3 Mountainbiker fahren im Sonnenuntergang Berg hoch
So erhöhen Sie die Effizienz Ihres E-Bikes (Bild: HN Works – stock.adobe.vom)

Ratgeber Rad & E-Bike E-Bike Effizienz erhöhen: 10 Tipps für mehr Reichweite

Die E-Bike Effizienz und die sich daraus ergebende Reichweite ist nach wie vor beim Kauf eines Elektrofahrrads ein wichtiger Faktor. Bevor die Entscheidung für ein E-Bike fällt, stehen häufig folgende Fragen im Raum: Wie gut ist die Akkuleistung? Wie weit komme ich mit einem E-Bike? Welcher Motor sorgt für eine gute Energieeffizienz? Wie schone ich den Akku, um Energie zu sparen? Wie kann ich die E-Bike Effizienz erhöhen? In diesem Beitrag finden Sie die Antworten auf diese Frage inklusive 10 Tipps für mehr Reichweite durch eine bessere E Bike Effizienz.

Was bedeutet E-Bike Effizienz?

Ganz einfach ausgedrückt beschreibt der Begriff Effizienz das Verhältnis von eingesetzten Mitteln und dem damit erreichten Erfolg. Die E-Bike Effizienz bezieht sich auf den Wirkungsgrad des E-Bike-Systems bzw. auf das Verhältnis zwischen der eingesetzten und wirksam umgesetzten Energie am Elektrofahrrad. Je höher der Wirkungsgrad, desto effizienter ist das E-Bike.

Die E-Bike Effizienz wird sowohl von den einzelnen Komponenten eines Elektrofahrrads als auch von externen Faktoren beeinflusst. Direkt am E-Bike sind das der Motor, die Schaltung, die gewählte Unterstützungsstufe und der Reifendruck. Hinzu kommen äußerliche Einflüsse, wie das Gewicht der Radelnden, die Sitzposition auf dem E-Bike oder die Beschaffenheit der Fahrstrecke. Alle diese Dinge haben direkt oder indirekt einen Einfluss auf den Energieverbrauch und damit auf die E-Bike Effizienz. Letztendlich hängt von der E-Bike Effizienz maßgeblich die Reichweite Ihres Elektrofahrrads ab.

Wie beeinflusst der Elektromotor die E-Bike Effizienz?

Möchten Sie mit Ihrem E-Bike eine hohe Effizienz erreichen, ist der E-Bike Motor ein bedeutender Faktor. Tatsächlich haben Sie die Möglichkeit, mit Blick auf den Motor und Ihre eigenen Vorlieben, die E-Bike Effizienz zu verbessern.

Da wären beispielsweise die neuen sogenannten Light Motoren. Hier sorgt das Zusammenspiel von weniger Energiebedarf und den damit einhergehenden kleineren Akkus für akzeptable Reichweiten. Für E-Mountainbike (E-MTB) Fans wären diese Antriebe aufgrund ihres geringen Gewichts also durchaus zu empfehlen. Bei einem Touren-E-Bike, das auf Reichweite ausgelegt ist, würde sicher nicht unbedingt dazu geraten werden.

Ein E-Motor ist generell in einem höheren Drehzahlbereich effizienter als in einem niedrigeren. Das kann bei einem Nabenmotor im Gelände zu einem Problem werden. Wollen Sie mit diesem einen Berg erklimmen, dann unterstützt das Schaltgetriebe Sie, aber nicht den Motor des E-Bikes. Dabei verwandelt sich die wertvolle Energie aus dem Akku zu einem großen Teil in schädliche Wärme.

Anders ist das bei einem Mittelmotor. Fahren Sie mit diesem in einem niedrigen Gang und halten damit die Motordrehzahl in einem angemessenen Bereich, können Sie die Reichweite positiv beeinflussen und so zusätzlich die Mechanik schonen. Das bedeutet im Umkehrschluss: Das E-Bike mit Nabenmotor besitzt im flachen Gelände eine höhere Effizienz, während E-MTBs im Gelände mit einem Mittelmotor eine bessere Energiebilanz aufweisen.

Gut zu wissen: Der Hinterradmotor bietet den Vorteil der Rekuperation. Das bedeutet: Genau wie beim Auto kann sich der Motor während der Fahrt teilweise aufladen. Das funktioniert, weil die beim Bremsvorgang entstehende Energie in den Motor eingespeist wird. Damit lassen sich die Akkukapazität schonen und die Reichweite steigern.

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Viele Faktoren beeinflussen die Effizienz Ihres E-Bikes (Bild: Patrizia Tilly – stock.adobe.com)

Perfekte Schaltung für mehr Reichweite

Neben dem Motor spielt auch die Schaltung am E-Bike eine wichtige Rolle für die E-Bike Effizienz. Laut Experten weist eine Kettenschaltung den besten Wirkungsgrad auf – vorausgesetzt, sie wird regelmäßig und gut gewartet. Im idealen Gang liegt der Wirkungsgrad bei etwa 95 Prozent. Das bedeutet einen geringen Energieverlust von ca. fünf Prozent. Dieser setzt sich zusammen aus den Reibungsverlusten von Kette, Tretlager, Nabe und Zahnkranz.

Je schlechter die Wartung, desto größer der Leistungsverlust. So sorgt nach Aussagen von Rennrad-Mechanikern ein dreckiger Kettenstrang im Vergleich zu einem sauberen und gut geschmierten, für einen Leistungsverlust von bis zu 30 Watt. Als weiteren Vorteil gewährleisten die feineren Abstufungen der Kettenschaltung ein effizienteres Treten, was sowohl den Motor als auch die Biker und Bikerinnen beim Energiesparen unterstützt.

Eine Nabenschaltung ist im Vergleich deutlich schwerer als eine Kettenschaltung. Mehr Gewicht sorgt beim E-Bike in jedem Fall für einen höheren Energieverbrauch. Außerdem liegt der Wirkungsgrad einer Nabenschaltung grundsätzlich bei 90 Prozent, was einen Energieverlust von 10 Prozent verursacht.

Wenn Sie also Ihre E-Bike Effizienz steigern und die Reichweite erhöhen möchten, scheint der Griff zur Kettenschaltung einleuchtend.

Welche Trittfrequenz für eine bessere E-Bike Effizienz?

Mit dieser Frage haben sich Fachleute schon eine ganze Weile beschäftigt. Fakt ist: „schalt-faules“ Fahren und langsames Treten verursachen eine suboptimale Effektivität auf dem E-Bike. Nicht selten sind das die Ursachen für eine um 30 Prozent geringere Reichweite. Das gilt besonders für Strecken, auf denen man den Turbo-Modus nutzt. Mit einer zu geringen Trittfrequenz gehen Ihnen hier mindestens zehn Prozent der Leistung verloren.

Nicht nur an Steigungen und bei Gegenwind, sondern auch auf gerader Strecke kommen Sie mit höheren Trittfrequenzen durch die verbesserte Verwendung der Motorleistung am Ende des Tages auf eine höhere maximale Reichweite mit dem Pedelec. Das wiederum lässt sich mit der perfekten Unterstützung regulieren. Nur mit dem passenden Gang stimmt auch die Trittfrequenz. Also heißt es viel Schalten und Treten, um den optimalen Wirkungsgrad auf dem E-Bike zu erreichen.

Was Sie dabei zusätzlich bedenken sollten: Ihr Kreislauf wird es Ihnen danken. Je mehr sie auf dem Fahrrad in das Pedal treten, desto leichter ist der einzelne Tritt für die Muskulatur. Je weniger Sie treten, desto mehr Kraft müssen Sie für die einzelne Umdrehung aufwenden. Das schlägt sich in Ihrer körperlichen Leistungsfähigkeit nieder. Und noch ein Vorteil bringt die optimale Trittfrequenz: Die Verschleißteile leiden weniger und halten länger.

Hier verraten wir Ihnen noch ein offenes Geheimnis:

Jeder Motor hat seinen eigenen perfekten Drehzahlbereich. In diesem Bereich kann er sein optimales Drehmoment erreichen und somit am effektivsten arbeiten. Bei E-Bike-Motoren von Bosch und Shimano liegt dieser bei 70 Pedalumdrehungen pro Minute. Allgemein sind das bei anderen Systemen im Schnitt zwischen 60 und 80 Umdrehungen pro Minute.

Wer sich darauf einlässt, kann beim Pedalieren durchaus spüren, wann genau der Motor sich in diesem Bereich befindet. Denn in dem Moment fließt die Kraft des Motors gleichmäßig in den Antrieb. Sie möchten, dass der E-Bike Motor wirklich effizient arbeitet? Dann ist die angepasste Tretunterstützung durch gleichmäßiges rundes Pedalieren in Verbindung mit der richtigen Unterstützungsstufe die beste Strategie.

Mountainbikerin fährt durch Feld bei Sonnenuntergang
Je effizienter Sie Ihren Akku nutzen, desto größere Touren können Sie planen. (Bild: Uwe – stock.adobe.com)

Welche Unterstützung für optimale E-Bike Effizienz?

Die Wahl der richtigen Unterstützungsstufe beginnt bereits beim Anfahren. Hier sollten immer die niedrigsten Stufen, wie zum Beispiel SMART/ ECO – höchstens die Stufe Tour – gewählt werden. Dazu legen Sie am besten einen kleinen bis mittleren Gang ein. Die Prämisse lautet: je weniger Power, desto besser. Besonders bei Steigungen sorgt zu viel Antriebskraft für ein Durchdrehen des Hinterrads und somit für einen unnötigen Energieverlust.

Auch wenn die große Unterstützungsstufe in Verbindung mit einem hohen Gang und wenig Treten bequem sein mag – effizient ist es nicht. Denn so ein Dauer-Turbo-Modus raubt dem Akku mehr Energie, die am Ende wertvolle Kilometer kostet. Darum empfehlen Fachleute, lieber einen kleineren Gang und eine geringere Unterstützung zu nutzen. So können Sie den Akku schonen und die Effizienz beim Radeln steigern.

Behalten Sie das Display im Auge, während Sie unterwegs sind. Dabei wird Ihnen auffallen, dass sich die Angaben zur Reichweite drastisch verringern, wenn Sie vom ECO- in den Turbo-Modus wechseln. Daher ist es angeraten, mit den Unterstützungsstufen aktiv zu arbeiten. Wenn Sie in Anlehnung an die o.g. perfekte Trittfrequenz und unter Berücksichtigung der Streckenbedingungen die Unterstützungsstufe immer wieder neu anpassen, sorgt das für entspanntes Pedalieren und deutlich mehr Reichweite.

Am Beispiel des Bosch Systems sieht das folgendermaßen aus:

ECOgeringe Unterstützung für maximale Reichweite und beste Effizienz
TOURhohe Reichweite mit gleichmäßiger Motorunterstützung
SPORTFokus liegt auf sportlichem Fahren mit kraftvoller Motorunterstützung auf Kosten der Reichweite
TURBOmaximale Motorunterstützung für hohe Geschwindigkeit unter Vernachlässigung der Effizienz
eMTBoptimierte Unterstützung für kraftvolles Anfahren und mehr Dynamik speziell für Mountainbikes

Sie sehen – für jeden Bedarf gibt es die passende Unterstützung. Wenn Sie Wert auf Effizienz und Reichweite legen, ist eine niedrige Unterstützungsstufe optimal.

Welche E-Bike-Akkus für mehr Reichweite?

Die Annahme, dass ein großer Akku in Verbindung mit einem starken Motor die höchste Reichweite verspricht, könnte sich als Nullsummenspiel erweisen. Großer Akku ja. Beim Motor darf es ruhig etwas weniger sein, wenn der Fokus auf Reichweite anstatt auf dem größten Drehmoment liegt. Die Kombination aus großem Akku mit einem mittelstarken, dafür aber sparsamen und leichten Motor verspricht deutlich mehr Strecke.

Beim Akku gilt die Faustregel: je mehr Wattstunden (Wh), desto größer die Reichweite. Allerdings bedeutet mehr Akku Kapazität auch immer mehr Gewicht, was wiederum eine Rolle spielt, wenn es um den Energieeinsatz am E-Bike geht.

Ein E-Bike Akku mit 500 Wh beispielsweise wiegt etwa drei Kilogramm (kg), während ein 1000 Wh Akku bereits das Doppelte an Gewicht auf die Waage bringt. Diese zusätzliche Masse muss auf dem E-Bike beschleunigt und abgebremst werden. Das verbraucht Energie. Abgesehen davon wird das E-Bike dadurch deutlich schwerer.

Für den bereits genannten sparsamen Antrieb reicht der 500 Wh Akku aus, um damit Strecken bis zu 100 Kilometer zurückzulegen. Sind bei einem Akku die Wattstunden nicht angegeben, können Sie diese einfach berechnen, indem Sie die Spannung (V) mit den Amperestunden (Ah) multiplizieren.

Energieverbrauch positiv beeinflussen

Der Energieverbrauch und damit die Effizienz beim E-Bike sind stark von der Bedienung abhängig. Darum sind Herstellerangaben zu den Reichweiten der Pedelecs immer mit Vorsicht zu genießen. Diese gehen in den meisten Fällen von einer geringen Motorunterstützung im ECO-Modus und einer geraden Strecke auf einem asphaltierten Radweg aus. Das alles zusammen hat einen positiven Einfluss auf den Energieverbrauch.

In der Praxis sieht das etwas anders aus. Hier hängt der Energieverbrauch von unterschiedlichen Faktoren ab. Das sind beispielsweise der Reifendruck, die Wartung und Pflege des Antriebsstranges, das eigene Gewicht, die Fahrbahnbeschaffenheit sowie die gewählte Unterstützungsstufe, um nur einige zu nennen.

Zehn Tipps für bessere E-Bike Effizienz und mehr Reichweite

Mit den folgenden Tipps möchten wir Sie dabei unterstützen, das Maximum an Effizienz mit Ihrem E-Bike zu erreichen und das System auf mehr Leistung zu optimieren.

1. Der E-Bike-Akku

Bleiben wir gleich bei der E-Bike-Batterie. Sie spielt eine der Hauptrollen, wenn es um die E Bike Effizienz geht. Die Reichweite Ihres E-Bike-Akkus können Sie nicht nur durch die richtige Fahrweise, Trittfrequenz und Unterstützungsstufe optimieren, sondern auch durch eine entsprechende Akkupflege. Mehr dazu erfahren Sie in unserem Beitrag zur Lebensdauer des Akkus: E-Bike-Akku-Lebensdauer – wie kann sie verlängert werden?

Weitere praktische Tipps zum Umgang mit dem Akku – besonders im Winter – finden Sie ebenfalls in unserem Ratgeber. Mittlerweile sind fast alle E-Bikes mit einem sogenannten Batterie-Management-System ausgestattet. Dieses sorgt für ideale und schonende Ladezyklen, sodass man sich darum keine Gedanken machen muss. Dass direkte Sonneneinstrahlung genauso schädlich für den Akku ist wie sehr niedrige Temperaturen, brauchen wir sicher nicht extra zu unterstreichen.

2. Gewicht reduzieren

Wir möchten keine Diät-Tipps zum Besten geben. Es geht allein um das Gesamtgewicht des Systems E-Bike. Das spielt besonders auf längeren Touren bezüglich der Reichweite eine große Rolle. Überlegen Sie also genau, was Sie wirklich brauchen und einpacken müssen an Proviant, Kleidung und Werkzeug.

3. Widerstand verringern

Es kommt nicht von ungefähr, dass Fahrer oder Fahrerinnen von Rennrädern mit einem derart weit vorgebeugten Oberkörper radeln. Sie sollten nicht unbedingt genau das Gleiche tun. Bedenken Sie jedoch, dass sowohl die Kleidung als auch die richtige Körperposition einen Einfluss auf die E-Bike Effizienz haben.

Je enger die Kleidung anliegt, desto windschlüpfriger ist sie. Und eine gestreckte Sitzposition trägt einiges dazu bei, den Windwiderstand auf dem Fahrrad zu verringern, was sowohl beim E-Bike als auch beim klassischen Fahrrad der Fall ist. Die maßgeschneiderte Sitzposition sorgt zudem dafür, dass Sie weniger Kraft brauchen, um in die Pedalen zu treten. Das hat zur Folge, dass Sie mit geringerer Unterstützung auskommen und den Akku schonen.

4. Reibung und Rollwiderstand

Reifendruck und Profil haben ebenfalls einen Einfluss auf die E-Bike Effizienz. Sind die E-Bike-Reifen optimal aufgepumpt und passt das Profil zur bevorzugten Strecke, lässt sich damit durchaus Energie sparen. So haben beispielsweise Stollenreifen einen höheren Rollwiderstand als Tourenreifen. Wie hoch der Luftdruck in den Reifen sein muss, hängt vom Gesamtgewicht des E-Bikes ab. In den meisten Fällen finden sich Angaben dazu auf den E-Bike-Reifen oder in der Betriebsanleitung des Elektrofahrrads. Allgemein sollte der Reifendruck immer irgendwo zwischen 2,0 und 4,0 Bar liegen.

5. Mit dem Wetter radeln

Je heißer es wird, desto schlechter ist das für die Leistung des E-Bike-Akkus. Doch auch sehr kaltes Wetter ist ihm ein Graus. Am liebsten hat er Temperaturen zwischen 10 und 20 Grad Celsius. Alles, was darüber hinausgeht oder weit darunter liegt, lässt den Akku leiden und seine Kapazität schwinden.

6. Die Fahrweise anpassen

Eine Stopp-and-go-Fahrweise geht immer zulasten des Akkus. Genau wie beim Auto spart vorausschauendes Fahren mit wenigen starken Bremsvorgängen und den darauf folgenden erneuten kräftigen Antritten Energie und erhöht die Reichweite.

7. Die optimale E-Bike Pflege

Die Pflege und Wartung des E-Bikes hat einen erheblichen Einfluss auf die E-Bike Effizienz. Genau wie bei der Schaltung sorgen saubere Baugruppen für eine gute und zuverlässige Funktion. Dreck bedeutet auch immer Reibung. Und Reibung verbraucht Energie. Sauberkeit und Pflege hält das gesamte System im Gleichgewicht und sorgt für einen optimierten Energieverbrauch.

8. Die perfekte Route

Insbesondere bei längeren Touren macht es sich bezahlt, diese im Vorfeld genau zu planen und geeignete Streckenprofile auszuwählen. Das hilft dabei, unnötige Umwege zu vermeiden, steilen Anstiegen auszuweichen und Alternativen für energieraubende Streckenabschnitte zu finden. Auch eine angepasste Geschwindigkeit sorgt dafür, dass sich Akkus nicht so schnell entladen.

9. Apps nutzen

Viele E-Bike-Systeme verfügen mittlerweile über eigene Apps. Mit deren Hilfe lässt sich die Akku-Reichweite anhand einer geplanten Route voraussagen bzw. ermitteln. Zusätzlich finden Sie Informationen darüber, welche Unterstützungsstufe Sie am weitesten voranbringt.

10. Schnelllademodus

Bei einigen Herstellern gibt es spezielle Schnellladegeräte. Damit können Sie auch unterwegs Ihren Akku relativ fix laden, vorausgesetzt, Sie haben im Vorfeld bei der Routenplanung an einen Ladepunkt gedacht.

Fazit zur E-Bike Effizienz

Wenn Sie schon beim Kauf darauf achten, dass Akku und Motor zu Ihren Ansprüchen passen und zudem unsere Tipps beachten, können Sie die E-Bike Effizienz optimieren und dadurch deutlich mehr maximale Reichweite generieren.