Pedelec – Stand der Technik 2011 – aktuelle Informationen in einem neueren Beitrag verfügbar
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Ein Pedelec (Kunstwort für Pedal Electric Cycle) ist ein elektrisch angetriebenes Fahrrad oder Elektro-Fahrrad, welches mithilfe eines Elektromotors und einer elektronischen Regelung, den Fahrer sensorgesteuert beim Treten unterstützt. Die jeweilige Unterstützung kann dabei an der Elektronik bzw. am Gasdrehgriff vom Fahrer eingestellt werden. Seine Energie bezieht das System dabei aus einem Akkumulator.

Grundsätzlich besteht das System aus einem Elektromotor, dem Akku, dem Sensor für die Drehbewegungserkennung der Pedale und der Steuerelektronik für den Motor. Ergänzend sind die meisten Modelle noch mit Akkuladestandsanzeige und einer Einstellungsmöglichkeit für die Motorkraft ausgestattet.

Galten Pedelecs früher als Rentner-Fahrräder, so sind diese auch bei jüngeren Leuten immer beliebter geworden. Das ist auch kein Wunder. Die Technik ist inzwischen sehr weit fortgeschritten. Aber ein Elektrofahrrad ist nicht gleich Elektrofahrrad. Neudeutsch wird auch E-Bike als Ausdruck für Elektrofahrrad benutzt. Das sollte Sie aber nicht irritieren. Der Großteil der in Deutschland verkauften Elektrofahrräder (ca. 90 Prozent) sind Pedelecs.

Einfach am Stau vorbeifahren zu Arbeit oder nach Hause. Schnell zum Einkaufen oder als Zugmaschine eines Fahrradanhängers zum Baumarkt und zurück. Größere Distanzen und Hügel sind dabei bedeutungslos. Minimiert Leistungsunterschiede bei Paaren, Partnern und Teams. Erhöht die Reichweite bei allen Fahrern. Besonders gut für ältere Radfahrer, die auf gleichmäßige Belastung und auf ein verträgliches Leistungsniveau achten müssen. Kräfte müssen eingeteilt werden.

Mit Hilfe des Pedelecs werden unnötige Spitzen in der Belastung vermieden, eigene Energie gespart und große Erschöpfung nahezu ausgegrenzt. Dabei steigt die Fitness trotz geringerer Belastung. Gerade „Wiedereinsteiger“ z.B. nach Operationen oder Verletzungen in der Rehabilitationsphase profitieren vom Pedelec optimal, und kommen besonders schonend für Muskeln und Gelenke auf ein normales gesundes Niveau zurück.

Pedelec oder E-Bike? Was ist der Unterschied?

Die Antriebskraft des Pedelecs ist durch eine Drehbewegungs- oder Kraftsensor unmittelbar an die Muskelkraft des Fahrers gekoppelt. Die Muskelkraft des Fahrers ist dabei dominierend, da der Motor nur während des Tretens aktiv ist. Bei einem E-Bike dagegen wird der Motor in Gang gesetzt, wenn ein Knopf gedrückt oder der Gasgriff gedreht wird. So kann auch rein elektrisch gefahren werden – die Systeme Muskelkraft und Elektromotor sind nicht verbunden. Gleichfalls kann sowohl im Mischbetrieb oder ganz ohne Motorkraft gefahren werden.

Arten des Antriebes

Ein weiterer wichtiger Punkt für die Kaufentscheidung ist die Position des Motors. Die Einbauposition des Motors bestimmt zum Beispiel ob das Bike wendiger oder stabiler beim Fahren ist. Oder ob man eher gezogen oder geschoben wird vom Motor.

Einbaulage in der Nabe

Die Nabenmotoren arbeiten direkt an der Radnabe und greifen dabei nicht in die Kette ein. Das kann die Vorderradnabe oder die Hinterradnabe sein. Dabei handelt es sich im Idealfall um wartungsarme bürstenlose Motoren, weshalb diese sich bei den Pedelec-Herstellern äußerster Beliebtheit erfreuen.

Vorteile:

  • direkte Wirkung des Motors auf das Antriebsrad
  • Kraftübertragung ist sehr direkt
  • Wirkungsgrad ist besonders hoch
  • Kompaktes Bauteil
  • Hohe Zuverlässigkeit
  • Geringe Geräuschentwicklung
  • Dynamische Wirkungsweise ist ausgeprägt
  • Rekuperation ist möglich
  • Rücktrittbremse nur mit Vorderrad-Nabenmotoren
  • Freie Wahl der Schaltung nur bei Vorderrad-Nabenmotoren

Nachteile:

  • Rekuperation wird aufgrund Verhältnis von Nutzen zu Aufwand nur selten angewandt
  • Höheres Gewicht der Fahrradnaben muss berücksichtigt werden
  • Gewichtsfaktor macht sich besonders bei Hinterradantrieb bemerkbar
  • Erhöhter Schlupf  bei losem oder glitschigem Untergrund besonders bei Vorderrad-Nabenantrieb

Einbaulage im Tretlager

Vorteile:

  • Sehr kurzer Kabelstrang, daher geringe Anfälligkeit für Störungen
  • Erhöhter Geradeauslauf wegen längerem Radstand
  • Tiefer Schwerpunkt, ähnlich einem „normalen“ Fahrrad
  • „Gefühlt“ sehr direkte Wirkung des Motors an der Tretkurbel

Nachteile:

  • Geringere Anzahl von Gängen, da an der Kurbel nur ein Kettenblatt möglich ist
  • Wendigkeit verringert sich aufgrund des längeren Radstandes
  • Rekuperation nicht möglich
  • Möglichkeit einer Rücktrittbremse besteht nicht inzwischen von diversen Herstellern verfügbar

Alternative Antriebe

  • Gruber Assist-Antrieb
  • neu und verbessert: Vivax-Antrieb
  • Schubanhänger mit Motor z.B. von Bobtec
  • Pedalix El Primo

Reichweite eines Pedelecs

Viele verschiedene Faktoren bestimmen die Reichweite eines Pedelecs. Vor allem der gewählte Unterstützungsgrad hat dabei einen großen Einfluß, wie auch das Gesamtgewicht einschließlich Fahrer, das Geländeprofil und die verwendete Antriebstechnologie. Mit einem Motor, welcher mit Rekuperation ausgestattet ist kann man die Reichweite entscheidend erhöhen.

Übersicht über die verschiedenen Steuerungen

Die Kraftregulierung bei Pedelecs oder E-Bikes wird von durch eine Sensorik in Verbindung mit verschiedenen Fahrstufen bestimmt, die vorab gewählt werden können. Eine Regulierung über einen Gasdrehgriff oder ähnliches entfällt. Ist der gewünschte Unterstützungsmodus gewählt, steuert die Elektronik die Energiezufuhr abhängig von der  Trittfrequenz des Fahrers. Zur Erfassung der Drehfrequenz gibt es einfache und aufwendige Systeme:

  • Viele günstige Pedelecs sind nur mit einem reinem Bewegungsmelder ausgestattet. Dieser erfasst die Pedalbewegung und stellt darauf die beizugebende Motorkraft ein. Allerdings mit leichter Verzögerung. Dabei muss der Radler die ersten Meter nach dem Anfahren ohne Motorunterstützung auskommen.
  • Höherwertige Pedelecs sind dagegen mit einer Kombination aus Drehmomentsensor und Bewegungssensor im Tretlager oder der Hinterachsnabe ausgestattet. Das System funktioniert verzögerungsfrei und steuert dabei die Tretkraft proportional zur Trittfrequenz des Fahrers.

Vergleich der Antriebskonzepte

Antrieb/ EigenschaftenVorderradHinterradTretlager
Positionvornehintendirekt am Rahmen, Akku hinter dem Sattelrohr
BremsenRücktrittbremse realisierbarRücktrittbremse nicht möglichRücktrittbremse bei manchen Konzepten möglich
FahrverhaltenGrößerer Schlupf bei rutschigem Untergrund, mehr Gewicht im Vorderrad führt zu trägerem LenkverhaltenSchwerpunkt zentral, daher ruhiger Geradeauslauf; Wendigkeit ist eingeschränktspurstabiles und laufruhiges Fahrverhalten, Gewicht im Hinterrad macht sich aber bemerkbar
SchaltungFreie AuswahlmöglichkeitKetten- und Nabenschaltung möglich. Nur ein Kettenblatt am Tretlager möglichKettenschaltung einzige Möglichkeit
RahmenGestaltung flexibelRadstand ist vergrößert, Antrieb muss integriert werden, kurze VerkabelungGestaltung flexibel
RekuperationMöglichkeit gegebenkeine MöglichkeitMöglichkeit gegeben

Empfehlung für ein Antriebskonzept

Im Grunde muss jeder selber entscheiden, wie sein Pedelec ausgelegt sein soll. Jedes der Systeme hat Vor- und Nachteile. Auch ob ein fertiges Pedelec gekauft wird oder ein vorhandenes Bike umgebaut wird, spielt eine Rolle.

Gesetzliche Bestimmungen

Pedelecs mit einer Höchstgeschwindigkeit von bis zu 25 Kilometer pro Stunde und nicht mehr als 250 Watt Motorleistung gelten nach den europäischen Richtlinien als Fahrräder. So dürfen diese in den meisten Ländern in Europa ohne Altersbeschränkung und ohne Helm gefahren werden. Zudem entfällt eine Versicherungspflicht. Pedelec-Nachrüstsätze können an jedem Fahrrad nachgerüstet werden, ohne dass diese anschliessend dem TÜV vorgeführt werden müssen.

Pedelecs über 25 Kilometer pro Stunde oder mit mehr als 250 Watt Motorleistung, sog. S-Pedelecs, sind nach der Definition der EU „Kleinkrafträder“. Die bisher zugelassenen schnellen Pedelecs umgingen diese Regelung mit einem kleinen Trick: Eine rein elektrische Art Anfahrhilfe erlaubt die Zulassung des Fahrzeugs als „Kleinkraftrad mit geringer Leistung“, d.h. als Zweirad mit einer bauartbedingten Höchstgeschwindigkeit von 25 km/h und funktionsfähigen Pedalen. Die bisher zugelassenen schnellen Pedelecs mit Typprüfung fahren rein elektrisch nicht mehr als 20 km/h.

So können auch diese ohne Helm gefahren werden, da diese auch die in Deutschland geltende Grenze für die Helmpflicht von 20 km/h nicht überschreiten. So darf ein als „Kleinkraftrad mit geringer Leistung“ zugelassenes schnelles Pedelec ohne Helm ab 16 Jahren mit Mofaprüfbescheinigung gefahren werden – mit Tretunterstützung auch über 20 Kilometer pro Stunde. Schnelle Pedelecs benötigen ein Versicherungskennzeichen für rund 60 Euro im Jahr, mit Teilkasko und Diebstahlversicherung kostet diese 40 Euro mehr.

Da in Deutschland die Helmpflicht bei 20 km/h beginnt, sind die meisten E-Bikes nach der deutschen Leichtmofaverordnung zugelassen, die den Betrieb von E-Bikes bis 20 km/h unter folgenden Bedingungen erlaubt: Mofaprüfbescheinigung oder anderer Führerschein, Mindestalter 16 Jahre und Versicherungskennzeichen.

Vorsicht bei „E-Bike Nachrüstsätzen“: Vorher genaue Information über die Bedingungen zur Typprüfung einholen.