Der Stand der Pedelec im Frühjahr 2011 T3

[doran]

Stand der Pedelecs im Frühjahr 2011 - T3

Im 3.Teil wollen wir etwas über den "Tellerrand" schauen.
Was fehlt zur Zeit noch gänzlich in der "Pedelec-Szene" ?
Nichts ist genormt. Eigentlich müßte man an ein 24 V Pedelec
jeden genormten 24 V Akku anstecken können. Egal ob original
oder modernerer oder größerer Akku mit genormtem Anschluß,
es müßte gehen. Ebenso für Räder mit 36 V & 48 V. Sinnvoll
wäre ein genormter Akkustecker ( im Notfall auch mit Adapter )
an den man z.B. standardmässig 3 Größen anstecken könnte.
z.B. 10 Ah - 15 Ah - 20 Ah. Ob es zusätzlich Sinn macht, einen
leichten "Rangeextender" ( Reichweitenverlängerer ) für die eher
seltenere "große Tour" an zu stecken, müßte die Praxis zeigen.
Für Stadträder kaum notwendig, für Tourenräder - Mountainbikes-
S-Pedelec eher wahrscheinlich. Im einzelnen gibt es Räder
die mit verschiedenen Akkus angeboten werden, auch Rangeex-
tender gibt es, doch es fehlt die Norm & "die Lösung aus einem
Guß", erst innerhalb einer Radmarke - später beliebig tauschbar -
weil genormt. Bei Akkus der Lithium - Familie ( heute Standard )
könnten "Tuning-Akkus" mit 9s oder 10s (Zellen) anstatt der üblichen
8s angesteckt werden. Lithium - Akkus haben je nach Reaktionspartner
( Mangan - Phosphat - Titanat - Cobalt - Nickel - Eisen ) 3,3...3,6 V pro
Zelle. So würde aus den offiziellen 24 V ~ 27 V oder ~ 30 V .
Controller & Motor würden das sicherlich mitmachen. Es hätte einen
Leistunggszuwachs von ~ 12% .. 24% zur Folge.
Dazu gehört natürlich ein zusätzliches angepaßtes Ladegerät.
Sinnvoll wäre ein Standardlader mit der Umschaltmöglichkeit
auf 9 oder 10 Zellen. Parallel wäre eine Umschaltmöglichkeit
von Standardladung auf Schnellladung ( 60% der Normalzeit )
wünschenswert. Für die Mittelklasse ( 2.000 - 2.500 € & S-Pedelec )
wird das sicherlich kommen, der Konkurenzdruck zwingt die Firmen
dazu. Wer nicht mitzieht wird am Markt verlieren!

Wünschenswert wäre es auch, wenn man die Schnittstelle vom Motor
zum Controller ( Steuerung ) normen würde. So könnte man
Einzelkomponenten wie Motor - Controller & Akku jeweils bei
Reparatur mit Fremdfabrikaten oder verbesserten Ausführungen
austauschen. Da sehe ich in nächster Zeit ( 5-Jahre ) kein Licht am
Ende des Tunnels, danach vielleicht.

Wie sich die Motoren entwickeln, ist ebenfalls schwer einzuschätzen. Es
sind jeweils zwei unabhängige & doch verbundene "Spieler" auf dem Feld
Der Entwickler schätzt den Bedarf ab & entwickelt sein Produkt, & bietet
es an. Der Kunde setzt Nutzen - Gefallen & Spaßfaktor ins Verhältnis
zum Preis & entscheidet über Kauf oder "Ladenhüter". Danach hat der
Entwickler in Einklang mit dem "Marketing" die Möglichkeit zur
Nachbesserung. Ist diese erfolgreich, kann das Produkt sich am Markt
durchsetzen. Ein Beispiel dafür ist die neue "Suntour-Prallelogramm-
Sattelstütze" die ab diesem Frühjahr in einigen Pedelec's ab Werk
verbaut wird. Auf den ersten Bick sehr gut, doch was kostet sie als
Nachrüstfeder ? hält sie auf Dauer ? das wird langfristig über ihren Erfolg
entscheiden. Prophete ( ZEG-Hausmarke ) hat vo 2..3 Jahren eine ins
Sattelrohr integrierte - verdrehsichere langhubige Feder herausgebracht.
Leider konnte sie sich am Markt nicht durchsetzen. Warum? - ich habe
keine Ahnung !
Der Frontmotor mit 250 W ( Nennleistung ) wird wohl den größten Teil des
Marktes abdecken. Ob da noch eine Nische bleibt für 180 W Motoren ist
offen. Nach meiner Einschätzung wäre ein Markt für Freizeitfahrer ohne
sportliche Ambitionen da. Die Leistung ist durchaus ausreichend. Zur
Erinnerung: für 15 kmh ohne Wind & Steigung bedarf es 50 W -
Tretleistung, für 18 kmh " " & " " " " 80 W.
Wenn dann zusätlich 180 W. zur Verfügung stehen, reicht das immer.
Doch der Kunde entscheidet mit seiner Kaufentscheidung. Eine größere
Leistung im Vorderrad als 250 W, oder verstäktes Drehmoment macht
keinen Sinn. Die Traktion vorne ist begrenzt, - der Schlupf würde unan-
genehm zunehmen. Außerdem stellt der Motor eine ungefederte Masse
dar, was sich negativ auf die Fahrstabilität auswirkt. Von daher begrenzt
sich seine Anwendung im Marktsegment. Gelingt es ein umschaltbares
Planetengetriebe oder eine angeflanschte Untersetzung in oder an den
Frontmotor zu bauen, würde sein Aktionsfeld drastisch größer. Das ginge
zu Lasten des Hinterrad-Nabenmotor ohne Planetengetiebe & des Mittel-
motor. Bei einer Untersetzuung von 1: 0,6 ..1: 0,7 würde die Berg-
tauglichkeit im umgekehrten Verhältnis zunehmen. Es wird daran ge-
arbeitet, ob mit Erfolg wird man sehen. Zunächst könnte die Umschaltung
mechanisch erfolgen - später vom Pedaldruck ( einstellbar ) gesteuert.

Das gößte Entwicklungspotenzial steckt wohl im Mittelmotor. Der
erprobte Panasonic-Antrieb ist schon recht ausgereift. Ob der neue
Bosch-Antrieb da mithalten kann, oder besser ist, wird man erst im Spät-
herbst beurteilen können. Seine Betriebssicherheit und Qualität erst in
2..3 Jahren. Der erste Eindruck läßt Gutes erwarten. Mehrere Firmen
haben sich entschlossen ihn in ihren Rädern zu verbauen. Wenn dann der
Controller & der Akku noch von Bosch kommt, hätte man eine "Lösung
aus einem Guß" mit guter Ersatzteilversorgung "ohne Sprachbarrieren".
Durch seine tiefe Lage eignet er sich bestens zum Ausbau der 500 W.
S-Pedelec Klasse. Kein aufgebohrter 250 W-Motor, sondern 500 W-
Dauerleistung mit Spitzenlast ~ 750 W am Berg & beim Start.
Wenn Panasonic nicht damit kommt, wird es Bosch tun.

Der "Sattelstangen-Motor" von "Gruberassist" aus Wörgl in Österreich ist
ein guter Ansatz. Serienreif ist er noch nicht. Vorstellbar wäre: In einem
verdickten Rohr ( 50...80 mm) sitzt er senkrecht auf der Tretkurbelachse
mit einem Freilauf & entsprechender Steuerung,- so könnte er bestens
den Fahrer beim Treten unterstützen ( drehmomentgesteuert )
Auch hier keine Baubegrenzung durch tiefen Schwerpunkt & Teil
der gefederten Masse. Heißt: durchentwickelt & brauchbar fürs normale
Pedelec & einer verstärkten Drehmoment-Ausführung ( high torque)
sowie einer Powerausführung 500 W (750 W-Kurzzeit) für echte
S-Pedelec. Wird das Sattelrohr verjüngent nach oben durchgezogen,
erreicht man zusätzlich eine Torsionsversteifung ( Verdrehsicherheit)
des Rahmen, ideal um die größeren Kräfte am S-Pedelec solide zu
verarbeiten. Ob die kleine Firma aus Österreich den Entwicklungsaufwand
stemmen kann, bleibt offen - Bosch könnte es sicherlich.

Der Heckmotor ist die Domäne von Bion-X. Der Motor ist sicherlich ein-
mal der große Wurf gewesen ( vor 5 Jahren ) Er wurde stets weiter-
entwickelt, & steht heute fast perfekt zur Verfügung. Auch hier fehlt noch
der von Hause auf 500 / 750W konzipierte S-Pedelec Motor.
Der ehemals 250 W Motor wurde wiederholt modifiziert, steht heute als
300 W Motor zur Verfügung paßt aber nicht wirklich in die Landschaft.
Der drehmomentverstärkte 250 W Motor lässt sich nur "knapp" als 250 W
Motor verkaufen. Bei strenger Auslegung der Einstufung könnte er nicht
mehr als 250 er durchgehen. Freuen wir uns, das man großzügig ist.
Der 500 W Motor von Bion-X wurde von standardmässigen 24 Polen auf
über 40 Pole "aufgebohrt". Äußerlich sind seine Abmessungen gleich
dem "alten" 250 er Motor. Der Motor ist von der Auslegung her auf
kleinere Radgrössen ( 26 Zoll oder weniger ) ausgelegt. Dadurch steigt
seine Drehzahl - sein Drehmoment & sein Wirkungsgrad. Die Kühlpro-
bleme verringern sich. Für den "schnellen Renner" im Flachland sinnvoll.
Für S-Pedelec bis 45 kmh bestens geeignet, nicht für "Kraftübungen" am
Berg, dort bremsen ihn nicht abgeführte Wärmeentwicklung & ein
miserabeler Wirkungsgrad rasch aus.
Ob es in Zukunft einen größeren ( mit größerem Durchmesser ) echten
500 W Motor geben wird, ist offen. Neueste Variante ist, daß man
eine schlanke "S-Ram" 3-Gang Nabe in den Motor intergriert.
Ob das so reicht, oder als Zusatz zu einem "Dual-Drive" - Antrieb
( Doppelschaltung Nabe / Kette) werden muß, bleibt offen.
Es zeigt dem Leser aber deutlich, das an allen" Enden & Ecken"
fleißig entwickelt wird. Warum man hierzulande nicht auf
vorhandene echte 500 W Motoren zurückgeift, weiß ich nicht. Auf dem
amerikanischen Markt sind Motoren von 500 W - 750 W - 1000 W -
2000 W nichts besonderes. Auch der Chinamarkt bietet genug Motore
oberhalb der 250 W Klasse an. So lange keine Brennstoffzelle zum
Nachladen zur Verfügung steht, machen Motore jenseits von 500 W
wenig Sinn. Zur Erinnerung: ~ 500 Wh Energie sind zur Zeit die Meß-
latte für große Akkus am Pedelec. Will man echt mit 500 W Unterstüt-
zung fahren, würde das für 45 .. 50 min ( durch den Streßeffekt für den
Akku reichen ) Bei einer angenommenen Geschwidigkeit von 40 kmh
ergäbe das eine Reichweite von ~ 35 km. Was ist da noch sinnvoll ?
Folgerung: zu einem echten 500 W-Antrieb gehört ein ~ 1000 Wh Akku,
als Mindestforderung - besser wäen 2000 Wh. oder eine Brennstoffzelle
( 100 W ) die währen der Fahrt nachlädt.
Beides ist zur Zeit nicht in Sicht. Das S-Pedelec steht technologisch
in etwa da, wo das Pedelec vor ~ 8 Jahren stand. Es wird aufholen
gewiß, doch lohnt es sich für ein offensichtlich unausgereiftes Rad
mehr als 3000 € aus zu geben ? Die "Freaks" sagen ja, die Anderen
eher nein!
Betrachtet man die rasche Entwicklung an allen Enden, stellt sich weiter
die Frage, kommen da die Hobby-Nachrüster noch mit ? von mir - kein
Kommentar !

Wo bleibt da die Weiterentwicklung der Saxonette, da kommen einem
"glatt die Tränen" !

zurück zum Heckantrieb:
Trotzdem liegen auf dem "so tollen Heckantrieb" auch Schatten. Als
Nachrüstsatz kostet Bion-X ~ 1300 .. 2000 €. So einen hochwertigen
Satz in ein beliebiges Fahrrad ein zu bauen kann nicht vernünftig sein,
angesichts des Angebotes an abgestimmten neuen Pedelecs. Vor 5
Jahren als das Angebot an Pedelec' s noch "dünn" war, sah das anders
aus. Im Einzelfall für Spezialräder wie Lastenräder & stabile hochwertige
Mountainbikes oder Dreiräder oder als Zusatzantrieb für Anhänger mag
ein Einbau solch eines hochwertigen Nachrüstsatzes Sinn machen.
In jedem Fall muß das aber eine spezialisierte Werkstatt sein,
oder ein "Hobbyist" mit guten Kenntnissen vom Fahrradbau
& ein Schuß Elektronikgrundwissen ( wegen des Verständnisses)
Für "Otto-Normalverbraucher" schließt sich das aus.
Nimmt man einen preisgünstigen Nachrüstsatz von z.B. Bafang oder
andere Chinaprodukte & schraubt seine Erwartungen drastisch herunter,
kann auch heute ein Nachrüstsatz für ein vorhandenes Rad Sinn machen.
Doch gibt es erfahrene Nachrüster (" Hobbyisten" ) die geschickt
Komponenten aussuchen verbinden & zu Ergebnissen kommen, die nicht
käuflich sind & guten Industriestandard erreichen. So gibt es als
Einzelakku 48 V mit 20 Ah = 960 Wh. Das reicht für die 250er Klasse
als "Touren-Meister" oder "Bergmeister".
Wer es schafft eine Abnahme beim TÜV zu bekommen für ein S-Pedelec
hätte ebenfalls mit einem echten 500 W-Motor ein Rad was zur Zeit nicht
zu kaufen ist. Wer das kann, kann auch einen Zusatzakku von 960 Wh
anschalten. Dann wäre er mit 500 W & 1920 Wh unterwegs. Sowas gibts
zur Zeit in keinem Laden. Richtig artgerecht wären 2 Akkus zu je 48V &
25 Ah = 1.200 Wh x 2 = 2400 Wh durch 500 W geteilt = 4h & 48 min,
Fahrzeit ( theoretisch ) praktisch 4 h. Bei 35 kmh gemittelt, ergäbe das
eine Reichweite von ~ 140 km. Damit hätte man die Saxonette
leistungsmäßig überholt. Bis es soweit ist, schätze ich noch 5 Jahre.
Das könnte auch mich bewegen, von der Saxonette auf ein S-Pedelec
umzusteigen - wahrscheinlich einige Andere auch.


Zurück zu Bion-X:
Was vor 5 Jahren als genial emfunden wurde, den Akku mit der
Steuerung in einem Gehäuse auf die Ösen des Flaschenhalters zu
schrauben, ist an seine Grenzen gestoßen. Beim Stahlrahmen gehts,
bei Alurahmen besteht die Gefahr des Ausreißens, bei Carbonrahmen ist
dies schon ziemlich wahrscheinlich, eine Reparatur schwierig bis un-
möglich - immer jedoch aufwändig. Muß nach 5 Jahren der Akku
ausgetauscht werden, kommt
ein neues Problem. Tauscht man den alten NimH-Akku für 600 € gegen
einen "neuen - veraltelteten" NimH Akku aus? wenig sinnvoll. Nimmt man
einen neuen z.B. LifePO4 Akku mit 20Ah statt der 8Ah des alten NimH
Akkus für 480 € plus 60 € fürs neue Ladegerät, so hat man zwar tech-
nisch sinnvoll gehandelt, doch der neue Akku braucht ein neues Plätz-
chen zusätzlich & muß an die Steuerung im alten Batteriekasten
angeschlossen werden. Das ist sicherlich keine große Kunst - trotzdem
nichts für Laien. Vor diesem Problem stehe ich heute nach knapp
5 Jahren der Freude am "BionX-Nachrüst-Kit für ~ 1300 E"

Da Bion-X praktisch keinen Service bietet, wie Schaltplan oder
Anleitungen zum Umbau, steht man alleine da. Geht die Sache schief,
muß man zusätzlich ein neues Pedelec kaufen, denn man will ja weiter
fahren. Hier ist die Unterstützung von Händlern von Chinanachrüstsätzen
um Größen besser. Ein schweres Argument sich 2x zu überlegen einen
Bion-X Nachrüstsatz zu kaufen, es sei denn der Euro sitzt locker.
Da Bion-X nach wie vor an der Box mit Steuerung & Akku in einem
Gehäuse festhält ( eine Ausnahme gibt es schon ), trotz der geschil-
derten & bekannten Mängel liegt es am aufgeklärten Kunden hieraus
Schlüsse zu ziehen. Wie sich der neue "Green-Mover" Motor plus
Steuerung & Kundendienst oder "Feinwerk-Motor" oder der holländische
"Ion-Motor" oder der brandneue "Raddar" Radnaben-Heckmotor
ohne Getriebe. - entwickeln werden bleibt offen. Noch ist BionX der
Platzhirsch unter den Hinterrad-Radnaben-Motoren,
doch die Konkurenz greift mit besserem Kundendienst, europäische
( näherer ) Fertigung & niedrigerem Preis an, man wird sehen.

Abgesehen von den geschilderten Mängeln liegt die Stärke des Antriebes
bei Rädern für große Touren mit gehobener Durchschnitts-
geschwindigkeit. Für den direkten Bergeinsatz ist er nicht geeignet, da
ist ihm der Mittelmotor überlegen. Das hier im Einzelnen zu begründen
wäre sinnvoll in einem ausführlichen Vergleich der Systeme.

Fertig wird man nie, & so schließe ich hier, - bis zum nächsten Mal
Gruß Doran.

[Urban]

Hi Doran,

als erstes möchte ich mich mal bei Dir bedanken, einen so umfassenden Überblick mit Tiefgang über das Thema Elektrofahrräder hab ich sonst noch nirgends gelesen.
Auch wenn es jetzt von uns noch kaum einer wahrhaben möchte...aber die Zukunft fährt elektrisch....immer neue Akku Techniken werden schon dafür sorgen das die jetzt noch bestehenden Nachteile der Reichweite in Zukunft kaum noch eine Rolle spielen werden.
Außerdem sollte es bald auch gesetzliche Regelungen geben was zB das Elektrorad fahren ohne mitzutreten erleichtert.
Wahrscheinlich muß das ganze Procedere der Versicherungskennzeichen reformiert werden.
Eigentlich ist es doch Quatsch wenn alljährlich tausende von intakten Blechschildchen weggeworfen werden, warum behält ein Fahrzeug nicht seine Nummer von Anfang bis zum Verschrotten.
Eine Versicherungspflicht für die Pedelecs ist schon längst überfällig.

Auch sollten die Firmen sich mal Gedanken über Leasing Akkus machen...dadurch reduziert sich der Anschaffungspreis eines Elektrorades drasstisch und man hat auch nicht immer diesen riesigen Betrag im Kopf wenn denn der Akku denn versagt und neu muss.
Außerdem wäre es dann einfacher Akku Tauschstationen einzurichten zB an beliebten Radfahrstrecken oder an Ausflugslokalen.
Dafür müßten wie von Dir gefordert natürlich die Akkus und deren Anschlüsse genormt werden.

Noch bietet mir jedoch die Saxonette mehr Vorteile, vor allen Dingen wenn ich mit dem Wohnmobil ohne 230 Volt Steckdose unterwegs bin.



Elektrische Grüße
Urban