Ist regeneratives Bremsen bei Elektrofahrrädern gut?
Wenn Sie ein E-Bike besitzen, ist es für Sie möglicherweise wichtig, die Akkureichweite so lange wie möglich zu verlängern. Sie möchten die Gewissheit haben, dass Ihr E-Bike-Akku für die Fahrten, die Sie unternehmen möchten, durchhält. Die Unsicherheit, ob Ihr Akku die gesamte Fahrt übersteht, kann zu Reichweitenangst führen. Dies kann Ihren Fahrspaß mindern. Außerdem kann es sein, dass Sie die gewünschten Fahrten dann gar nicht erst antreten. Wenn Sie sich jedoch ein E-Bike kaufen möchten, haben Sie vielleicht schon von der regenerativen Bremse gehört. Diese Funktion ist bei einigen E-Bikes verbaut und kann die Akkureichweite erhöhen. Aber wie gut ist sie wirklich?
In diesem Artikel spreche ich über die regenerative Bremsung bei Elektrofahrrädern. Dies soll Ihnen hoffentlich bei der Entscheidung helfen, ob diese Funktion für Sie von Nutzen ist.
So funktioniert regeneratives Bremsen
Regeneratives Bremsen reduziert den Energieverlust der Batterie durch Bremsen. Beim Bremsen eines E-Bikes geht immer Batterieenergie verloren. Beim regenerativen Bremsen bleibt jedoch ein Teil dieser Energie erhalten. Diese beim Bremsen verlorene Energie ist kinetische (Bewegungs-)Energie, die in Wärme umgewandelt wird. Die in Wärme umgewandelte kinetische Energie geht an die Umgebung verloren. Beim regenerativen Bremsen wird jedoch weniger dieser kinetischen Energie in Wärme umgewandelt. Stattdessen wird ein Teil davon wieder in die Batterie zurückgeführt.
Diese in der Batterie gespeicherte Energie steht für die restliche Ladung der Batterie zur Verfügung. Auf diese Weise trägt die Rekuperation des Bremsens zur Erhöhung der Reichweite bei.
Wie viel Energie gibt die regenerative Bremse zurück?
Obwohl regeneratives Bremsen die Akkureichweite verlängert, fragen Sie sich vielleicht, um wie viel? Dies dürfte der entscheidende Faktor dafür sein, ob Sie sich für ein E-Bike mit regenerativem Bremsen entscheiden. Tatsächlich erhöht regeneratives Bremsen die Akkureichweite nicht wesentlich. Die zusätzliche Reichweite könnte jedoch für Sie ausreichend sein.
Realistisch gesehen können Sie mit regenerativem Bremsen bis zu 5 % der Gesamtladung Ihres E-Bike-Akkus zurückgewinnen. Wenn Ihr Akku Ihnen also normalerweise eine Reichweite von 30 km bietet, können Sie mit zusätzlichen 1.5 km rechnen. Sie fragen sich also, ob sich regeneratives Bremsen für zusätzliche 1.5 km lohnt. Es könnte jedoch für Sie von Vorteil sein, wenn Sie bei Fahrten möglichst lange elektrische Unterstützung wünschen. In diesem Fall sind 1.5 km zusätzliche elektrische Unterstützung vielleicht besser als gar nichts.
Regeneratives Bremsen speichert bei Elektrofahrrädern keine großen Energiemengen, da die kinetische Energie von vornherein begrenzt ist. Elektrofahrräder tragen nicht genügend Masse und fahren nicht schnell genug, um genügend kinetische Energie (Schwung) für große Umwandlungen zu erzeugen. Mit Umwandlung meine ich die Rückführung kinetischer Energie, die normalerweise durch Wärme verloren geht, in die Batterie als nutzbare Energie. Regeneratives Bremsen ist daher bei Elektroautos effektiver.
Elektroautos können übrigens zwischen 10 und 15 Prozent der Batterieladung speichern. Das liegt daran, dass Elektroautos schwer und schnell genug sind, um die beim Bremsen verlorene Energie bei höheren Prozentsätzen zurückzugewinnen.
Außerdem geht beim Bremsen nur ein geringer Teil der Akkuenergie des E-Bikes verloren. Energie/Akkuladung wird bei E-Bikes auch durch den Luftwiderstand verbraucht. Regeneratives Bremsen kann die dadurch verlorene Energie nicht zurückgewinnen. Sie können den Luftwiderstand jedoch minimieren, indem Sie in einer aerodynamischen Position fahren und/oder Lycra tragen. So können Sie die Reichweite Ihres E-Bike-Akkus erhöhen, indem Sie dies anstelle oder zusätzlich zum regenerativen Bremsen tun.
Verlängert die Lebensdauer der Bremsbeläge (minimiert den Verschleiß)
Ein besonderer Vorteil der Rekuperation ist der geringere Verschleiß der Bremsbeläge. Dies trägt dazu bei, die Lebensdauer Ihrer Bremsen zu verlängern. Daher ist dies ein häufiger Grund, warum viele Fahrer die Rekuperation an ihren E-Bikes bevorzugen. Dies gilt, obwohl die Rekuperation die Reichweite Ihres E-Bikes nicht wesentlich verlängert.
Der Grund, warum regeneratives Bremsen den Bremsbelagverschleiß minimiert, liegt darin, dass das Fahrrad langsamer wird, ohne dass die Bremshebel vollständig betätigt werden müssen. Die Beläge drücken daher nicht so stark gegen Rotor oder Bremsscheibe, wenn die Hebel weniger stark betätigt werden. Je weniger die Beläge drücken, desto weniger Wärme erzeugen sie. Das bedeutet weniger Belagverschleiß und eine längere Lebensdauer der Beläge.
Beim regenerativen Bremsen unterstützt der Motor das Anhalten des Fahrrads zusätzlich zur normalen Bremsanlage. Dadurch kann das Fahrrad abgebremst werden, ohne dass Sie die Bremshebel vollständig betätigen müssen. Regeneratives Bremsen funktioniert also ähnlich wie die Motorbremse beim Autofahren. Motorbremsen bedeutet übrigens, dass Sie das Auto durch Herunterschalten verlangsamen.
Mit regenerativem Bremsen ist es möglich, das Fahrrad bis zum Stillstand abzubremsen, ohne dass die Bremsbeläge überhaupt berühren. Sie müssen die Bremshebel jedoch weiterhin fest genug betätigen, um die regenerative Bremse zu aktivieren. Die Fähigkeit des regenerativen Bremsens, den Bremsbelagverschleiß zu minimieren, ist besonders vorteilhaft, wenn Sie häufig lange Abfahrten fahren.
Kann zur Verbesserung der Bremsleistung beitragen
Regeneratives Bremsen kann die Bremskraft Ihrer Bremsen verbessern. Der Grund dafür liegt darin, dass regeneratives Bremsen den Verschleiß der Bremsbeläge reduziert. Denken Sie daran, dass regeneratives Bremsen es E-Bikes ermöglicht, langsamer zu werden, ohne dass die Bremsbeläge so stark drücken müssen, was die Hitzeentwicklung reduziert. Dadurch verringert sich die Wahrscheinlichkeit (beim Bremsen) einer übermäßigen Hitzeentwicklung an den Kontaktstellen der Beläge. Übermäßige Hitze verringert die Wirksamkeit der Bremse.
Darüber hinaus trägt die regenerative Bremsung dazu bei, den Bremsbelagverschleiß zu reduzieren und verbessert so die Bremsleistung. Je besser die Bremsbeläge gewartet werden, desto besser ist ihre Leistung. Bei Vollbremsung wirkt zusätzlich die Motorbremse des regenerativen Systems.
Es ist wichtig zu beachten, dass eine gute Bremsleistung bei E-Bikes besonders wichtig ist. Denn E-Bikes benötigen in der Regel mehr Bremskraft als herkömmliche Fahrräder, um über die gleiche Distanz anzuhalten. Der Grund dafür ist, dass sie mehr Gewicht tragen und höhere Geschwindigkeiten erreichen können. Das Mehrgewicht von E-Bikes ist auf Akku und Motor zurückzuführen. Diese zusätzliche Bremskraft durch regeneratives Bremsen ist besonders bei E-Lastenrädern von Vorteil. Wie Sie sich vielleicht denken können, gilt: Je mehr Ladung, desto mehr Gewicht und desto mehr Bremskraft wird benötigt.
Anforderungen an Elektrofahrräder für regeneratives Bremsen
Elektrofahrräder benötigen bestimmte anspruchsvollere Teile, um regeneratives Bremsen zu ermöglichen. Dies treibt daher die Kosten des Elektrofahrrads in die Höhe, wenn Sie regeneratives Bremsen haben
Zunächst benötigen Sie einen Controller mit Rekuperationsfähigkeit. Diese sind etwas teurer als herkömmliche Controller. Außerdem benötigen Sie eine Batterie, die Rekuperation unterstützt. Die meisten Batterien sind dazu in der Lage. Allerdings muss Ihr Batteriemanagementsystem so eingerichtet sein, dass es das Laden durch Rekuperation ermöglicht. Andernfalls kann es zu Komplikationen kommen.
Sie benötigen den richtigen Motortyp
Für die regenerative Bremsung eines E-Bikes ist ein getriebeloser Direktantriebsmotor erforderlich. Dies ist einer der Hauptgründe, warum E-Bikes mit regenerativer Bremse nicht so häufig verbaut sind.
Diese getriebelosen Direktantriebsmotoren erzeugen immer dann Strom, wenn Sie bremsen. Deshalb eignen sie sich für regeneratives Bremsen. Diese Motoren sind jedoch tendenziell größer und schwerer als andere E-Bike-Motoren. Sie erhöhen daher das Gewicht des E-Bikes. Außerdem erhöhen sie den Rollwiderstand. Das bedeutet, dass Sie beim Treten mit ausgeschaltetem Elektromotor einen gewissen mechanischen Widerstand spüren. Dadurch ist das Treten ohne Motor schwieriger als bei einem normalen Fahrrad. Diesen Widerstand spüren Sie auch beim Freilauf.
Getriebemotoren und Mittelmotoren sind übrigens nicht für die Nutzbremsung geeignet.
Damit die regenerative Bremsung funktioniert, müssen Sie den Motor verwenden
Für manche mag es offensichtlich sein, aber damit die Rekuperation funktioniert, muss der Motor aktiv sein. Sie müssen also entweder die Tretunterstützung nutzen oder Gas geben, damit der Motor funktioniert.
Wie fühlt sich regeneratives Bremsen an?
Die regenerative Bremsung ist nahtlos in das Fahrerlebnis integriert. Sie werden wahrscheinlich vergessen, dass sie überhaupt stattfindet. Darüber hinaus bemerken Sie möglicherweise sogar eine sanftere Beschleunigung des Direktantriebsmotors im Vergleich zu einem Fahrrad mit Nabenmotor.
Kann Wärme in der Batterie erzeugen
Regeneratives Bremsen erzeugt beim Laden eine erhebliche Wärme im Akku selbst. Dies gilt insbesondere bei längeren Abfahrten. Dabei wird über einen längeren Zeitraum viel Strom in den Akku zurückgepumpt. Hitze ist nicht gut für Lithium-Ionen-Akkus. Diese sind übrigens der gängigste Akkutyp für E-Bikes. Wärme trägt dazu bei, die Lebensdauer des Akkus zu verkürzen.
Alternative zum regenerativen Bremsen
Alternativ zur Rekuperation können Sie sich für einen Range Extender entscheiden. Dabei handelt es sich um eine Powerbank, die Sie an Ihrem E-Bike anbringen können. Sie lädt den Akku auf, wenn der Elektromotor nicht genutzt wird. Dies kann der Fall sein, wenn Sie bergab rollen oder eine Pause einlegen. Sie benötigen dafür allerdings ein E-Bike, das für einen solchen Akku geeignet ist. Er wird üblicherweise dort montiert, wo normalerweise ein Getränkehalter angebracht ist.
Diese Range Extender können Ihre Batteriereichweite stärker verlängern als regeneratives Bremsen. Je nach Preis können sie Ihre Reichweite um bis zu 75 % erhöhen. Sie können sowohl einen Range Extender als auch regeneratives Bremsen nutzen, um Ihre Reichweite zu erhöhen. Dies hängt jedoch davon ab, ob Ihr E-Bike beide Optionen unterstützt. Seien Sie jedoch vorsichtig, wenn Sie einen Range Extender in Erwägung ziehen. Je nach Hersteller kann dies zum Erlöschen Ihrer Garantie führen.
Wenn Sie die Reichweite Ihres E-Bike-Akkus maximieren möchten, können Sie sich für einen Akku mit möglichst großer Kapazität entscheiden. Darüber hinaus gibt es viele weitere Maßnahmen, die Sie ergreifen können, um die Reichweite Ihres Akkus zu maximieren. Diese beschreibe ich in meinem Artikel „Wie kann ich die Reichweite meines E-Bike-Akkus erhöhen?".
Fazit
Ob Sie regeneratives Bremsen für Ihre Elektro-Fahrrad, wird darauf hinauslaufen, ob Sie das Gefühl haben, dass es sich lohnt.
Oft wird es als Marketing-Gag beworben, da diese großartige Funktion, die Ihre Batterie für Elektrofahrräder Reichweite. Wie oben erläutert, bringt es jedoch keine nennenswerte Reichweitensteigerung. Daher ist Ihnen die regenerative Bremse die Mehrkosten für eine etwas größere Reichweite vielleicht nicht wert. Dennoch verlängert sie die Reichweite Ihrer Batterie etwas. Diese zusätzliche Reichweite könnte für Sie persönlich ausreichen, um die Investition zu rechtfertigen. Wenn die regenerative Bremse Ihnen eine zusätzliche Kilometer Reichweite verschafft, könnte das genau die Kilometer sein, die Sie brauchen.
Wie bereits erwähnt, reduziert regeneratives Bremsen den Bremsbelagverschleiß und verbessert die Bremsleistung. Allein aus diesen Gründen entscheiden sich viele Menschen für regeneratives Bremsen bei ihren E-Bikes. Manche Fahrer sehen die dadurch etwas größere Akkureichweite als Bonus.
Wenn Sie sich für die regenerative Bremsung interessieren, müssen Sie wie bei vielen anderen Dingen die Vorteile, die Sie sich davon versprechen, gegen die Nachteile abwägen.
