E-Bike Reichweitentest

Die Reichweite eines E-Mountainbikes gehört zu den wichtigsten, aber auch am kontroversesten diskutierten Kaufkriterien auf dem Markt. Ein aufwendiger, standardisierter Praxistest von 20 aktuellen Motorsystemen unter absolut identischen Bedingungen räumt nun mit den gängigen Mythen rund um Energieverbrauch und Effizienz auf und liefert fundierte, reproduzierbare Fakten zur realen Reichweite und Effizienz von Motorsystemen.

Das Testfeld deckt die gesamte Bandbreite des aktuellen Marktes ab. Neben weit verbreiteten Branchenriesen wie dem Shimano EP801 oder dem bewährten Bosch CX der vierten und fünften Generation haben wir auch bei innovativen Newcomern wie dem Avinox-System, exklusiven Getriebe-Antrieben wie der Pinion MGU sowie minimalistischen Light-Motoren den Akku unter identischen Bedingungen leergefahren. So ergibt sich ein umfangreiches Bild.

Die fundamentale Annahme, dass eine höhere Akkukapazität automatisch in einer linear ansteigenden Reichweite resultiert, erweist sich im Praxistest als Trugschluss. Und genau so ist es ein Trugschluss, dass Motoren mit hoher Leistung eine geringere Effizienz aufweisen. Hier wird deutlich. Das Thema Reichweite ist hochkomplex, vor allem wenn man es mit inhomogenen Leistungswerten und unterschiedlichen Akkugrößen, als möglichste praxisnah abdecken will.

Wir haben jedes System in seiner maximalen Unterstützungsstufe gefahren, ohne das Werkssetting zu verändern. So wird die Sache deutlich fundierter, als nur die reine Reichweite zu betrachten.

Über das gesamte Testfeld hinweg generieren die Motoren im Durchschnitt rund 280 Höhenmeter aus 100 Wattstunden (Wh) Kapazität. Dieser Mittelwert besitzt jedoch nur bedingt Aussagekraft, da die Leistungsabgabe der Systeme drastisch divergiert: Während ein minimalistischer TQ HPR 50 im Testszenario dauerhaft rund 250 Watt mobilisiert, schieben Kraftpakete wie das Avinox-System oder der Specialized Levo 3.1 Motor mit über 600 Watt permanentem Output bergauf.

Aus diesem Grund wurden die Antriebe für eine transparente Analyse in drei spezifische Leistungsklassen unterteilt:

Auch wenn bei der reinen Reichweite (siehe Diagramm unten) große Unterschiede zum Vorschein kamen, ist es wichtig, diesen Begriff und die Ergebnisse nicht mit der Effizienz gleichzusetzen. Wie dicht alle Motoren bei der Effizienz beieinanderliegen, wird erst deutlich, wenn man aus unseren Reichweitenangaben den Anteil an Höhenmetern herausrechnet, der vom Fahrer selbst erbracht wurde.

Der Knackpunkt: Bei tendenziell schwächeren Motoren wie dem TQ HPR 50 oder dem Fazua Ride 60 speise ich über die gesamte Akkuentladung mehr Energie ein – einfach weil ich länger unterwegs bin und meine 150 Watt Eigenleistung entsprechend länger einbringe. Ein Motor, der seine maximale Reichweite in kürzerer Zeit abspult, profitiert dagegen weniger von dieser menschlichen Zusatzleistung.
Im Diagramm haben wir blau markiert, welcher Anteil der Höhenmeter pro 100 Wh Akkukapazität in unserem Testaufbau allein vom Motorsystem stammt. Der graue Anteil ist der menschliche Beitrag – und wie groß der ausfällt, hängt stark von der gefahrenen Geschwindigkeit ab.

Bei langsameren Systemen bringe ich für die Entladung von 100 Wh Akkukapazität meine menschlichen 150 Watt länger ein, weshalb der graue Anteil (im Diagramm unten) bei schwächeren Motoren spürbar größer ausfällt. Der blaue Anteil schwankt dabei um etwa ±10 %.

Pragmatisch betrachtet gibt es keinen echten Ausreißer bei der Effizienz. Tendenziell schaffen Motorsysteme mit weniger Leistung sogar etwas weniger Höhenmeter pro Wh aus reiner Motorleistung als solche, die mit mehr Leistung arbeiten. Der TQ HPR 60 bildet hier eine Ausnahme. Alle Systeme bewegen sich ohnehin in einem sehr engen Korridor.

Ein kritischer Faktor im Testverlauf ist das Verhalten der Systeme bei niedrigen Ladeständen. Viele leistungsstarke Antriebe drosseln gegen Ende der Kapazität spürbar ihre Performance oder schalten in einen Notlaufmodus. Dieses Verhalten wird primär durch das Batterie-Management-System (BMS) gesteuert, um die verbleibende Reichweite künstlich zu strecken und den Fahrer vor einem abrupten Systemausfall zu schützen. Zudem können alternde oder fast leere Akkuzellen rein physikalisch die extrem hohen Ströme für die Spitzenleistung nicht mehr stabil bereitstellen.

Spannende Erkenntnisse lieferte der Blick auf die Getriebeplattform der Pinion MGU. Trotz des integrierten Schaltgetriebes in der Motoreinheit zeigt das System keine signifikanten Effizienzverluste gegenüber einer klassischen Kettenschaltung. Dies liegt unter anderem an der hohen Systemspannung von 48 Volt. Während die meisten Hersteller mit 36 Volt arbeiten, verringern höhere Spannungen theoretisch die Stromstärken und damit die thermischen Leistungsverluste – eine pauschale Effizienzgarantie für den Endnutzer lässt sich daraus im direkten Konkurrenzvergleich jedoch nicht ableiten.

Im Rahmen der Datenauswertung entpuppte sich der weit verbreitete TQ HPR 50 mit seinem 360-Wh-Akku im direkten Leistungsvergleich als verhältnismäßig ineffizient. Er erzielt zwar ähnliche absolute Höhenmeterwerte wie Konkurrenzsysteme mit 400-Wh-Speichern, liefert dabei jedoch mit rund 250 Watt eine signifikant geringere Unterstützung als die Konkurrenz von Maxon oder Giant, die über 400 Watt mobilisiert. Dass der Hersteller diese Schwachstelle erkannt hat, zeigt der modernisierte TQ HPR 60: Bei identischer Leistung steigert das neue Aggregat die Ausbeute drastisch von 300 auf 380 Höhenmeter pro 100 Wh.

Ein grundlegendes Problem im Segment der Light-E-MTBs bleibt die Konstruktionsweise. Viele dieser Räder setzen auf extrem kompakte, aber fest im Rahmen verbaute Akkus mit Kapazitäten zwischen 360 und 480 Wh. Da ein schneller Akkuwechsel auf Tour somit unmöglich ist, schrumpft das Einsatzfenster abseits der schnellen Feierabendrunde massiv zusammen. Wer mit diesen Systemen alpine Tagestouren plant, kommt um die Investition in einen oft kostspieligen und schweren Range Extender kaum herum.

Einen echten ergonomischen und wirtschaftlichen Sweetspot markiert hier die Kombination aus dem neuen TQ HPR60 und einem 580-Wh-Akku, wie sie beispielsweise im Rose File Plus zum Einsatz kommt. Mit einer Begrenzung auf maximal 360 Watt Spitzenleistung knackt das System im Test dank seiner hohen Effizienz die Marke von fast 2200 Höhenmetern – und das bei einem absolut moderaten Gesamtgewicht und fairen Anschaffungskosten.

Wer die maximale Unterstützung eines Full-Power-Bikes wünscht und gleichzeitig über 2000 Höhenmeter anpeilt, kommt an einer Akkukapazität von mindestens 800 Wh nicht vorbei. Als Reichweitenkönig kristallisierte sich im Test der Aventon-Ultron-X-Motor heraus, der im preiswerten Modell Aventon Current verbaut ist und trotz permanenter Höchstleistung von fast 600 Watt phänomenale Distanzen meistert. Die Kehrseite der Medaille bleibt das hohe Systemgewicht: Entsprechende Bikes in bezahlbaren Regionen wiegen in der Regel um die 24 Kilogramm. Ultraleichte High-End-Modelle wie das Pivot Shuttle AM oder das zukunftsweisende Amflow PL durchbrechen zwar die Gewichtsmuster nach unten, reißen jedoch enorme Löcher ins Budget.

Als besonders praxistauglich erweisen sich im Alltag modulare Akku-Konzepte, wie sie von Bosch oder Specialized angeboten werden. Fahrer, die flexibel zwischen einem leichteren 600-Wh-Akku für maximale Agilität auf dem Hometrail und einer Erweiterung per Range Extender für epische Wochenend-Trips wechseln können, erzielen das beste Handling. Zudem bietet die weite Verbreitung dieser Systeme den unschätzbaren Vorteil, auf Reisen unkompliziert einen Zweitakku im Freundeskreis leihen zu können.

Abseits der reinen Kapazität rücken die Ladezeiten zunehmend in den Fokus der technologischen Entwicklung. Während ein klassischer 800-Wh-Akku von Bosch mit einem Standard-Ladegerät fast 6,5 Stunden an der Steckdose blockiert, lädt das DJI-System dank eines massiven 12-Ampere-Schnellladegeräts denselben Speicher in knapp über 3 Stunden komplett auf. Mit angekündigten technologischen Offensiven, wie dem Laden eines 750-Wh-Akkus in nur 20 Minuten auf 80 Prozent, steht der E-Mountainbike-Industrie der nächste große Entwicklungssprung bevor.

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