Marktübersicht E-Bike-Motoren - Radtourenmagazin

Marktübersicht E-Bike-Motoren

Mittelmotoren entwickeln sich rasant, der Markt verzeiht keine Fehler. Welche Modelle gibt es aktuell, worauf ist beim Kauf zu achten und wie funktionieren die Antriebe überhaupt? Unsere Marktübersicht gibt Antworten.

Text: Ingo Effing
Foto: Brose

Der Kundenansturm im Krisenjahr hat die heimischen Fahrradläden regelrecht leergefegt. So wird auch 2020 für die Hersteller von E-Bikes wohl wieder ein Rekordjahr werden. Schon 2019 durfte die Branche einen erdrutschartigen Zuwachs an verkauften E-Bikes von fast 40 Prozent gegenüber dem Vorjahr bejubeln. Das waren insgesamt satte 1,36 Millionen E-Bikes, die allein hierzulande aus den Ladenlokalen gerollt oder aus den Kartons der Versender gezogen wurden. Ein Milliardenmarkt mit rosigen Aussichten. Nur zum Vergleich: Die Automobilbranche konnte 2019 lediglich 63.300 Neuzulassungen rein batteriebetriebener Elektroautos verzeichnen. Tendenz allerdings auch hier: stark steigend.

Herzstück und treibende Kraft eines jeden E-Bikes ist der Elektromotor. Wer zu Beginn des Booms vor etwa 15 Jahren in einen gut bestückten Fahrradladen spazierte, um ein Auge auf die damals noch recht neuartigen Pedelecs zu werfen, konnte neben einigen Modellen mit Mittelmotor auch viele Räder mit Antriebseinheit in der Radnabe am Vorder- oder Hinterrad begutachten. Herkömmliche Fahrräder konnten mit Radnabenmotoren kostengünstig und schnell in Pedelecs verwandelt werden, ohne den Rahmen neu konstruieren zu müssen: Nabenmotor einspeichen, Akku in den Gepäckträger geschoben, Display auf den Lenker und fertig war das E-Bike. Frontmotoren sind inzwischen weitestgehend vom Markt verdrängt worden. Die ungünstige Kraftübertragung über den wenig belasteten Vorderreifen führt oft zum Wegrutschen auf losem Untergrund in Kurven, bei Nässe oder an Steigungen. Am Heck hält sich der Nabenantrieb zwar, mittlerweile hat sich der Mittelmotor aber durchgesetzt und treibt neun von zehn Pedelecs an.

Die zentral im Tretlagerbereich verbauten Antriebe haben den Vorteil einer ausgeglichenen, mittigen Gewichtsverteilung zwischen den beiden Laufrädern, sie sind robust und mit Nabenschaltungen kompatibel. Mittelmotoren setzen wie gewöhnliche Fahrräder an der Kurbelachse an, die unmittelbarere Kraftübertragung auf die Kette  vermittelt ein natürliches Fahrgefühl und ist spürbar kraftvoller als bei den eher sanft unterstützenden Heckantrieben. Auf der Contra-Seite stehen dagegen ein vergleichsweise hoher Preis, die Lautstärke und ein hoher Verschleiß an der Kettenschaltung.

Turbulenter Markt

Die Entwicklung der Antriebe gleicht einem Wettrennen. Jahr für Jahr überbieten sich die Hersteller damit, immer kleinere, leistungsstärkere Antriebe auf den Markt zu bringen. Viele mitunter namhafte Produzenten können nicht Schritt halten und müssen abreißen lassen. Zum Jahresende 2019 hat sich Continental aus dem Rennen verabschiedet und den Geschäftsbereich aufgegeben. Zwei Jahre zuvor hatte man mit der Vorstellung des 48V-Motors noch buchstäblich die Revolution ausgerufen. Hart erwischt hat es auch Deutschlands größten Fahrradhersteller Derby Cycle mit Marken wie Kalkhoff, Raleigh, Rixe und Focus. Nachdem es mit den eigenen Impulse-Motoren vermehrt zu Problemen gekommen war und in der Folge zu Unmut bei den Kunden, trennte man sich vom bis dahin weit verbreiteten eigenen Antriebssystem und setzte ausgerechnet auf Continental-Motoren. BionX, Hersteller von Heckmotoren, ist nach Insolvenz vom Markt verschwunden, und auch Go Swissdrive wurde 2019 wegen zu hoher Entwicklungskosten aufgelöst. Der zunehmende Aufwand, neue Funktionen und App-Anbindungen zu entwickeln, lässt sich in einem preissensiblen Marktumfeld langfristig wirtschaftlich nur schwer abbilden, hieß es dazu in einer Stellungnahme.

Der verlockende Wachstumsmarkt treibt dennoch auch Neulinge an den Start. Sie rechnen sich Chancen auf ein Stück vom scheinbar mächtigen E-Bike-Kuchen aus. Auf den erstenBlick nachvollziehbar, denn Elektromotoren sind weit verbreitet und im Prinzip einfach aufgebaut. Da liegt der Gedanke nah, so ein E-Bike-Antrieb sei mit überschaubarem Aufwand entwickelt. Doch weit gefehlt.

Knifflige Antriebs-Entwicklung

Während man bei rein elektronisch betriebenen Fahrzeugen wie beispielsweise einem Elektroauto nur eine Energiequelle hat – man tritt auf das Strompedal und der Motor setzt dementsprechend seine Leistung frei, gibt beim Pedelec auch der Radfahrer seine Eigenleistung aus den Beinen dazu. Ein E-Bike ist deswegen ein hybrides System aus Mensch und Maschine, das die Motorleistung mit dem ungleichmäßigen Antritt des Fahrers in Einklang bringen muss. Feinfühlig, aber direkt soll der Motor exakt die Leistung zuführen, die in der jeweiligen Fahrsituation gerade benötigt wird.

Der Motor wird über den Druck auf die Pedale gesteuert und soll gleichmäßig unterstützen, ohne zu Ruckeln und ohne dass das Fahrrad unterm Hintern durchgeht. Anfühlen soll sich das Ganze dann auch noch wie normales Fahrradfahren, nur weniger anstrengend. Dazu ist ein hoch komplexer Regelkreis aus Sensoren und Software nötig. Er bestimmt, wann und wie stark die Eigenleistung des Fahrers vom Motor unterstütz wird. Hinzu kommen noch verschiedenste Einflussgrößen wie schwindende Akkukapazität, Trittfrequenz oder die Außentemperatur. Der Teufel steckt nicht zuletzt im Software-Detail und führt immer wieder dazu, dass Motoren angekündigt werden, die Auslieferung sich aber verzögert, weil irgendwo im komplizierten Zusammenspiel Probleme auftauchen und bis zuletzt mit Hochdruck programmiert und optimiert wird, während die Fahrradhersteller in den Produktionsstätten mit scharrenden Hufen darauf warten, die Antriebe in ihre neuen Modelle einzubauen.

Die größte Herausforderung besteht immer darin, verschiedenste, teilweise gegensätzliche Anforderungen unter einen Hut zu bringen, ohne große Kompromisse in einzelnen Bereichen eingehen zu müssen, gibt Michael Wild, Leiter der Marketingabteilung der deutschen Shimano-Generalvertretung zu bedenken. Ein möglichst geringes Gewicht und kompakte Abmessungen hätten bei der Entwicklung des neuen EP8 ebenso im Pflichtenheft gestanden wie ein hohes Drehmoment, Reichweite und viele weitere Anforderungen. Das alles gilt es zu koordinieren, um ein dynamisches, aber natürliches Fahrgefühl zu erzeugen. Den Ingenieuren in Japan sei da ein Meisterstück gelungen, so Wild.

Obwohl sie immer leistungsstärker werden, haben die  Mittelmotoren  in den vergangenen zehn Jahren gehörig abgespeckt, sind zunehmend kompakter geworden. Dieser Entwicklung sind laut Wild allerdings physikalische Grenzen gesetzt – zum Beispiel im Hinblick auf die steigende Wärmeentwicklung, wenn immer mehr Leistung auf immer kleinerem Raum produziert wird. Und auch die Produktionskosten müssen sich in einem marktfähigen Rahmen bewegen. Künftige Motorengenerationen werden sich daher vor allem durch die inneren Werte auszeichnen, prognostiziert Wild, durch eine noch ausgereiftere Software und eine noch besser auf alle erdenklichen Fahrsituationen abgestimmte Motorcharakteristik. Der E-Bike-Motor im Jahr 2030 werde sich optisch vermutlich gar nicht so sehr von den heutigen Modellen unterscheiden, lediglich etwas kleiner, kompakter und besser ins Gesamtdesign integriert sein. Aber in Sachen Effizienz sei noch etwas Luft nach oben, was der Reichweite zugute komme. Und auch die Möglichkeiten, die Motorcharakteristik den eigenen Bedürfnissen anzupassen, werde an Bedeutung gewinnen, so Wild.

Qual der Wahl

Weil gerade die Motorcharakteristik so entscheidend für das Fahrgefühl ist, sollte man sich beim Radkauf vielleicht nicht nur für ein bestimmtest Fahrrad, sondern ganz explizit auch für einen bestimmten Motor entscheiden. Mindestens aber lohnt es sich, sich einige Gedanken zum Antrieb durch den Kopf gehen lassen. Was also gilt es zu bedenken?

Der Hardware-Entwicklung sind physikalische Grenzen gesetzt, aber auch die Vernunft setzt Grenzen, was die Leistung angeht. Schon jetzt ist der stärkste Motor nicht per se die beste Wahl. Antriebe für den Trekking- oder Citybereich, die weniger druckvoll unterstützen, fühlen sich häufig harmonischer an, laufen ruhiger und gehen meist auch sparsamer mit dem Akku um. Bin ich also eher der gemütliche Touren-Typ, oder will ich regelmäßig die Unterstützungsgrenze von 25 Stundenkilometern mit Muskelkraft knacken? Viele Motoren entkoppeln inzwischen mehr oder weniger vollständig das Getriebe von der Kurbelachse, sobald die Unterstützung aussetzt oder der Motor bei leerem Akku abschaltet. Ist das nicht der Fall, bremst der interne Widerstand der Zahnräder und das Getriebe muss mitgetreten werden. Das macht E-Bike-Fahren ohne Unterstützung mühsam. Bei E-Rennrädern ist eine Entkopplung daher fast ein Muss, aber auch für E-Mountainbiker und sportliche Tourenfahrer interessant.

Der Motor zwischen den Füßen braucht außerdem Raum und vergrößert den Abstand zwischen den Kurbelarmen, also die Standbreite, auch Q-Faktor genannt. Bei Knieproblemen lohnt es sich deshalb, ein Auge auf einen möglichst schmalen, ergonomischen Pedalabstand zu werfen.

Diese Motoren stellen wir in unserer Marktübersicht mit ihren technischen Daten vor:

Bafang: M200, M300, M420, M445, M500, M800

Bosch: Active Line, Active Line Plus, Performance Line (Gen3), Performance Line CX (Gen4)

Brose: Drive C Alu, Drive T Alu, Drive S Alu, Drive C Mag, Drive T Mag, Drive S Mag

Fazua: Evation

Giant: SyncDrive Core (RT), SyncDrive Sport, SyncDrive Pro

Panasonic: GX Ultimate, GX Power, GX Power Plus

Shimano: STEPS E5000, STEPS E6100, STEPS E7000, EP8

TQ Systeme: HPR 120S

TranzX: M17

Yamaha: PW-X2, Pwseries ST, Pwseries TE, Pwseries CE

 

Die komplette Marktübersicht lesen Sie im RADtouren-Magazin 1/2021 – ab 10. Dezember am Kiosk.

02. Dezember 2020

Katharina Garus

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