Theorie
Pedelec vs. e-bike
In Deutschland ist ein Pedelec (Pedal Electric Cycle) einem Fahrrad rechtlich gleichgestellt, wenn es erstens mit einem Motor ausgestattet ist, der dauerhaft maximal 250 Watt leistet, und zweitens die Motorunterstützung unterbrochen wird, wenn der Fahrer nicht in die Pedale tritt oder die Geschwindigkeit 25 km/h überschritten wird. Eine elektrische Unterstützung bis 6 km/h, ohne dass der Fahrer die Pedale bewegt (Schiebehilfe), ist zulässig (§ 63a (2) StVZO). In diesem Fall besteht keine Kennzeichen-, Versicherungs-, Führerschein- und Helmpflicht (§1 StVG). In diese Kategorie fallen 95 % aller verkauften elektrisch unterstützten Zweiräder.
Eine verbesserte Version des normalen Pedelecs ist das schnelle Pedelec (S-Pedelec), welches nicht mehr in der Klasse der Fahrräder, sondern in der Klasse der Kleinkrafträder einzuordnen ist. Es besitzt dieselbe Funktionsweise wie das normale Pedelec, jedoch wird die Motorunterstützung erst bei einer Geschwindigkeit von 45 km/h abgeschaltet. Die maximale Nenn-Dauerleistung des Motors liegt hier derzeit bei 500 Watt. Bei S-Pedelecs ist eine Betriebserlaubnis bzw. eine Einzelzulassung des Herstellers vom Kraftfahrtbundesamt (KBA) notwendig. Das S-Pedelec benötigt ein Versicherungskennzeichen und sein Fahrer einen Führerschein.
Die weitere Kategorie stellt das E-Bike im engeren Sinne dar. Diese Art der Elektrofahrräder können mit einem Elektromofa verglichen werden, welche sich mit Hilfe eines Elektroantriebs durch einen Drehgriff oder einen Schaltknopf fahren lassen und dies auch ohne das Treten der Pedale. Dieses Fahrrad wird als Kleinkraftrad (früher: Leicht-Mofa genannt) eingestuft, wenn die Motorleistung von 500 Watt sowie eine Höchstgeschwindigkeit von maximal 20 km/h nicht überschritten wird. Der Fahrer ist auf die eigene Leistungsfähigkeit angewiesen, falls er schneller als 20 km/h fahren möchte. Es gelten dieselben gesetzlichen Bestimmungen wie bei den S-Pedelecs: das Benötigen eines Versicherungskennzeichen, eine Betriebserlaubnis und mindestens ein Mofa Führerschein.
Inzwischen wird der Begriff E-Bike vielfach für alle Fahrräder mit Elektromotor verwendet, ohne zu unterscheiden ob eine Tretunterstützung des Fahrers notwendig ist oder nicht. Auch die synonyme Verwendung der Begriffe Pedelec und E-Bike findet immer größere Verbreitung.
Messsystem
Zur Erfassung sowohl der menschlichen als auch der elektrischen Leistung beim Fahren eines Pedelecs stehen an der DHBW drei Pedelecs der Marke Staiger Sinus (Modell 2012) zur Verfügung, welche mit verschiedenen Messgeräten ausgestattet sind.
Garmin Vector
Zur Erfassung der Leistung des Pedelecfahrers sind die Pedelecs mit einem Garmin Vector (bzw. Nachfolgemodell Vector 2) Watt-Mess-Pedalsystem ausgestattet. Diese sind anstelle der normalen Pedale zu montieren und erfassen u.a. die Gesamtleistung, die Kraftverteilung zwischen links und rechts und die Trittfrequenz. Die Daten werden von einem Garmin Edge 810 Fahrradcomputer angezeigt, um GPS-Daten (z.B. Position, Uhrzeit) und Fahrdaten (z.B. Geschwindigkeit, Distanz) ergänzt und für eine spätere Auswertung aufgezeichnet. Die vom Hersteller angegebene Messgenauigkeit von +/- 1% konnte für Geschwindigkeiten > 5 km/h unter Laborbedingungen bestätigt werden.
Cycle Analyst
Die elektrische Leistung des Pedelecmotors wird über den Cycle Analyst in Kombination mit dem Cycle Analogger der Firma Electric Bike-Solutions erfasst. Ein zwischen Akku und Motor geschalteter Messwiderstand erfasst sekündlich Strom und Spannungsverlauf. Das am Lenker montierte Display des Cycle Analyst zeigt die Daten sowie verschiedene Auswertungen (z.B. Leistung, Akkuladestand) an. Der Cycle Analogger zeichnet die Daten auf und ergänzt sie um GPS- (z.B. Position, Uhrzeit) und Fahrdaten (z.B. Geschwindigkeit, Distanz).
Powertap
Mit dem Powertap der Firma Cycleops wird die an der Hinterradnabe anliegende Gesamtleistung gemessen. Der Powertap wird anstelle der normalen Hinterradnabe eingebaut und mit einem Garmin Edge 810 gekoppelt. Die Nabe misst mittels einen Dehnmessstreifens die Leistung, welche vom Fahrradcomputer um GPS- (z.B. Position, Uhrzeit) und Fahrdaten (z.B. Geschwindigkeit, Distanz) ergänzt und aufgezeichnet wird.
Leistungsstudie
Die Standardfrage eines jeden Pedelecfahrers „wie weit reicht mein Akku?“ lässt sich nicht einfach beantworten. Zu zahlreich sind die Parameter, wie Gegenwind, Steigung, Unterstützungsstufe, Reifendruck, welche die Antwort auf diese Frage maßgeblich beeinflussen. Das e2rad-Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, unter bestimmten Bedingungen der Antwort etwas näher zu kommen und die Frage daher umformuliert: „Wie viel elektrische Energie benötige ich für ein gegebenes Streckenprofil?“. Am Ende des Projekts sollen Radroutenplaner um eine Funktion erweitert werden, welche den elektrischen Energiebedarf für das typische Fahrverhalten des Nutzers auf dieser Strecke ermittelt.
Unter Laborbedingungen und bei kurzen Testfahrten wird der Zusammenhang zwischen einzelnen Parametern und dem tatsächlichen Energiebedarf ermittelt. Die Abhängigkeiten der Parameter untereinander werden berücksichtigt. Das Zwischenergebnis sind spezifische Energiebedarfe für kurze Referenzstreckenelemente. Diese sind dann auf den Track einer geplanten Gesamttour anzuwenden. Die einzelnen Teilergebnisse werden an den Messdaten der alljährlich organisierten Fernradtouren verifiziert.
reparatur
Ein neues Fahrrad läuft wie geschmiert. Doch sobald das Fahrrad in die Jahre gekommen ist, können Verschleißerscheinungen auftreten und kleinere oder größere Mängel sich bemerkbar machen. Gerade Radler, die den täglichen Weg mit dem Zweirad bestreiten, sind auf den treuen Drahtesel angewiesen. Natürlich könnte man über einige kleine Mängel am Rad, wie z.B. eine schwerfällige Gangschaltung, einfach hinwegsehen, aber es beeinträchtigt den Fahrkomfort und kann mit der Zeit größere Probleme nach sich ziehen, wenn es nicht behoben wird. Aus der Projekterfahrung heraus ist festzustellen, dass sich der Verschleiß der mechanischen Komponenten eines Pedelecs von dem eines normalen Fahrrads nicht unterscheidet. Obwohl die Projektpedelecs lange Phasen ungenutzt stehen und während der Touren unabhängig von Witterung und Streckenbeschaffenheit mehrere Tage im Dauereinsatz sind, ist dagegen ein Qualitätsverlust der elektrischen Komponenten inklusive der Akkus bisher nicht feststellbar.
Genau aus diesen Gründen hat unser Partner fahrrad.de ein kostenloses E-Book veröffentlicht, in dem erklärt wird wie mit ein paar schnellen Handgriffen Kleinigkeiten korrigiert und größere Probleme verhindert werden können. Dieses E-Book können Sie hier downloaden.
Ihr findet dort Informationen zu folgenden Themen:
– Bremsen richtig einstellen
– Gangschaltung warten
– Kette richtig ölen oder wechseln
– Richtige Reifenauswahl
– Leuchten und Reflektoren
– Schutzbleche
– STVZO-Ausrüstung