Der Akku
Vier Akku-Typen sind bei Pedelecs/E-Bikes zu finden. Früher waren Bleigel-, Nickel-Cadmium-, Nickel-Metallhydrid-Batterien gängig, heute werden fast ausschließlich Lithium-Ionen-Akkus verwendet. In dieser Reihenfolge weisen sie eine steigende Energieeffizienz sowie ein besseres Speichervermögen und geringeres Gewicht auf. Die Forschung arbeitet auf Hochtouren an der Weiterentwicklung der Akku-Technologie. Nur so ist es möglich, dass beispielsweise eine Leistung von 250 Watt, die einst eine acht Kilogramm schwere Bleibatterie erforderte, heute von einem 2,3 Kg leichten Lithium-Ionen-Akku erbracht wird.
Ein Akku ist ein wiederaufladbarer Zellverband, der elektrische Energie speichert. Beim Aufladen wird elektrische in chemische Energie umgewandelt und umgekehrt, sobald ein angedocktes Pedelec/E-Bike Energie zieht.
Leistung/Reichweite
Die Reichweite Ihres Pedelecs richtet sich nach
- Ihrem persönlichen Schaltverhalten und Fahrstil
- Ihrem Pedaleinsatz
- verschiedenen Fahrwiderständen
(Luftwiderstand, Rollwiderstand,
Beschleunigungswiderstand der Gesamtmasse
mit Nutzlast) - der Steigung oder dem Gefälle des Geländes
- der Energie-Rückgewinnung (Rekuperation)
- der Kapazität Ihres Akkus
- Außentemperatur, Akkutemperatur
- der Effizienz des Antriebssystems (Motorwirkungsgrad, Getriebewirkungsgrad, Steuerungselektronik)
Pedelecs mit automatischer Antriebssteuerung sind besonders effektiv, da sie den Akku schonen und optimal ausnützen. Je höher bei der Unterstützungs-Steuerung der manuelle Anteil ist, desto höher ist auch die Gefahr, dass Sie ineffizient unterwegs sind.
Insbesondere Ihr Fahrstil hat großen Einfluss auf die Reichweite. Wenn Sie sich beim Pedalieren stets mit maximaler Power unterstützen lassen, kommen Sie mit den meisten Pedelecs nicht über 35 Kilometer hinaus. Schalten Sie jedoch auf moderate oder auch nur zeitweise Unterstützung zurück (etwa bei besonders anspruchsvollen Steigungen), ist durchaus das Doppelte drin.
Beim Pedalieren sollten Sie immer das Gefühl haben, dass Sie Ihre eigene Tretenergie optimal auf die Straße bringen – schalten Sie also entsprechend. Wenn Sie hingegen bergauf in einem zu hohen Gang fahren und sich die Mühe des eigentlich zu langsamen Tretens durch volle Motor-Power erleichtern lassen, saugen Sie kräftig am Akku.
Ein gängiger Pedelec-Akku leistet 250 Wh, also eine Viertel Kilowattstunde (die Kosten entsprechen fünf Cent). Damit kommen Sie mit den meisten Pedelecs bei maximaler Motor-Unterstützung ca. 35 km weit. Mit derselben Energie könnten Sie eine Kanne Kaffee kochen oder 10 Liter Duschwasser von 10° Celsius auf 45° Celsius erhitzen.
Lebensdauer
Die Lebensdauer eines Akkus ist begrenzt und einerseits von der chemischen Beschaffenheit und Bauart, andererseits von einer intelligenten manuellen Steuerung oder Steuerelektronik, abhängig. Doch auch diese Kombination nützt Ihnen nichts, wenn Sie die Batterie nicht pflegen.
Aktuelle Akkus haben laut Hersteller eine Lebensdauer von 500 bis 700 Ladezyklen. Allerdings nimmt die Ladekapazität nach etwa 500 Voll-Ladezyklen nach und nach ab.
Moderne Akkumulatoren laden drei bis acht Stunden, abhängig von der Restladung und dem Ladegerät. Sie können den Akku jederzeit zwischendurch nachladen. Dabei ist aber zu beachten, dass jedes Nachladen, auch von nur wenig Strom, als ein Teil-Ladezyklus zählt.
Sie müssen damit rechnen, dass Ihr Elektrofahrrad deutlich länger hält als die enthaltene Erstbatterie.
Sicherheit
Beschädigte Lithium-Ionen Akkus sind gefährlich und können im Extremfall explodieren. Dies liegt an der Reaktionsfreudigkeit des Alkalimetalls Lithium. In Kombination mit Wasser reagiert das Lithium zu Lithiumhydroxid, einem leicht entzündlichen Wasserstoffgas. Zellenkurzschluss, Überladung und Tiefentladung können zum Akku-Brand führen. Aus diesem Grund muss das Auf- und Entladen durch spezielle Sensoren elektronisch geregelt werden.
Mittlerweile hat die Industrie mechanische und thermische Härtetests eingeführt, um die nötige Batteriesicherheit zu garantieren. Uneingeschränkt können Sie zum Beispiel Akkus vertrauen, die von der Battery Safety Organization (BATSO) zertifiziert sind.
Da nahezu alle Akkus umweltschädliche Substanzen beinhalten, erklärte das Umweltbundesamt E-Bike-Akkus zu Industriebatterien nach §8 BattG.
Ihre Entsorgung erfolgt entsprechend über die Rückgabe der verschlissenen Zellen an den Hersteller beziehungsweise an kommunale Sammelstellen.
Lithium-Ionen-Akku Details
Der Li-Ionen Akku ist der leichteste und effizienteste Kraftspender bei einer Energiedichte von 120 bis 180 Wh/kg. Die beste Technologie hat die Lithium-Eisenbatterie. Lithium-Cobald Zellen verfügen über die höchste Kapazität, haben aber wiederum die kürzeste Lebenserwartung. Die Mangan-Variante speichert am meisten Energie.
Der Lithium-Ionen Technologie gehört die Zukunft. UrbanBIKING hat Wissenswertes zum Lithium-Ionen Akku für Sie zusammengestellt. Hier die wichtigsten Vor- und Nachteile auf einen Blick.
Vorteile
- Sie sind mit modernster Technologie und hochwertigen Rohmaterialien ausgestattet
- Sie verfügen über eine lange Lebensdauer
- Die Akkkus sind bei einer hohen Leistung sehr leicht
- Sie sind thermisch stabil (Memory-Effekt ausgeschlossen)
- Längere Nutzungspausen sind möglich
- Sie sind auf Dauer die kostengünstigste Variante
- Sie haben eine hohe Energiedichte
- Sie sind die umweltverträglichste Variante
- Der Nutzer kann sie auch nach unvollständiger Entladung aufladen, was dem Akku nicht schadet und manchmal sogar empfehlenswert ist
- Sie haben hohe Lade- und Entladewirkungsgrade.
- Ein sehr schneller Ladevorgang ist mit ihnen möglich
Nachteil
- Der Lithium-Ionen Akku benötigt eine sehr gute Schutzelektronik und eine hochwertige Verpackung, damit keine Risiken entstehen.
