Derzeit limitiert die EU die Dauereistung, die ein versicherungsfreies Elektro-Fahrrad oder Pedelec haben darf, mit 250W. Eine Anhebung auf 500W wird zur Zeit in den einschlägigen Gremien disskutiert und wird möglicherweise schon 2012 in Kraft treten.

Es ist wichtig hier die physikalischen Grenzen zu erkennen, die einem Elektromotor in der jeweiligen Leistungsklasse gesetzt sind. Wir haben für Sie die Möglichkeit geschaffen herauszufinden, ob unsere Elektro-Fahrräder ihren speziellen Anforderungen genügen. Geben Sie einfach die geforderten Parameter ein und der Leistungsrechner kann Ihnen z.B.: Auskunft darüber geben, ob Sie ihren Arbeitsweg mit einem E-bike zurücklegen könnten oder ob der gefürchtete Hausberg seinen Schrecken verliert!

Zum besseren Verständnis ein wenig Physik...
Ein Pedelec bzw. e-bike ist immer eine Kombination von 2 Antriebsaggregaten – dem/der Pedalierenden und dem E-Motor. Dieses Team muss 3 Arten von Widerstand beim Fahren überwinden.

• Steigungsverluste (der dominante Faktor am Berg). Relevant ist hier vor allem das Gesamtgewicht von Fahrrad und Fahrer. Vereinfacht gesagt, kann ein Mensch mit 60kg Körpergewicht am Berg fast doppelt so steile Steigungen überwinden wie ein 120kg schwerer Mensch.
• Luftwiderstand (nur für Geschwindigkeiten über 20km/h relevant, spielt in der Ebene die dominante Rolle, oder auch bei häufigem Gegenwind.)


• Reibungsverluste des Antriebes und der Reifen (typisch 50-100W, hängt in erster Linie von der Güte der Lager und dem Luftdruck/Profil der Reifen ab.)

Da die Pedelec-Verordnung (DIN EN 19194) eine maximale Dauerleistung von 250W an der Welle vorschreibt, kann sich beim Fahren also maximal diese Leistung, plus der Leistung des/der Pedalierenden, auf diese 3 Punkte aufteilen.

• Luftwiderstand: Welche Geschwindigkeit schafft ein Motor mit 250W in der Ebene, mit einem 'normalen upright' Fahrrad – Liegeräder und verkleidete Fahrräder können wegen des geringeren Luftwiderstandes erheblich mehr schaffen!

Die Höchstgeschwindigkeit eines Fahrrades in der Ebene hängt praktisch nur vom Luftwiderstand ab. Um die in der Pedelec-Verordnung festgelegte Höchstgeschwindigkeit von 25km/h (plus Toleranz) zu erreichen, sind die 250W normalerweise ausreichend. Typisch werden zur Überwindung des Luftwiderstandes bei gegebenen Geschwindigkeiten folgende Leistungen benötigt:

Wie man sieht, verdoppelt sich die nötige Leistung zwischen 15km/h und 30km/h in Schritten von jeweils nur 5km/h. Für 30km/h ist bereits die 8-fache Leistung nötig wie bei 15km/h.
(Dieser Zusammenhang gilt übrigens für jede Geschwindigkeitsverdoppelung: Doppelte Geschwindigkeit erfordert 8-fache Leistung).
Anders ausgedrückt: bis ca 20km/h spielt der Luftwiderstand fast keine Rolle, darüber jedoch sehr rasch die dominante Rolle.
Die vollen 250W eines Pedelec schaffen die Überwindung des Luftwiderstandes bis fast 30km/h, wenn man ca. 60W für die Reibung abrechnet.
Dies steht in gutem Einklang mit dem vom Gesetzgeber gewollten Maximalwert von 25km/h plus einer gewissen Toleranz.
Geschwindigkeiten über 30km/h hingegen sind mit 250W unerreichbar, hier ist man, da das Pedelec ja darunter schon abregeln muss, rein auf Muskelkraft angewiesen.
Anmerkung: Ein S-Pedelec schliesslich braucht bei 45km/h ca. 750W Leistung (incl. Reibung). 500W davon darf der Motor beisteuern, den Rest muss der Fahrer aufbringen, was schon recht sportlich ist.
Ohne Treten werden also mit 500W eher nur 40km/h erreicht werden.

• Steigungsverluste: Wieviel Steigung schafft ein Motor mit 250W?

Alle direktgetriebenen Nabenmotoren haben (im Gegensatz z.B.: zu Getriebemotoren oder Mittelmotoren) haben  am Berg eine technisch bedingte Einschränkung: Da sie die Schaltung des Fahrrades nicht mitbenützen können, müssen sie die ganze Kraft "direkt" aufbringen. Da ihr bester Wirkungsgradbereich typischerweise bei ca. 15- 25km/h liegt, ergibt sich also immer das Problem, dass Sie

• entweder den Berg mit vollem Tempo "durchtauchen" müssen (geht oft wegen begrenzter Leistung nicht)
• oder sie den Berg mit geringer Geschwindigkeit und entsprechend schlechtem Wirkungsgrad fahren müssen.

Um eine Abschätzung treffen zu können, wieviel der Motor am Berg "schafft", kann man davon ausgehen, dass ein "normalgewickelter" 26km/h-Nenngeschwindigkeits-Motor etwa auf 13km/h zurückfallen darf, um noch in einem erträglichen Wirkungsgrad-Bereich zu bleiben. Wird er am Berg viel langsamer, besteht die Gefahr, dass er ganz "stecken bleibt".
Ein 'Bergmotor' (also z.B.: 26" Wicklung in 20" Nabe) darf auf ca 11km/h zurückfallen, ein 'Schnellmotor' (20" Motor in 26" Nabe) nur auf 16km/h!

Bei 100 kg Systemgewicht entsprechen die erlaubten 250W an der Welle bei 13km/h ca 6% Steigung ohne mittreten, wenn man ca 60W für die Reibung einberechnet.
Für andere Werte von Geschwindigkeit, Gesamtgewicht und Steigung können Sie hier die notwendige Leistung ausrechnen lassen.

Wenn unter "Leistung gesamt" mehr als 250W herauskommt, müssen Sie also die Differenz selbst dazu pedalieren, weil der Motor eben nur 250W leisten darf.
Möglich für Eigenleistung sind (für einige Zeit) typisch Werte von 80W bis etwa 200W, sehr sportliche Menschen schaffen auch mehr.
"Normalen" Menschen ist es nicht möglich, über längere Zeit mehr als ca. 80W zu leisten.
Wenn die Leistung des Motors plus die des Pedalierens zusammen nicht ausreicht, und die "Leistung gesamt" zu erreichen,
haben sie mit den von Ihnen eingegebenen Werten eine Anforderung an Ihr Pedelec gestellt, die es nicht erfüllen kann.

Welche Möglichkeiten gibt es, weniger Leistung zu "brauchen", oder mehr Leistung zu "bekommen"?

• Langsamer fahren als 20-25km/h
• Reibungswiderstand reduzieren: z.B.: Reifen härter aufpumpen (bringt nicht mehr als max ca. 10-20W)
• anderen Weg mit geringerer Steigung wählen (kann sehr viel bringen)
• richtiges = rechtzeitiges Schalten auf einen kleineren Gang, die ideale Trittfrequenz ist die wichtigste Möglichkeit die menschliche Leistung zu erhöhen.
• Sitzposition optimieren (Lenkerhöhe, Sattelhöhe und Rahmengeometrie haben auch einen großen Einfluß auf die Leistung des/der Pedalierenden
• Gesamtgewicht reduzieren (die Möglichkeiten hier sind meist beschränkt)
• Geschwindigkeit reduzieren: Bringt den Motor meist in einen schlechteren "Teillastbereich", in dem er weniger als die 250W auf die Strasse bringt, bringt also bei einem direktgetriebenen Nabenmotor meist nichts.
• anderes Antriebskonzept wählen: Ein Tretlagermotor zb. kann die Schaltung des Fahrrades "mitbenützen" und hat dadurch auch bei sehr geringen Geschwindigkeiten einen hohen Wirkungsgrad
• Mögliche Antriebsleistung erhöhen: Durch Verwendung eines getriebelosen Motors oder von 2 Getriebemotoren (hinten/vorne) kann die Antriebsleistung Ihres Fahrrades erhöht werden auf z.B.: 500W. So ein Fahrzeug ist allerdings kein Pedelec mehr, sondern ein S-Pedelec oder Kleinkraftrad mit geringer Leistung, welches einer TÜV-Abnahme bedarf, die allerdings bis 25km/h dem Vernehmen nach einfach und günstig zu bekommen ist. Für so ein Fahrzeug entfällt auch die Notwendigkeit des Pedelec-Sensors.

Wieviel Kapazität (V, Ah, Wh) muss mein Akku haben?

Die vergleichbare Kapazität eines Akkus wird in Wh (Wattstunden) angegeben, sie ergibt sich aus seiner Kapazität in Ah (Amperestunden) mal seiner Nennspannung (meist 24 oder 36V). Ein 11,6Ah Akku mit 24V Nennspannung hat also eine Kapazität von 278 Wh. Analog hat ein 10Ah Akku mit 36V Nennspannung also etwa eine Kapazität von 360 Wh.

Man rechnet mit folgenden durchschnittlichen Verbrauchswerten:

• in der Ebene 2-10Wh pro km je nach Eigenleistung
• am Berg 20-50Wh pro 100 Höhenmeter je nach Eigenleistung

Mit einem 24V/11,6Ah-Akku lassen sich also in der Ebene je nachdem wie sehr Sie mittreten zwischen 28-85km zurücklegen, oder eben zwischen 550 - 1200 Höhenmeter fahren, oder eine Kombination aus den beiden. Abhängig von Gewicht, Geschwindigkeit und Mittreten können diese Werte erheblich unter- und überschritten werden, aber als erste Schätzung taugen sie ganz gut.

Für andere Werte von Weglänge, Höhendifferenz und Akkuspannung können Sie hier die notwendige Akkukapazität in Ah ausrechnen lassen. Alle Werte sind nur als Abschätzung zu verstehen. Bei Blei-Akkus (die wir nicht anbieten) muss dabei die Kapazität wegen des sog. "Peukert-Effektes" höher sein als als bei Lithium-Akkus. Diese Berechnung kann keine professionelle Berechnung oder Beratung ersetzen.

Hier können Sie "Ihre" Akkukapazität errechnen: