufhören.
Dafür benötigt man die Steuerung, die über das Zusammenspiel zwischen Radfahrer und Motorantrieb wacht. Eine gute Steuerung misst über Sensoren außer der Drehbewegung der Pedale auch die Tretkraft.
Damit der Motor das Elektrorad in der beschriebenen Weise antreibt, benötigt er entsprechende Befehle. Diese liefert das Steuergerät, das auch als »Controller« bezeichnet wird. Er ist das Verbindungssystem zwischen dem Motor, dem Akku und dem Pedelec-Sensor. Pedelec-Controller arbeiten in der Regel mit 24V oder 36V. Aus der Leistungsformel P = U x I lässt sich der Vorteil eines 36V-Controllers gegenüber einem 24V-Controller ablesen: Seine Motorleistung von 250 W erreicht er mit einem geringeren Strom. Folge: Im Betrieb entsteht weniger Wärme.

Trittsensor (Quelle dmg.movement)
Die EU-Vorschriften befreien ein elektromotorisch betriebenes Fahrrad dann von der Versicherungs- und Führerscheinpflicht, wenn sicher gestellt ist, dass der Motor in Verbindung mit der Tretbewegung arbeitet. Bei entsprechender Programmierung der Elektroniksteuerung werden diese Bestimmungen erfüllt.
Ein am Tretlager montierter kontaktloser Trittsensor gibt zusammen mit einer Magnetscheibe Impulse oder ein Schaltsignal ab, wenn getreten wird. Das Signal wird an die elektronische Steuerung weitergeleitet.

Mehr Reichweite mit Lithiumionen-Akkus 

Lithiumionenen-Akkus sind die modernsten Akkus mit großer Reichweite. Sie wiegen wenig, sind aber immer noch recht teuer. Wie weit eine Akkuladung reicht, hängt von verschiedenen Faktoren ab:
- von der Kapazität des Akkus, angegeben in Ampérestunden (Ah),
- vom Fahrergewicht + Gepäck,
- vom Höhenprofil der gefahrenen Strecke,
- von der Außentemperatur,
- vom gewählten Unterstützungsmodus.
Vom Hersteller angegebene Reichweiten bis zu 100 km sind nur ein Anhaltspunkt und hängen von den genannten Faktoren ab. 

________________________

Im Beitrag Elektrofahrrad (2) werfen wir unter Anderem einen Blick ins Innere eines Pedelecmotors

Anzeige