Praxiserfahrungen mit Elektrisch-angetriebenen Fahrrädern

Elektrofahrräder erreichen – je nach Leistung des Motors, des fahrenden Menschen und der Zulassung – Geschwindigkeiten von 25 km/h oder 35 km/h und mehr. Es zeigt sich, dass durchschnittliche Menschen mit einem schnellen Elektrofahrrad ungefähr die Fahrleistungen von unmotorisierten Fahrrad-Athleten erreichen, aber mit den üblichen Akkus (ohne Tausch) weniger weit kommen. Die Durchschnittsgeschwindigkeiten von schnellen Elektrofahrrädern liegen meistens zwischen 25 bis 30 km/h, was sie auf kürzeren Strecken innerorts zu den durchschnittlich schnellsten Fahrzeugen überhaupt macht.

Die zögerliche Akzeptanz für Elektrofahrräder resultiert vor allem aus der Historie der Akku-Technologie. Gilt die Fahrradtechnik als ausgereift, so galt das lange Zeit nicht für die Akku-Technologie. Akkus mit geringer Reichweite, stark nachlassende Akkus, Memoryeffekt usw. behindern die Popularität im Niederpreissegment. Da vor allem europäische Hersteller lange die Zielgruppe der über 50-Jährigen im Blick hatten, wurden nur entsprechend designte Räder auf dem Markt platziert. Das führte zum heutigen „Oma-Rad“-Image der elektrisch unterstützten Räder.

Moderne Elektroräder haben heute Traktionsbatterien aus NiMH-Akkumulatoren, Lithium-Polymer-Akkus oder Lithium-Eisen-Phosphat(LiFePO4)-Akkumulatoren, die sich im Einsatz bewähren (große Reichweite und Lebensdauer, kein Memoryeffekt). Insbesondere die seit ca. 2006 verfügbaren LiFePO4-Akkumulatoren zeigen eine höhere Leistungsdichte und Betriebssicherheit sowie kürzere Ladezyklen bei Verwendung leistungsstarker Ladegeräte. Preislich liegen diese im Bereich anderer Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Ein Akku muss auf die kurzzeitige maximale Stromaufnahme des Motors ausgelegt sein. Das wird bei modernen Akkumulatoren in NiMh-Technik und bei LiFeP04-Akkus aber grundsätzlich sichergestellt. Bei älteren Bleiakkus war es nur dann gegeben, wenn man spezielle hochstromfähige Fahrakkus verwendet hat. In der Vergangenheit hielten zahlreiche E-Bike-Batterien die hohe Strombelastbarkeit auf Dauer nicht aus, weil die verwendeten Zellen nicht hochstromfest waren, was insbesondere dann zur Überlastung führte, wenn Elektroräder häufig an Steigungen gefahren wurden.

Elektroräder haben eine durch die Kapazität des Akkus eingeschränkte Reichweite. Diese wird umso kürzer, je steiler das Streckenprofil ist und je schneller gefahren wird. Der Elektroantrieb ist insbesondere bei Pedelecs als „Rückenwind“ konzipiert, nicht als ausschließlicher Antrieb. Es kann nicht wie bei einem benzinbetriebenen Fahrzeug innerhalb von wenigen Minuten wieder „vollgetankt“ werden, ein Akkuladezyklus dauert je nach Modell mehrere Stunden. Im Gegensatz zu Motorrädern mit Verbrennungsmotor beschleunigen Elektroräder jedoch lautlos und tragen lokal nicht zur Ozon- und Smogbildung bei.

In den letzten Jahren haben in China, in westlichen Ländern bisher weitestgehend unbemerkt, E-Bikes den Individualverkehr revolutioniert. Waren vor wenigen Jahren noch Fahrräder dominant im Straßenbild chinesischer Großstädte, sind inzwischen viele Millionen E-Bikes hinzugekommen. Getrieben durch die Gesetzgebung, d.h. Zulassungsverbot für Krafträder mit Verbrennungsmotor in vielen Großstädten, ist eine Industrie mit einem Produktionsvolumen von schätzungsweise 20 Mio. E-Bikes pro Jahr entstanden. Eine Vielzahl lokaler Anbieter überschwemmen den Markt und führen einen heftigen Preiskampf. Die Preise liegen mit 200 bis 300 Euro pro Bike nur knapp über dem Materialwert. Das typische chinesische E-Bike ist im Erscheinungsbild eher einem Motorroller wie z.B. einer Vespa denn einem Fahrrad nachempfunden. Die Geschwindigkeit ist auf 25 km/h limitiert, ein Pedalantrieb ist in der Regel nur zum Notbetrieb oder als Steigungshilfe vorgesehen. Energiespeicher sind in der Mehrzahl der Fälle Bleiakkus, Li-Ionen-Batterien kommen nur in wenigen hochpreisigen Modellen zum Einsatz. Eine ähnlich explosionsartige Entwicklung ist in anderen bevölkerungsreichen asiatischen Ländern wie Indien oder Indonesien nicht zu beobachten. Dort dominieren benzingetriebene Kleinkrafträder, da keine Zulassungsbeschränkungen existieren.

Durch eine Rekuperation der Bremsenergie kann im Stadtverkehr die Reichweite deutlich erhöht werden. In unabhängigen Tests wurde die Reichweite um 11 % vergrößert. In Zukunft sind durch Weiterentwicklung der Controller oder den Einsatz von rückspeisefähigen Umrichtern höhere Werte möglich.

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