E-Bike Motoren und Antriebe auf einen Blick

Neben dem weit verbreiteten E-Bike Antrieb, dem Mittelmotor, haben auch der Frontmotor und der Heckmotor ihre Daseinsberechtigung. Während der Mittelmotor als Allrounder unter den E-Bike Antrieben gilt, können je nach Einsatzbereich und Ansprüche für E-Biker und -Bikerinnen ein Front- bzw. Heckmotor die geeignetere Wahl darstellen.

 

In diesem Beitrag erhaltet ihr einen Überblick über die verschiedenen E-Bike Antriebe und welche Vor- und Nachteile diese mit sich bringen.

Vor- und Nachteile des Mittelmotors als E-Bike Antrieb

Der Mittelmotor als E-Bike Antrieb dominiert bereits seit einigen Jahren die E-Bike-Szene. Anfänglich für E-Mountainbikes entwickelt, sieht man ihn inzwischen auch an E-Trekking– und E-Citybikes.

 

Der niedrige und mittig am E-Bike liegende Mittelmotor sorgt für eine sehr gute Balance und ein vertrautes Fahrgefühl. Dieser E-Bike Antrieb wirkt sich beim Mountainbiken vor allem positive auf die Kontrolle des E-Bikes aus.

 

Mittelmotoren sind mit bis zu 120 Nm Drehmoment die kraftvollsten E-Bike Antriebe und punkten mit ausgezeichneter Performance bei steilen Anstiegen im groben Gelände. Derartig starke Motoren sind für die meisten E-Biker und E-Bikerin jedoch überhaupt nicht erforderlich. In der Regel sind 40-60 Nm im flachen und 60-85 Nm im steilen Gelände bei einem E-Bike Antrieb ausreichend.

 

In letzter Zeit erhalten die sogenannten Minimal-Assist-E-Bike-Antriebe immer mehr Aufmerksamkeit. Diese zeichnen sich vor allem durch ihr geringeres Gewicht aus. Der neue E-Bike Antrieb des Herstellers Fazua wiegt unter 2 kg und lässt das E-Bike aufgrund der kompakten Bauweise kaum als eines erkennen. Mit kleinen Abstrichen bei der Akkukapazität wiegt das E-MTB kaum mehr als ein normales Enduro-Bike. Allerdings muss für die innovativen kleinen E-Bike Antriebe deutlich tiefer in die Tasche gegriffen werden.

E-Bike Antrieb

Gewicht des Mittelmotors als Faktor

Trotz des zusätzlichen Gewichts erlaubt der Mittelmotor als E-Bike Antrieb eine agile Lenkung, da sich Motor und Akku innerhalb der gefederten Masse befinden. Die Masse eines schweren, rotierenden Nabenmotors würde das Fahrverhalten im Gelände hingegen negativ beeinflussen.

 

Die Kraft des Mittelmotors wirkt direkt auf die Tretlagerachse und wird wie die Muskelkraft auf die Pedale über die Kette auf das Hinterrad übertragen. Ein Sensor im Tretlager misst die Tretkraft des Fahrers bzw. der Fahrerin und passt die Unterstützung des E-Bike Antriebs sehr präzise dem natürlichen Tretverhalten an.

 

Allerdings sind Mittelmotoren nicht die leisesten Kraftpakete. Durch die Integration des Motors im Rahmen wirkt dieser als Resonanzkörper und verstärkt die Motorgeräusche. Des Weiteren leidet bei diesem E-Bike Antrieb spürbar die Lebensdauer von Kette und Ritzeln. Außerdem steigt die Gefahr, beim Schalten (Verschalten) unter Last die Kette und Schaltwerk zu beschädigen.

 

Während bei diesem E-Bike Antrieb auf einen Umwerfer am Tretlager verzichtet werden muss, kann an der Hinterradnabe ein gewöhnliches Schaltwerk mit Kassette verwendet werden.

Für wen eignet sich ein Mittelmotor als E-Bike Antrieb?

Ein Mittelmotor als E-Bike Antrieb eignet sich besonders für Menschen, die eine sportliche und dynamische Fahrweise pflegen, den ein oder anderen Berg bezwingen möchten und sich bergab auf unbefestigten Wegen heimisch fühlen. Wenn man sich größtenteils im Flachland bewegt, sollte die Wahl auf einen weniger kraftvollen Mittelmotor als E-Bike Antrieb fallen, um Kette und Ritzel zu schonen.

Der Nabenmotor als E-Bike Antrieb

Knapp ein Viertel aller E-Bikes werden laut der Website „pedelecmonitor“ von einem Nabenmotor angetrieben. Bei den verwendeten E-Bike Nabenmotoren handelt es sich i. d. R. um bürstenlose Motoren (kurz: BLDC), die ohne verschleißanfälliges Getriebe auskommen. Direkt auf die Radnabe ohne Reibungsverluste über eine Kette wirkt das Drehmoment eines Nabenmotors als E-Bike Antrieb relativ effizient. Allerdings leidet die Effizienz von Nabenmotoren bei geringer Geschwindigkeit, wodurch es schneller als beim Mittelmotor zur Überhitzung des E-Bike Antriebs kommen kann.

 

Der größte Vorteil eines Nabenmotors ist seine Kompatibilität in der Montage. Mit diesm E-Bike Antrieb lässt sich nahezu jedes Fahrrad zum E-Bike nachrüsten, ohne in die bestehenden Antriebssysteme inkl. Schaltung eingreifen zu müssen. Kurbel, Kettenblätter, Ritzel und damit auch die Übersetzungsbandbreite bleiben erhalten.

 

Außerdem sind Nabenmotoren als E-Bike Antrieb sehr leise, verschleißarm für Kette und Ritzel und verlangen keinen Kraftaufwand bei abgeschalteter Motorunterstützung. Die Lebensdauer des E-Bike Antriebs von 10.000 bis 20.000 km unterscheidet sich hingegen nicht von den gängigen Mittelmotoren.

 

Die E-Bike Antriebe liefern sofort beim Anfahren ihr volles Drehmoment unabhängig des eingelegten Gangs und können am Vorder- und am Hinterrad eingesetzt werden. Weil Nabenantriebe jedoch nicht im Optimalen Schwerpunkt und außerhalb der gefederten Masse liegen, finden sie an E-MTBs und E-Fullys keine Verwendung. Zu sehr würde die Agilität und die Balance im Gelände durch den E-Bike Antrieb eingeschränkt werden.

Vor- und Nachteile des Frontmotors als E-Bike Antrieb

Der Frontmotor in der Vorderradnabe ist besonders einfach und günstig als E-Bike Antrieb nachzurüsten. Falls gewünscht, kann auch ein zweites Laufrad mit Nabenmotor eingespeicht werden und bei Bedarf das Vorderrad einfach ausgetauscht werden. Dadurch kann das E-Bike unter der Voraussetzung, dass der Akku entnehmbar ist, ohne Mehrgewicht und zusätzlicher Anstrengung wie ein klassisches Fahrrad gefahren werden.

E-Bike Antrieb

Des Weiteren entsteht durch Kombination von elektrischem Frontantrieb und Muskelkraft auf das Hinterrad ein Allradfahrrad. Dies sorgt für ein ausgeglichenes Fahrverhalten und einen gleichmäßigen Reifenverschleiß. Allerdings führt das zusätzliche Gewicht am Vorderrad durch den E-Bike Antrieb zu einem trägeren Lenkverhalten, weshalb ein Allradantrieb in dieser Form für den Einsatz im Gelände nicht wünschenswert ist. Bei nassem oder sandigem Untergrund besteht zudem die Gefahr, dass das Vorderrad durchdreht. In der Kurvenfahrt kann dies zu einer Übersteuerung des Fahrrads führen.

 

Der Frontmotor als E-Bike Antrieb kommt überwiegen bei Cityrädern im flachen Gelände Einsatz. Vor allem bei Lastenrädern, Tandems und Falträdern ist der Frontantrieb durch seine Flexibilität zum Rahmenbau beliebt. Zudem herrschen dort durch erhöhte Masse bzw. Lenkwinkel mehr Traktion am Vorderreifen, wodurch ein Durchdrehen minimiert wird.

Wer ein neues E-Bike für kleines Geld sucht, seinen alten Drahtesel neue Kraft verleihen möchte oder einfach einen wartungsarmen Antrieb für den täglichen Weg zur Arbeit sucht, liegt mit dem Naben-Frontmotor als E-Bike Antrieb richtig. E-Bikes mit integriertem Antrieb sind meist jedoch deutlich wartungsärmer und für längere, sowie anspruchsvollere Touren geeignet. Nabenmotoren sind eher für eine Ab und Zu Unterstützung gedacht.

Vor- und Nachteile des Heckmotors als E-Bike Antrieb

Der Heckmotor als E-Bike Antrieb befindet sich am E-Bike in der Hinterradnabe. Der Heckantrieb sorg für eine erhöhte Traktion des Hinterreifens auch auf nassen und losen Untergrund. Anders als beim Frontmotor kann ein Heckmotor nicht mit einer Nabenschaltung oder Rücktrittbremse kombiniert werden. Das Nachrüsten eines Heckmotors ist ebenfalls, wenn auch nicht ganz so leicht wie eines Frontmotors nachzurüsten.

 

Eine Besonderheit dieses E-Bike Antriebs ist die Möglichkeit der Energierückgewinnung (Rekuperation). Nachdem man den Berg bezwungen hat, kann auf der Abfahrt ein Teil der verbrauchten Energie zurückgewonnen werden. Positiver Nebeneffekt: Die Bremsbeläge werden im Vergleich zu anderen E-Bike Antrieben etwas geschont. Nachteilig wirkt sich das zusätzliche Gewicht auf das meist sowieso schon etwas schwerere Hinterrad aus lediglich abseits der Straße aus.

 

Aus diesem Grund wird der Heckmotor wie auch der Frontmotor weitestgehend im urbanen Bereich eingesetzt. Vor allem bei S-Pedelecs, also E-Bikes mit Zulassung bis 45 km/h, werden Hinterradnabenantriebe durch das gute Kosten-Leistungs-Verhältnis gerne verbaut. Des Weiteren findet man Heckantriebe als E-Bike Antrieb häufig bei leichten E-Rennräder und E-Gravelbikes sowie E-Kinderrädern und E-Lastenräder bis hin zu ausgefallenen E-Cruisern.

Zusammenfassung der Vor- und Nachteile der E-Bike Antriebe

Mittelmotor

Frontmotor

Heckmotors

+ gleichmäßige Gewichtsverteilung

+ vertrautes Fahrgefühl

+ geeignet für sportliches Fahren im Gelände

– höhere Verschleiß von Kette und Ritzel

– lautes Motorgeräusch

– Nachrüstung nicht möglich

– häufig höherer Preis

+ an vielen Rädern nachrüstbar

+ mit allen Schaltsystemen kombinierbar

+ Verschleißarm

+ geringes Gewicht

+ günstig

+ sehr energieeffizient

+ kein Kraftaufwand bei abgeschaltetem Motor

– stärkere Belastung der Gabel

– trägeres Lenkverhalten

– Vorderrades kann durchdrehen

– nicht für MTBs geeignet

+ sehr leise

+ direkte Kraftübertragung für ein dynamisches Fahrverhalten

+ Energierückgewinnung (Rekuperation) möglich

+ Nachrüstung möglich

+ kein zusätzlicher Verschleiß der Antriebsteile

+ kein Kraftaufwand bei abgeschaltetem Motor

+ minimalistisches Rahmendesign

– hecklastiges Fahrverhalten

– keine Nabenschaltung möglich

– Hinterradausbau erschwert

E-Bike Antrieb

Reibrollenantrieb als E-Bike Antrieb

Zur Vollständigkeit dieses Beitrags möchten wir euch noch ein paar Worte zu einer außergewöhnlich einfachen Art des Antriebs eines E-Bikes erzählen. Der Reibrollenantrieb wird neben den gängigen bereits genannten E-Bike Antriebe lediglich vereinzeltet eingesetzt.

 

Vor allem beim Nachrüsten normaler Fahrräder lassen sich Reibrollantriebe als E-Bike Antrieb leicht integrieren. Reibrollenantriebe sind unabhängig von Antriebsarten und Schaltung. Sie sind sehr leicht und dennoch kraftvoll. Zum Dauereinsatz sind sie aufgrund des zusätzlichen Verschleißes des Reifenprofils nicht geeignet. Des Weiteren lässt sich ein Reibrollenantrieb nicht an MTB-Reifen verwenden.

 

Reibrollenantriebe können meist als DIY-Nachrüstsatz erworben werden. Der österreichische Hersteller add-e ist einer der bekanntesten Anbieter von Reibrollenantrieben. Einen innovativen Ansatz für einen Reibrollen-Frontantrieb hat sich das Start-up CLIP aus New York ausgedacht.

Fazit: E-Bike Antriebe

Den perfekten E-Bike Antrieb gibt es nicht. Wer sich für die kompromissärmste Antriebsart entscheiden möchte, fährt mit einem weniger starken Mittelmotor am besten. Die meisten E-Bike Modelle bekannter Hersteller, sind mit diesem ausgestattet. Gute Balance, Kontrolle, gepaart mit möglichst geringem Verschleiß und Kosten sprechen dafür.

 

Auf der anderen Seite wird einem meist die Wahl des Motors verwehrt. Die meisten Hersteller entscheiden über den verbauten E-Antrieb ihre E-Bike-Modelle. Häufig mit einem für viele Fahrstile geeigneten und für die meisten einfach zu kontrollierenden Mittelantrieb.

Dadurch das für den Mittelmotor deutlich mehr finanzielle Mittel für Forschung & Entwicklung bereitgestellt werden, werden sich vor allem hier die Innovationen abspielen und dadurch das Marktgeschehen in Zukunft weiter bestimmen.

 

Flitz ihr jedoch lieber durch die Stadt oder pendelt täglich zur Arbeit und könnt auf den Komfort eines vollgefederten Fahrrads verzichten, könnte ein E-Bike mit Nabenantrieb für euch die günstigere und wartungsärmere Variante darstellen. Für den längeren Einsatz ist dieser jedoch oft weniger geeignet.

 

Im Zweifel empfehlen wir bei der Wahl des E-Bikes vor dem Kauf immer eine Probefahrt zum persönlichen Vergleich der Antriebsarten zu machen.

 

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Quellen:

https://pedelecmonitor.com/motorhersteller/

https://www.pedelecforum.de/wiki/doku.php?id=e-motor:nabenmotoren

https://ebikespass.de/lebensdauer-von-e-bike-motoren/

https://ebikespass.de/comeback-der-hinterrad-nabenmotoren/

https://eflizzer.ch/nabenmotor-und-mittelmotor-beim-e-bike-was-sind-die-unterschiede/ https://fazua.com/de/

https://www.bikes.de/magazin/bikes-technik/e-bike/e-bike-motoren

https://qwic.de/news-item/tipps/front-heck-oder-mittelmotor-was-ist-die-beste-wahl-fuer-mein-e-bike/

https://www.bike-magazin.de/emtb/kaufberatung/alternative-antriebskonzepte-bei-e-mountainbikes

https://www.bike-magazin.de/emtb/kaufberatung/welcher-motor-ist-der-beste-beim-e-mtb

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