7.1 Reichweitenunterschiede erklärt
Der Grund für die unterschiedlichen Fahrleistungen von baugleichen Antriebssystemen eines Herstellers ist oftmals die spezifische Firmwarekonfiguration der Steuerungseinheit für den Elektromotor. Die Radproduzenten können von den Herstellern der Antriebssysteme eine radtypabhängige Programmierung der Firmware vornehmen lassen. Unterschiede hierbei sind hauptsächlich die Tretfrequenz sowie das Drehmoment und die Geschwindigkeit. Somit lassen sich zum einen die Antriebssysteme an die voraussichtlichen Nutzer anpassen sowie unter anderem die Reichweiten unter geschickter Verminderung der Unterstützung erhöhen. Die Hersteller geben hierzu allerdings keinerlei Auskünfte und versuchen, sich auf diese Art und Weise von Mitbewerbern zu differenzieren.
Der Radler selbst kann nur über den intelligenten Einsatz der unterschiedlichen Unterstützungsmodi größeren Einfluss auf den Unterstützungsgrad nehmen. Hier bietet es sich beispielsweise an, in allen Fahrsituationen den Unterstützungsgrad so gering wie möglich zu halten, um die angestrebte Geschwindigkeit körperlich problemlos erreichen zu können. Wer ohnehin nur auf kurzen Strecken unterwegs ist, braucht sich über dieses Thema keine Gedanken zu machen, es sei denn, er möchte seine Fitness bestmöglich trainieren, ohne sich zu überlasten.
Gründe für unterschiedliche Reichweiten bei Pedelecs
Die Aerodynamik des Gesamtsystems aus Fahrer und Rad hat auch bei den geringen Geschwindigkeiten von unter 25 km/h bereits eine beträchtliche Auswirkung auf den Gesamtwiderstand des Systems. Hierbei haben sportliche und damit flachere Positionen auf dem Rad eindeutig aerodynamische und damit Reichweitenvorteile gegenüber sehr aufrechten Positionen mit großer Stirnfläche des Fahrers und schlechtem Luftwiderstandsbeiwert.
Allein die Bekleidung eines Radlers kann einen erheblichen Einfluss auf die Aerodynamik haben. Eng anliegende, kurze Sommerbekleidung reduziert den Luftwiderstand eines Radfahrers bei 25 km/h gegenüber einer sich aufplusternden Regenjacke und weiten Hosen schnell um 20-30 Watt.
Der Rollwiderstand der von den Herstellern montierten Reifen kann sich erheblich unterscheiden. Reifen mit schlechtem Rollwiderstand liegen hier bei einer Belastung von 50 kg, 4,5 bar Reifendruck und 23 km/h bei 35-40 Watt, wohingegen rollwiderstandsoptimierte Reifen nur 20 Watt unter den gleichen Bedingungen erreichen (Werte auf dem Prüfstand für nur einen Reifen). Diese Verminderung des Rollwiderstands um 10-20 Watt pro Reifen (20-40 Watt beide Reifen zusammen) bedeutet prozentual eine Verminderung des Gesamtfahrwiderstands von 10-30 %, je nach gefahrener Geschwindigkeit.
Foto: Derby Cycle
Zwar lässt sich die Verminderung des Rollwiderstands nicht im gleichen Umfang auf die Reichweite übertragen, führt jedoch unabhängig davon zu einer spürbaren Erhöhung der Reichweite. Das Potenzial der Reichweitensteigerung durch eine Rollwiderstandsoptimierung ist bisher erst bei wenigen Herstellern in das Zentrum der Produktentwicklung gerückt, stellt jedoch für Reifenhersteller ein zentrales Forschungsfeld dar.
Auch der Luftdruck der Reifen hat einen starken Einfluss auf den Rollwiderstand. Da die meisten Radler, ganz gleich, ob mit oder ohne Unterstützung, zu selten nachpumpen, sind sie mit zu wenig Luftdruck unterwegs. Die Folgen sind unnötig hoher Rollwiderstand und die Gefahr von Defekten durch Reifendurchschläge.
Das Radgewicht hat in der Ebene bei gleichbleibender Geschwindigkeit nur eine untergeordnete Bedeutung für die Reichweite eines Pedelecs. Insbesondere jedoch im Stadtverkehr nimmt die Relevanz des Gewichts zu, muss doch bei jeder Beschleunigungsphase nach einer Ampel das Zusatzgewicht mitbeschleunigt werden. Im profilierten Gelände und am Berg gilt es, die Zusatzlast von 1-15 kg (Gewichtsunterschiede handelsüblicher Pedelecs) entgegen der Schwerkraft anzuheben. So hat beispielsweise eine Gewichtszunahme von 110 auf 118 kg Gesamtgewicht (Rad und Fahrer) eine Erhöhung der notwendigen Leistung um 30 Watt zur Folge, um einen Anstieg von 6 % mit 21 km/h fahren zu können. Zudem beeinflusst ein höheres Radgewicht den Rollwiderstand negativ.
Auch die Temperatur hat einen Einfluss auf die Reichweite. Geringere Temperaturen verursachen eine niedrigere Akkukapazität, die nicht nur bei kalten Temperaturen im Winter messbar ist. Selbst eine Verminderung der Umgebungstemperatur von 30° C auf 20° C zieht eine Akkuveränderung nach sich.
Zudem erhöht sich bei niedrigen Außentemperaturen die Luftdichte, was wiederum zu einem erhöhten Gesamtwiderstand über eine Erhöhung des Luftwiderstands beiträgt und die Reichweite des Systems reduziert.