E-Bike-Motoren erklärt: Bosch, Shimano & weitere Systeme im Vergleich

May 30, 2024

Kennen Sie Ihren Bosch von Ihrem Shimano Steps? Dein Fazua von deinem Yahama?

Dieser Wettbewerb ist nun beendet

Von Paul Norman

Veröffentlicht: 1. November 2022 um 12:00 Uhr

Ein Elektrofahrrad wäre ohne Motor und Akku kein Elektrofahrrad.

Es gibt eine Reihe verschiedener Motorsysteme von verschiedenen Marken, die Ihnen dabei helfen, die Vorteile des Fahrens eines Elektrofahrrads zu genießen.

Während einige namhafte Marken für Elektrofahrradmotoren den Markt dominieren, wie Bosch und Shimano, gibt es auch eine Reihe kleinerer aufstrebender Marken, die an Zugkraft und Marktanteilen gewinnen.

Viele Fahrradhersteller kombinieren in ihrem Sortiment Motoren verschiedener Marken. Canyon beispielsweise setzt in seinem E-Bike-Sortiment je nach Anspruch des Bikes auf Motoren von Shimano Steps, Bosch und Fazua.

Jeder Motor wird in der Regel nach seinen Leistungsmerkmalen ausgewählt und danach, wie gut er zum Verwendungszweck des jeweiligen E-Bike-Modells passt.

Lesen Sie unseren Test der besten elektrischen Mountainbike-Motoren, um einen detaillierten Einblick in die beliebtesten Systeme zu erhalten, die bei E-Mountainbikes zum Einsatz kommen.

Bevor Sie das tun, sollten Sie sich vielleicht unseren ausführlichen Einsteigerleitfaden ansehen, in dem wir die Frage beantworten: „Was ist ein Elektrofahrrad?“

Bei der überwiegenden Mehrheit der Elektrofahrräder ist der Motor an einer von drei verschiedenen Positionen untergebracht.

Vorderradnabenmotoren sind in der Regel Elektrofahrrädern vorbehalten, die für den Pendelverkehr konzipiert sind, wie z. B. Elektro-Hybrid-Fahrräder und Elektro-Falträder. Sie sind auch bei günstigen Elektrofahrrädern häufig anzutreffen.

Viele Umrüstsätze für Elektrofahrräder verwenden auch Vorderradnabenmotoren.

Mittelmotoren sitzen im Bereich, wo sich normalerweise das Tretlager befindet.

Mittelmotoren sind in allen Arten von Elektrofahrrädern zu finden. Sie eignen sich besonders gut für Elektro-Mountainbikes, da das Gewicht zentral und tief unten liegt

Hinterradnabenmotoren sind normalerweise bei Hybridrädern und einigen der besten Elektro-Rennräder zu finden.

Hinterradnabenmotoren sehen sehr elegant aus und auf den ersten Blick ist es oft schwer zu erkennen, dass es sich bei dem Fahrrad, in das sie eingebaut sind, um ein Elektrofahrrad handelt.

Batterien können hingegen oben am Unterrohr oder an der Vorderseite des Sitzrohrs montiert werden.

Auch interne Akkus im Unterrohr, die entweder abnehmbar oder fest montiert sind, sind eine beliebte Option, insbesondere bei Mountainbikes.

Bei manchen City-Hybriden ist die Batterie oft unter dem Gepäckträger montiert.

Ein austauschbarer Akku hat den Vorteil, dass Sie ihn zum Aufladen ins Haus mitnehmen können, wohingegen Sie andernfalls zum Aufladen eine Steckdose in der Nähe Ihres Fahrrads benötigen. Andererseits sieht ein nicht austauschbarer Akku möglicherweise ordentlicher aus, ist besser geschützt und weniger anfällig für Diebstahl.

Die Leistung eines Elektrofahrradmotors wird normalerweise in Watt gemessen.

Die Gesetze für Elektrofahrräder in den meisten Ländern schreiben vor, dass die Dauerleistung eines Motors auf 250 Watt begrenzt sein muss. Die meisten Motoren können die zulässige Höchstleistung von 250 Watt überschreiten und bieten so über kurze Zeiträume eine deutlich höhere Spitzenleistung.

Das maximale Drehmoment eines Motors ist die wichtigere Leistungsgröße. Das Spitzendrehmoment, das ein Motor liefern kann, variiert außerdem stärker zwischen den Motorsystemen.

Wird in Newtonmetern oder Nm angegeben und misst, wie viel Drehkraft der Motor abgibt.

Auf einem Elektro-Mountainbike gibt es Situationen, in denen es wichtig ist, genügend Drehmoment zur Verfügung zu haben, um schnell Hindernisse zu überwinden und steile Steigungen hinaufzufahren.

Die besten Elektro-Mountainbikes verfügen in der Regel über höherwertige Motorsysteme mit höherem Drehmoment, und das Gleiche gilt auch für Elektro-Lastenräder.

Elektro-Gravelbikes oder Rennräder erfordern möglicherweise nicht so viel Power, oder ein Hersteller entscheidet sich möglicherweise dafür, einen weniger leistungsstarken Motor zu verwenden, um ein natürlicheres Fahrgefühl zu bieten.

E-Bike-Motorsysteme verfügen in der Regel über einen separaten Controller, sodass Sie die gewünschte Unterstützungsstufe einstellen können. Normalerweise gibt es zwischen drei und fünf Unterstützungsstufen, die eine zunehmende Leistung bieten, sowie die Möglichkeit, ohne Unterstützung zu treten, was nützlich ist, wenn Sie versuchen, mit Ihrem Elektrofahrrad fit zu werden.

Erwartungsgemäß gilt: Je weniger Unterstützung Sie wählen, desto länger hält der Akku des E-Bikes. Es ist eine gute Idee, die Geschwindigkeit zu erhöhen, wenn Sie auf Hindernisse wie einen Hügel stoßen oder wenn Sie anhalten/anfahren möchten, und sie wieder herunterzufahren, wenn das Gelände einfacher ist.

Einige Systeme verfügen über eine Option namens „Boost“- oder „Turbo“-Modus. Dadurch erhalten Sie zusätzliche Leistung über 250 Watt, um bei schnellen Starts oder steilen Anstiegen zu helfen.

Der Controller sitzt normalerweise am Lenker des Fahrrads, einige sind jedoch auch im Oberrohr untergebracht. Die Designs variieren von denen, die Ihnen einen Bildschirm mit zahlreichen Statistiken, manchmal einschließlich Navigation, bieten, bis hin zu einem minimalistischen einzelnen Knopf und LEDs, die den Akku- und Unterstützungsstand anzeigen.

Die meisten E-Bike-Antriebssysteme verfügen über eine App, mit der Sie deren Status und Batterielebensdauer überwachen können.

Bei einigen können Sie Einstellungen ändern, z. B. die Stärke der Unterstützung, die Sie auf jeder Stufe erhalten, und bei anderen verwenden Sie Ihr Smartphone als Controller für das E-Bike. Viele Apps bieten Ihnen auch Navigation, Fahrstatistiken und andere Daten.

Die wichtigsten Marken von Elektromotoren, die die Motoranordnung in der Mitte des Antriebs nutzen, sind Bosch, Shimano Steps und Fazua. Diese Option wird von anderen Marken gewählt, die ihre eigenen Motorsysteme herstellen, beispielsweise Giant und Specialized.

Bosch bietet sechs verschiedene Varianten seiner Mittelmotor-Einheit an, einige davon mit Nabenschaltung und Kettenschaltung.

Die meisten sind auf 25 km/h begrenzt (die gesetzliche Grenze für elektrische Unterstützung im Vereinigten Königreich, der EU und Australien). Der Performance Line Speed-Motor ist für den Einsatz in Speed-Pedelecs auf 45 km/h begrenzt.

Alle bieten vier Unterstützungsstufen, wobei das maximale Drehmoment von 40 Nm für die Active Line-Einheiten bis zu 85 Nm für die Performance Line CX reicht. Die Motorgewichte liegen zwischen 2,9 kg und 3,2 kg.

Die Performance Line CX-Motoren sieht man eher bei Elektro-Mountainbikes und Elektro-Gravelbikes, die viel Drehmoment verlangen. Bosch Active Line-Motoren sind häufiger bei Elektro-Hybridfahrrädern zu finden.

Bosch hat seinen Performance Line CX-Motor, die Flow-App, die Fernbedienung, das Kiox 300-Hauptgerät und Akkus mit einer Kapazität von bis zu 725 Wh in seinem sogenannten Smart System zusammengefasst. Dies soll chronischen Bastlern das größtmögliche Maß an Individualisierung bieten.

Die PowerPack-Akkus von Bosch sind für die Montage oben am Unterrohr des Fahrrads oder unter einem Gepäckträger konzipiert. Die Bosch PowerTube-Akkus sind im Rahmen untergebracht. In einigen Fällen besteht die Möglichkeit, einen zweiten Akku hinzuzufügen, um die Reichweite zu erhöhen.

Die sechs Controller-Optionen sind für die Montage entweder am Lenker des Fahrrads oder, im Fall des System Controllers, für die Integration in das Oberrohr konzipiert und verfügen über LED-Anzeigen. Drei Apps ermöglichen die Steuerung und Überwachung des Motors per Smartphone.

Sie finden Bosch-Motoren für E-Bikes vieler Marken, darunter Cannondale, Canyon und Cube.

Shimano hat sein Steps-Motorsystem auf Stadt- und E-MTB-Fahrer ausgerichtet, erweitert seine Unterstützung jetzt jedoch auch auf E-Straßen- und E-Gravel-Bikes und bietet die Integration mit seinen elektronischen Di2-Schaltgruppen.

Es stehen fünf Motoren zur Verfügung. Der Mountainbike-orientierte E7000 und die neuesten EP6- und EP8-Modelle verfügen über ein Drehmoment von 60 Nm oder 85 Nm und einen Akku mit großer Kapazität von bis zu 630 Wh. Diese kann entweder außen am Unterrohr oder innerhalb des Rahmens montiert werden.

Der EP801-Motor (besser bekannt als EP8) ersetzte Shimanos ursprünglichen EP8000-Motor. Dies entspricht dem Drehmoment von 85 Nm der leistungsstärksten Performance Line CX von Bosch und senkt gleichzeitig das Gewicht der anderen MTB-orientierten Steps-Motoren.

Auch der Q-Faktor (der Abstand zwischen den Pedalen) ist für eine bessere Ergonomie schmaler. Auch die maximale Reichweite wurde um 20 Prozent erhöht.

Laut Shimano bietet der neue EP6-Motor die Leistung des EP8 in einem günstigeren Paket. Allerdings ist es etwas schwerer. Sowohl der EP6- als auch der EP8-Motor bieten Funktionen wie automatisches Schalten in Verbindung mit einer elektronischen Gruppe und ein System, das das Schalten ohne Treten ermöglicht.

Mittlerweile ist der E6100-Motor auf Hybrid-E-Bikes ausgerichtet. Mit einem Gewicht von 2,8 kg liefert es ein Drehmoment von 60 Nm und kann in Verbindung mit einer Di2-Gruppe eine automatische Gangschaltung ermöglichen. Wie die MTB-Geräte kann es mit Akkus mit einer Kapazität zwischen 418 Wh und 630 Wh betrieben werden. Diese können an einem Gepäckträger oder an einer Außen- oder Innenrahmenbefestigung montiert werden.

Der EP8 Cargo, der EP6 Cargo und der E6100 Cargo sind – wie der Name schon sagt – für den Einsatz auf Lastenrädern konzipiert. Diese liefern im Vergleich zu den Standardeinheiten ein höheres Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen.

Shimano bietet Konnektivität mit Akkus von Drittanbietern für eine höhere Kapazität von bis zu 1.000 Wh oder mehr für den Einsatz mit elektrischen Lastenfahrrädern.

Schließlich ist der E5000-Motor mit geringerem Drehmoment für den Einsatz in Elektro-Hybridfahrrädern konzipiert.

Fazua bietet derzeit eine Reihe von drei Motoren an. Das Kit der deutschen Marke wird in einer Reihe erstklassiger E-Bikes verwendet, darunter Pinarello, Look und Trek.

Ihr geringes Gewicht, die interne Platzierung und das kleine Profil machen sie zu einer beliebten Wahl für Elektro-Rennräder. Die progressive Unterstützung des Fazua-Systems wird oft als Nachahmung des Fahrgefühls auf einem Rennrad ohne Unterstützung bezeichnet. Sie sind auch auf einigen Hybrid- und Elektro-Mountainbikes zu finden.

Der Motor sitzt am unteren Ende des Unterrohrs, während der Akku weiter oben im Rohr untergebracht ist. Beim ursprünglichen Evation und Ride 50 sind beide als eine Einheit abnehmbar, sodass Sie Ihr E-Bike möglicherweise auch wie ein Fahrrad ohne Unterstützungsunterstützung fahren können.

Die Stromversorgung des Motors erfolgt über ein proprietäres Tretlager, das eine beidseitige Drehmoment- und Trittfrequenzmessung ermöglicht.

Fazua bietet sowohl am Lenker montierte als auch am Oberrohr integrierte Controller an. Es gibt auch eine Boost-Taste, mit der das Gerät 450 Watt erreichen kann, während es gedrückt gehalten wird.

Der neueste Motor von Fazua ist der Ride 60. Dieser bietet ein Drehmoment von 60 Nm aus einem Motor mit einem Gewicht von 1,96 kg gepaart mit einem 432-Wh-Akku mit einem Gewicht von 2,3 kg.

Im Gegensatz zum Evation und Ride 50 sind das Tretlager und die Motoreinheit ein einziges Teil, sodass der Motor nicht entfernt werden kann.

Der Fazua Ride 50 hat ein Drehmoment von 58 Nm und der Motor wiegt 1,8 kg. Angetrieben wird es von einem 252-Wh-Akku mit einem Gewicht von 1,4 kg. Es gibt zwei Versionen, Trail und Street, die unterschiedlich auf die unterschiedlichen Anforderungen in diesen beiden Umgebungen abgestimmt sind.

Schließlich gibt es noch den originalen Fazua Evation-Motor und -Akku mit 55 Nm Drehmoment und einem Gewicht von 4,6 kg für Motor, Akku und Antriebspaket. Wir werden wahrscheinlich erleben, dass dies im Laufe der Zeit durch die neueren Geräte von Fazua ersetzt wird, da diese den gleichen Formfaktor haben, aber verbesserte Ausgangseigenschaften bieten.

Yamaha stellt fünf verschiedene Motorsysteme her, wobei Giant und Haibike die Hauptnutzer seiner Motoren sind (obwohl Giant die Motoren in seine eigenen umbenennt).

Das Drehmoment reicht von 85 Nm für den PW-X3-Motor, der auf E-Mountainbikes ausgerichtet ist, bis hin zu 50 Nm für die PWseries CE.

Es gibt auch den 45 km/h schnellen PW-X2, der eine maximale Leistung von 500 Watt bietet.

Die E-Bike-Motoren von Yamaha sind mit einer Reihe von Akkus mit einer Kapazität zwischen 400 Wh und 600 Wh ausgestattet. Diese können intern oder extern montiert werden.

Es gibt drei Controller-Optionen mit an der Stange montierten Displays, von denen zwei über eine separate an der Stange montierte Fernbedienung verfügen. Für eine einfachere Handhabung beim Fahren kann dieser näher an den Lenkergriffen angebracht werden.

Specialized verwendet in seinen E-Bikes Motoren seiner eigenen Marke. Die Motoren werden von der deutschen Marke Brose hergestellt. Es gibt sie in zwei Geschmacksrichtungen.

Die leistungsstärkere Motorenreihe kommt in den Specialized „4x You“ E-Bikes zum Einsatz.

Der leichtere, leistungsschwächere Motor kommt in seinen Turbo SL-E-Bikes zum Einsatz, die Specialized als 2x You bezeichnet, um das geringere Maß an angebotener Unterstützung widerzuspiegeln.

Der leichtere SL 1,2-Motor hat ein Drehmoment von 35 Nm und wird von einem 320-Wh-Akku angetrieben.

Laut Specializes ist der leistungsstärkere 2,2-Liter-Motor der neuesten Generation 15 Prozent kleiner und 11 Prozent leichter als sein Vorgänger. Es kann eine Spitzenleistung von 565 W (250 W Dauernennleistung) und ein Spitzendrehmoment von 90 Nm abgeben. Specialized verwendet in einigen seiner E-Bikes auch den etwas leistungsschwächeren 2.0-Motor, darunter das Stadt-/Mountainbike Turbo Tero, das über ein maximales Drehmoment von 70 Nm verfügt.

Die leistungsstärkeren Modelle sind mit Akkus zwischen 500 Wh und 710 Wh ausgestattet. Die angegebenen Reichweiten betragen etwa 130 km für Hybrid- und Rennräder und etwa fünf Stunden Fahrzeit für E-MTBs. Laut Specialized lässt sich die Reichweite seiner E-Rennräder mit dem Range Extender, der im Flaschenhalter sitzt, auf bis zu 195 km oder mehr erweitern.

Specialized verfügt auch über eigene Displays sowie Bluetooth- und ANT+-Konnektivität für die Feinabstimmung über die Mission Control-Smartphone-App der Marke.

TQ ist ein Neuzugang im Bereich Elektrofahrräder. Sein Hintergrund liegt in der Robotik und Luft- und Raumfahrt.

Das Motorsystem wurde erstmals beim Trek Fuel EXe Trail-Mountainbike vorgestellt. Es folgten die Rennräder Domane+ SLR und AL. Es wird auch von BMC beim FourStroke AMP LT verwendet.

Der TQ HPR50-Motor verwendet ein einstufiges Direktantriebs-Geschwindigkeitsreduzierungssystem anstelle der üblicheren mehrstufigen Zahnräder oder Riemen. Laut TQ wird der Motor dadurch leichter, leiser und weniger verschleißanfällig.

TQ gibt ein Motorgewicht von 1.850 g bei einer schmalen Tretlagerbreite von 135 mm an. Die Spitzenleistung beträgt 300 W und das Spitzendrehmoment 50 Nm. Es wird von einem 360-Wh-Akku mit einem Gewicht von 1.950 g angetrieben, was einem Gesamtsystemgewicht von 3,9 kg entspricht.

Das TQ verfügt über ein im Oberrohr integriertes Bedienfeld und über kleine, am Lenker angebrachte Tasten wählt man zwischen den drei Unterstützungsstufen. Wie üblich gibt es eine Smartphone-App oder man nutzt Treks eigene Trek-Central-App zur Steuerung seiner E-Bikes.

Die Positionierung eines Motors in der Hinterradnabe eignet sich gut für Straßen- und Hybrid-E-Bikes, bei denen Sie im Vergleich zum Fahren mit einem E-MTB nicht so viel Gewicht verlagern müssen.

Da ein Großteil des Fahrergewichts auf dem Hinterrad lastet, ist ausreichend Traktion gegeben. Da die Leistung des Motors nicht über den Antriebsstrang übertragen wird, entsteht auch kein zusätzlicher Verschleiß und es ist nicht erforderlich, die Leistung zu erhöhen, um das Drehmoment des Motors zu bewältigen.

Der Q-Faktor einiger Mittelmotoren kann recht groß sein (obwohl Motorenhersteller daran gearbeitet haben, ihn auf normale Fahrradmaße zu reduzieren), sodass die Ausrichtung des Antriebsstrangs und die Passform für den Fahrer ebenfalls ein Problem sein können. Durch die Platzierung des Motors in der Nabe lässt sich dieses Problem umgehen, da sie mit Standard-Kurbelgarnituren funktionieren.

Das Mahle ebikemotion-System verfügt über einen Hinterradnabenmotor, der von einer internen Batterie im Unterrohr angetrieben wird.

Mahle verfügt jetzt über zwei ebikemotion-Hinterradnabenmotoren – den ursprünglichen X35 und den neueren, kompakteren X20.

Der ursprüngliche X35-Motor hat eine Leistung von 40 Nm, während der neue X20 diese auf 55 Nm steigert. Beide Systeme verfügen über Akkus mit etwa 250 Wh, während das X20 auch über eine 350-Wh-Option verfügt.

Das Gesamtsystemgewicht des X20 soll 3,2 kg betragen. Der X35 hat ein angegebenes Gewicht von 3,5 kg. Aufgrund seines geringen Gewichts ist es in einigen der leichtesten E-Bikes auf dem Markt verbaut.

Seine kompakte Größe sorgt für ein Fahrradprofil, das sich kaum von einem normalen Fahrrad mit Pedalantrieb unterscheidet. Es besteht die Möglichkeit, eine Flaschenhalterbatterie hinzuzufügen, um die Reichweite zu verdoppeln.

Es gibt eine ganze Reihe von Fahrradmarken, die den Mahle ebikemotion-Hinterradnabenmotor in ihren Rennrädern verwenden, darunter Orbea, Wilier, Colnago und Ribble. Es wird auch bei Hybrid-Mountainbikes wie dem Cannondale Quick Neo, dem Lapierre E-Sensium und dem Wilier Urta Hybrid-Mountainbike verwendet.

Zu den iWoc-Controller-Optionen der Marke gehören ein am Oberrohr montierter Low-Profile-Knopf sowie an der Stange montierte Einheiten. Es gibt BLE- und ANT+-Konnektivität sowie eine App, mit der Sie den Motor abstimmen und die Leistung basierend auf Ihrer Herzfrequenz steuern können.

Paul schreibt seit fast einem Jahrzehnt über Fahrradtechnik und rezensiert alles, was mit dem Radfahren zu tun hat. Er war fünf Jahre lang bei Cycling Weekly tätig und hat außerdem für Titel wie CyclingNews, Cyclist und BikePerfect geschrieben und schreibt regelmäßig Beiträge für BikeRadar. Technisch gesehen deckt er alles ab, von der Felgenbreite bis hin zu den neuesten Fahrradcomputern. Für Cycling Weekly hat er einige der ersten Elektrofahrräder besprochen und ihre Entwicklung zu den hochentwickelten Maschinen beschrieben, die sie heute sind, auf dem Weg, ein Experte für alles, was mit Elektro zu tun hat, zu werden. Paul begeisterte sich für Schotter, bevor es überhaupt erfunden wurde, und fuhr mit dem Cyclocross-Rad durch die South Downs und auf schlammigen Wegen durch die Chilterns. Er beschäftigte sich auch mit Cross-Country-Mountainbiken. Am stolzesten ist er darauf, dass er den gesamten South Downs Way auf einem Crosser zurückgelegt hat und seinen langjährigen Traum, den Monte Grappa mit dem Rennrad zu besteigen, erfüllt hat

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