Ratgeber
Um den Antrieb eines Elektrofahrrads sicherzustellen, ist ein Akku erforderlich, der die nötige Energie dafür bereitstellt. Zu diesem Zweck kommen spezielle E-Bike-Akkus zum Einsatz, die in verschiedenen Bauarten und Leistungsklassen angeboten werden und dedizierte Ladegeräte zum Aufladen erfordern.
Was diese Komponenten konkret auszeichnet und worauf beim Kauf zu achten ist, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
E-Bikes sind keine seltene Erscheinung mehr auf deutschen Straßen und die Nachfrage steigt, was darin begründet liegt, dass sie im Vergleich zu einem Fahrrad mit bloßem Pedalantrieb einen entscheidenden Vorteil bieten: den Elektromotor. Dieser dient zur Unterstützung, wenn beispielsweise Steigungen überwunden werden müssen oder wenn Ihnen während längerer Touren schlichtweg die Puste ausgeht.
Damit der Elektromotor mit Energie versorgt werden kann, sind E-Bikes mit einer sogenannten Traktionsbatterie ausgestattet. Sie stellt die erforderliche elektrische Leistung zur Verfügung. Dabei handelt es sich um einen Akkumulator, der beispielsweise auf Nickel-Cadmium, Nickel-Metallhydrid oder Lithium-Ionen basieren kann. Zum Aufladen von E-Bike-Akkus kann man speziell dafür ausgewiesene Fahrradtankstellen nutzen. Das sind große Ladestationen oder Ladesäulen, die mit Steckdosen ausgestattet sind.
Das Aufladen ist nur mit einem geeigneten Ladegerät bzw. Ladekabel möglich, das in die Steckdose eingesteckt wird. Aufgabe des Ladekabels ist, den aus der Steckdose bereitgestellten Wechselstrom in einen Gleichstrom umzuwandeln, den der E-Bike-Akku erfordert. Alternativ besteht die Möglichkeit, sich eine eigene Ladestation für den Gebrauch zu Hause oder ein mobiles Ladegerät für den Gebrauch unterwegs anzuschaffen, um unabhängig vom bislang noch nicht flächendeckenden Angebot an öffentlichen Ladestationen zu sein.
Generell ist die Lebensdauer eines E-Bike-Akkus begrenzt, vor allem wenn es sich um ein Exemplar der älteren Generation handelt. Lässt die Leistung eines Akkus nach, erkennt man das in der Regel an einem schwächeren Antrieb, einem aussetzenden Motor oder daran, dass der Akku häufiger nachgeladen werden muss. In diesem Fall muss ein E-Bike-Ersatzakku her, um die Funktionstüchtigkeit des E-Bikes wiederherzustellen. In unserem Onlineshop finden Sie Fahrrad-Akkus, Ladegeräte und Ladestationen verschiedener Hersteller, unter denen Sie mit Sicherheit einen geeigneten Ersatz für Ihren Original-Akku oder Ihr Original-Ladegerät finden.
Die Reichweite eines Akkus ist für Nutzer und Nutzerinnen eines E-Bikes ein wichtiger Faktor, schließlich ist die elektrische Unterstützung nur so lange gewährleistet, wie der Motor mit Energie versorgt wird. Gerade bei längeren Touren ist es ärgerlich, wenn der Antrieb schon nach der Hälfte der zurückgelegten Kilometer ausfällt, erst recht, wenn der anstrengende Teil der Strecke noch bevorsteht.
Akku-Kapazität und Reichweite stehen in Beziehung zueinander, denn wie lange ein vollgeladener Akku hält, hängt davon ab, wie viel Energie er zur Verfügung stellen kann (und muss). Die Kapazität, also das Energiespeichervermögen eines Akkus, wird in der Regel in Wattstunden (Wh) bzw. Kilowattstunden (kWh) angegeben. Dabei handelt es sich um die Energiemenge, die ein Akku pro Stunde abgibt. Die Kapazität eines Akkus ist das Produkt aus elektrischer Spannung (angegeben in Volt/V) und Nennladung (angegeben in Amperestunden/Ah). Grundsätzlich lässt sich sagen: Je höher die Kapazität in Wattstunden, desto höher ist die Reichweite.
Die Reichweite eines Akkus ist jedoch nicht allein abhängig von seiner Kapazität, sondern wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst. Das kann das Gewicht der Person sein, die das Elektrofahrrad fährt, die Topographie der Strecke (oft bei E-Mountainbikes relevant), die Windrichtung, der Reifendruck, das eigene Fahrverhalten (häufiges Anhalten vs. flüssiges Fahren) und vieles mehr. Auch der Unterstützungsmodus, der während der Fahrt gewählt wird, hat Auswirkungen auf die Reichweite. Einige Hersteller und Anbieter stellen online sogenannte Reichweiten-Assistenten zur Verfügung, die die Reichweite eines E-Bikes anhand mehrerer Parameter berechnen. Dazu zählen die Durchschnittsgeschwindigkeit, der jeweilige Fahrmodus, die Trittfrequenz sowie das Gewicht von Fahrer oder Fahrerin und Gepäck. Solcherlei Berechnungen können eine erste Orientierung bieten, sind aber dennoch eher als Schätzwerte zu verstehen.
Die Lithium-Ionen-Technologie hat in den vergangenen Jahren einen großen Entwicklungssprung gemacht und leistungsstarke Akkus hervorgebracht, weshalb es sich bei E-Bike-Akkus mittlerweile fast ausschließlich um Lithium-Ionen-Akkus (kurz: Li-Ion-Akkus) handelt.
Sie sind leicht, haben eine hohe Energiedichte und eine lange Lebensdauer. Im Gegensatz zu Nickel-Cadmium-Akkus der älteren Generation sind Li-Ion-Akkus keinem Memory-Effekt unterworfen. Darunter versteht man einen Kapazitätsverlust, der durch häufige Teilentladungen entsteht.
Zu beachten ist allerdings, dass Lithium-Ionen-Akkus keiner Tiefentladung ausgesetzt werden dürfen, da die Zellen sonst irreversiblen Schaden davontragen könnten. Das gleiche gilt für Lithium-Polymer-Akkus, einer Variante von Li-Ion-Akkus. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass E-Bike-Akkus jeder Bauart auch während der Lagerung ein gewisses Maß an Energie verlieren. Der Ladezustand sollte also regelmäßig überprüft werden.
Ladegeräte, auch Charger genannt, sind unverzichtbar, wenn es darum geht, Akkus wieder aufzuladen. Der E-Bike-Bereich bildet hier keine Ausnahme. Mithilfe von Ladegeräten wird der Strom aus der Steckdose in einen für den E-Bike-Akku erforderlichen Ladestrom umgewandelt. Für die Nutzung öffentlicher Ladestationen muss daher im Regelfall ein Ladegerät bzw. Ladekabel mitgeführt werden. Entscheidend ist, dass das Ladegerät zum E-Bike-Akku passt, also auf die zugrundeliegende Akku-Technologie abgestimmt ist. Zwar gibt es mittlerweile Universal-Ladegeräte, mit denen sich unterschiedliche Akkutypen laden lassen, davon kann man aber nicht bei jedem Modell automatisch ausgehen.
Wer autark sein und auch fernab von erreichbaren öffentlichen Ladestationen die Möglichkeit haben möchte, sein E-Bike aufzuladen, kann zu mobilen Ladegeräten greifen. Hierbei handelt es sich im Grunde genommen um Powerbanks mit Ladekabel, die zwar weniger Strom liefern als stationäre Ladestationen, dafür aber beispielsweise am Lenker mitgeführt werden können und die Reichweite des Fahrrads erhöhen. Alternativ gibt es 12-Volt-Ladegeräte, die es ermöglichen, einen E-Bike-Akku über eine Kfz-Steckdose aufzuladen. Verglichen mit einem 230-Volt-Ladegerät dauert das Laden zwar erheblich länger, als Reise-Ladegeräte eignen sich solche Ausführungen aber trotzdem. Fährt man beispielsweise mit dem Pkw in den Urlaub und nimmt das E-Bike mit, ist man damit auf der sicheren Seite.
Bei vielen E-Bike-Ladegeräten der neueren Generation handelt es sich um intelligente Ladegeräte oder Smart Charger, die in der Lage sind, den Ladezustand des Akkus zu überwachen und in unterschiedlichen Lademodi eingestellt werden können. Zwar sind viele Fahrrad-Akkus mit einem Batterie-Management-System (kurz: BMS) ausgestattet, das den Ladestrom regelt und vor Tiefentladungen auf der einen und Überspannungen auf der anderen Seite schützt, im Fall einer längeren Aufbewahrungszeit nützt ein BMS jedoch wenig.
Gerade im Winter lassen viele Fahrer und Fahrerinnen ihr E-Bike aufgrund der widrigen Witterungsbedingungen lieber stehen und lagern den E-Bike-Akku ein. Das ist per se eine gute Idee, allerdings gilt es bei der Aufbewahrung einiges zu beachten. Li-Ionen-Akkus beispielsweise müssen bei Zimmertemperatur, in trockener Umgebung und bei einem konstanten Ladezustand zwischen 50 und 60 % gelagert werden. Bei Nichtnutzung droht eine Tiefentladung, die für Li-Ionen-Akkus extrem schädlich ist. Smarte Ladegeräte schaffen in dem Fall Abhilfe. Sie prüfen den Ladezustand, halten ihn dauerhaft auf optimalem Level und senden immer mal wieder Impulse, um den Akku auf Funktionstüchtigkeit zu testen.
Wer sich einen neuen Akku für sein E-Bike zulegen möchte, muss darauf achten, dass die Kompatibilität mit dem Fahrrad gewährleistet ist. In diesem Zusammenhang gilt es, das Antriebssystem zu berücksichtigen. Um einen kompatiblen Ersatz-Akku zu finden, müssen der Herstellername und die erforderliche Spannung bekannt sein. Wichtig ist außerdem, dass der Akku in die entsprechende Halterung am Elektrofahrrad passt. Das ist deswegen relevant, weil Akkus nicht bei jedem E-Bike an der gleichen Stelle angebracht sind. Manche befinden sich am Rahmen des Fahrrads, andere am Gepäckträger. Aus diesem Grund werden E-Bike-Akkus (beispielsweise die Powerpacks von Bosch) in beiden Varianten angeboten.
Die Akku-Kapazität und damit verbunden die Reichweite spielen ebenfalls eine große Rolle beim Kauf. Zwar bieten größere Akkus mehr Speicher und halten dadurch eine längere Strecke, das bedeutet aber nicht, dass größer automatisch besser ist. Zu bedenken ist nämlich, dass ein Akku mit zunehmender Größe ein höheres Gewicht mit sich bringt und in der Regel auch teurer ist. Es empfiehlt sich, eine Ausführung zu wählen, die den eigenen Fahrgewohnheiten am besten entspricht. Zur Orientierung: Eine Akku-Kapazität von 300 Wh genügt in der Regel für Gelegenheitsfahrer und -fahrerinnen, die ihr Bike für Fahrten in der Stadt und kleinere Ausflüge nutzen. E-Bike-Akkus mit 500 Wh Kapazität sind hingegen die bessere Wahl, wenn Sie lange Touren mit mehr Fahrgewicht planen und Strecken mit Steigungen bewältigen. Für E-Biker, die viel unterwegs sind, lohnt sich eventuell die Anschaffung eines zweiten Akkus, der als Austausch-Akku fungiert.
Um einen Akku aufzuladen, ist ein Ladegerät erforderlich. Wer keine E-Bike-Ladestation in der Nähe hat und sein Ladegerät daher bei sich führen möchte, sollte darauf achten, dass es möglichst klein und leicht ist. Generell muss ein Ladegerät für den Akkutyp sowie die erforderliche Akkuspannung ausgelegt sein, um den richtigen Ladestrom bereitstellen zu können. Zum Zweck der Sicherheit sollte es über Schutzvorrichtungen wie einen Überspannungs-, Unterspannungs-, Überstrom- und Übertemperaturschutz verfügen und kurzschlussfest sein. Ein gutes Ladegerät zeichnet sich durch eine hohe Effizienz aus. Das heißt, es leitet die elektrische Energie ohne große Einbußen, wie sie beispielsweise durch Hitzeentwicklung verursacht werden, an den Akku weiter. In Situationen, in denen es mal schnell gehen muss, ist auch die Ladedauer relevant. Sogenannte Fast Charger (erhältlich bspw. für Bosch Powerpacks) sind Schnell-Ladegeräte, die den Akku innerhalb kürzester Zeit aufladen und somit lange Wartezeiten ersparen. Allerdings sind Schnell-Ladegeräte mitunter etwas schwerer als Standard-Ladegeräte.
Hitze und Kälte schaden jeder Art von Fahrrad-Akku, daher sollte das E-Bike an heißen Tagen an einem schattigen Platz und an kalten Tagen in einer Umgebung bei Zimmertemperatur abgestellt werden. Die optimale Temperatur für den Betrieb eines Akkus liegt bei etwa 15 bis 25 °C. Die Fahrweise hat ebenfalls Auswirkungen auf die Haltbarkeit eines Akkus: zu starkes Beschleunigen beim Anfahren und ein dauerhaftes Fahren auf höchster Unterstützungsstufe kosten viel Energie. Hier gilt es, mit dem Powermodus zu haushalten. Nach dem Laden des Akkus sollte das Ladegerät immer vom Stromnetz getrennt werden. Zwar ist es bequemer, den Stecker in der Steckdose zu belassen, der Lebensdauer des Ladegeräts ist dies aber nicht zuträglich. Ist der Akku also vollgeladen, heißt es: Stecker ziehen.
Muss ein Ersatz-Akku oder Ersatz-Ladegerät vom gleichen Hersteller stammen wie das Original?
Nicht zwangsläufig, es ist aber empfehlenswert. Wenn Sie einen Akku oder ein Ladegerät von dem Hersteller kaufen, von dem auch das Original stammt, können Sie eine gleichbleibende Qualität und eine uneingeschränkte Funktionalität erwarten. Das ist nicht der Fall, wenn Sie auf günstigere Repliken zurückgreifen. Hier kann man nicht genau sagen, ob die verarbeiteten Bauteile von guter Qualität sind. Wenn Sie sich für einen Ersatz-Akku oder ein Ersatz-Ladegerät von einem unbekannten Hersteller entscheiden, sollten Sie darauf achten, dass es wenigstens einer CE-Prüfung unterzogen wurde. Mit einem CE-Zeichen geben Hersteller an, dass das Produkt die Sicherheitsrichtlinien gemäß EU-Verordnung 765/2008 erfüllt. Allerdings sei dazu gesagt, dass es sich bei einer CE-Kennzeichnung nicht um ein unabhängiges Zertifizierungszeichen handelt.
Wie werden E-Bike-Akkus entsorgt?
E-Bike-Akkus dürfen genauso wie herkömmliche Batterien nicht im Hausmüll entsorgt werden. Es gibt kommunale Sammelstellen, in denen Sie Ihren Akku kostenfrei abgeben können, und auch manche Wertstoffhöfe nehmen Akkus und Batterien entgegen. Grundsätzlich ist jeder, der neue Batterien und Akkus vertreibt, zur Rücknahme selbiger verpflichtet. Verkauft Ihr Fahrradhändler E-Bike-Akkus, trifft das auch auf ihn zu.
Was versteht man unter einem Ladezyklus?
Als Ladezyklus bezeichnet man die Wiederaufladezeit eines entladenen Akkus bis zur vollständigen Akku-Ladung. Ein Ladezyklus kann sich aus mehreren Teilladungen zusammensetzen. Veranschaulicht an einem Beispiel: Lädt man einen Fahrrad-Akku an Tag 1 von 30 % auf 80 %, also um 50 %, auf und wiederholt den Vorgang an Tag 2, ist erst dann der vollständige Ladezyklus (50 % + 50 %) erreicht.
Sind die Stecker von E-Bike-Ladekabeln genormt?
Nein, die Stecker von Ladekabeln und Ladegeräten für E-Bike-Akkus sind nicht genormt. So fertigen Hersteller wie Bosch, Shimano, Yamaha und Rosenberger Charger mit jeweils spezifischen Steckern an. Für Anbieter von öffentlichen Fahrradtankstellen ist das ein Nachteil, da sie ihre Ladesäulen so ausstatten müssen, dass sie mit möglichst vielen Typen von Steckern kompatibel sind.