Der Akku ist mit einem Preis zwischen 700 und 1000 Euro die teuerste Komponente an einem E-Bike. Schwächelt der Akku, sollte die Wahl eines Ersatzakkus gut überlegt sein. Hier stellen wir einige Kriterien vor, nach denen man einen passenden E-Bike Ersatzakku wählen kann.
Laufleistung und Lebensdauer des Ersatz-Akkus
Wenn man sein E-Bike sehr regelmäßig nutzt, wird man nach einiger Zeit Veränderungen bei der Laufzeit des Akkus feststellen. Denn umso häufiger man einen Akku auflädt, desto schwächer wird er. Auch wenn die heutzutage zumeist verwendeten Lithium-Ionen-Akkus schon eine wesentlich längere Lebensdauer haben und fast doppelt so viel Energie speichern als die zuvor gängigen auf Nickel basierenden Akkus, sind diese nach maximal 1000 Ladezyklen schon stark in ihrer Leistungskraft beeinträchtigt. Dabei ergeben mehrere Teilzyklen eine Vollladung. Je nach individueller Nutzungshäufigkeit und persönlichem Ladeverhalten entspricht dies in etwa einer Betriebsdauer von 2-4 Jahren, bevor der Leistungsabfall stark spürbar ist. Auch wenn man die Leistung eines E-Bike Akkus durch eine gute Pflege optimieren kann, sollte man sich schon frühzeitig damit auseinandersetzen, dass dieser nicht ewig hält und sich über einen Ersatzakku informieren. Dies ist besonders dann ratsam, wenn man noch mit einem älteren Akku auf Nickelbasis unterwegs ist, da dieser ab einem gewissen Zeitpunkt rapide abbauen wird und man des Weiteren im Zuge eines Akkutauschs mehr Leistung für sein Pedelec generieren kann.
Die Reichweite des Ersatz-Akkus
Die Reichweite eines E-Bikes, also die Strecke, die man mit einer Akkuladung fahren kann, hängt generell von vielen Faktoren ab. Neben den beeinflussbaren Kriterien wie dem Unterstützungslevel, spielen auch das Alter, der Zustand des Akkus, sowie der Reifendruck und das Gewicht des Fahrers eine große Rolle. Da man davon ausgehen kann, dass ein Akku unabhängig von der Art der Nutzung pro Jahr schon 5-6 % Leistung einbüßt und jede Aufladung des Akkus ihn weiter schwächt, nimmt mit der Zeit natürlich auch die Reichweite ab, wenn der Akku schon etwas in die Jahre gekommen ist.
Durch die rasante Entwicklung der letzten Jahre im Bereich, der E-Bike Mobilität gibt es heutzutage leistungsstärkere Akkus als noch vor einiger Zeit, was bei der Neuanschaffung eines Akkus die Möglichkeit bietet die Reichweite des E-Bikes, für das der Akku bestimmt ist, erheblich zu erweitern.
Da ein leistungsstärkerer Akku aber in der Regel auch schwerer ist, sollte man genau prüfen, welche Fahrgewohnheiten man hat, beziehungsweise welche Art von Nutzung man für sein E-Bike plant, um einen von der Reichweite dazu passenden Akku auszuwählen. Ein Akku mit einer Leistung von ca. 300 Wattstunden ist beispielsweise vollkommen ausreichend um seine normalen Wege im Stadtverkehr zu bewältigen und auch einmal eine mittellange Fahrradtour zu unternehmen, da der Akku eine Reichweite von in etwa 60 bis 80 Kilometern mit einer Ladung hat. Wenn man hingegen von Zeit zu Zeit mit seinem Pedelec etwas längere Radtouren unternehmen möchte, empfiehlt es sich unter Umständen über einen Akku mit bis zu 400 Wattstunden nachzudenken, da man mit diesem je nach individuellem Fahrstil und äußeren Bedingungen eine Reichweite von bis zu 180 Kilometern hat.
Für wahre Radenthusiasten, die mit ihrem E-Bike mehrtägige Touren unternehmen möchten und dabei auch mal in eher unwegsamem Gelände unterwegs sind, kann sogar ein Akku mit einer Leistung von 500 Wattstunden das richtige sein, da dieser eine Reichweite von bis zu 235 Kilometern bietet.
Kleinere Strecken von wenigen Kilometern auf einer halbwegs geraden Strecke könnten ohne Bedenken mit einem Akku zurückgelegt werden, der nicht komplett geladen ist. Längere Strecken oder Touren im Gelände sollten nur mit einem vollen Akku angegangen werden, sofern der Fahrer nicht auf die Unterstützung des Motors verzichten möchte.
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Grundsätzliche Tipps, um den Verlust der Reichweite zu minimieren
Um den Reichweitenverlust entgegenzuwirken kann man zum Beispiel darauf achten Steigungen zu vermeiden, wenn es möglich ist, da diese mehr Akkuleistung beanspruchen als das Fahren auf einer geraden Strecke. Auch ein häufiges Anhalten beansprucht den Akku übermäßig, da der Start des Motors ein für den Akku sehr verbrauchsintensiver Vorgang ist. Daher kann man durch eine ausgeglichene Fahrweise ohne übermäßig viele Stopps den Akku nachhaltig schonen. Auch sollte man bedenken, dass je höher das Unterstützungslevel ist, desto mehr Strom verbraucht wird. Der Reifendruck sollte auf ein hohes Level sein, um nicht zu viel Leistung vom Akku zu beanspruchen.
Ist der Ersatz-Akku zu meinem alten E-Bike kompatibel?
Wenn man sich für die Neuanschaffung eines E-Bike Akkus entschieden hat, sollte gewährleistet sein, dass der neue Akku mit Ihrem E-Bike Modell kompatibel ist und zum Motor des Pedelecs passt. Dies sollte in der Regel bei einem Akku des Originalherstellers, wie z.B. Bosch oder Panasonic kein Problem sein. Wenn man aber aus Kostengründen günstigere Nachbauten bevorzugt, wie z.B. der Ersatz-Akku für E-Bike Panasonic von GTE oder den Powerpack Akku für Bosch der Firma E-Bike Vision, sollte man sehr genau darauf achten, ob der neue Akku mit dem E-Bike Modell bzw. den restlichen Antriebskomponenten des E-Bikes korrespondiert. Meistens geben die Verkäufer an, mit welchen Elektrofahrrad-Marken und Modelle der Ersatz-Akku kompatibel ist. Im Zweifelsfall kann bei so einer Fragestellung der renommierte Fahrradhändler weiterhelfen, der Auskunft darüber geben kann, welchen Einfluss ein nicht vom Originalhersteller stammender Akku auf die Gesamtperformance des jeweiligen E-Bikes hat.
Ebenso sollte man sein Augenmerk auf darauf richten, dass die Montage-Position mit der des Original-Akkus übereinstimmt und der neue Akku in die vorhandene Halterung ohne Mühe eingesetzt werden kann und . Dies ist wichtig, da es unterschiedliche Halterungssysteme für E-Bike Akkus gibt. Neben der sehr weit verbreiteten Variante den Akku im Bereich des Gepäckträgers unterzubringen, gibt es nämlich auch E-Bikes, bei denen der Akku entweder am/ hinter dem Sitzrohr oder am Unterrohr fixiert ist. Da die weiteren Antriebskomponenten zumeist auf die festgelegte Position des Akkus ausgerichtet sind, ist es ratsam einen neuen Akku anzuschaffen, der in der vorhandenen Halterung montiert werden kann.
Die drei Montage-Positionen unterscheiden sich folgendermaßen: der Rahmen-Akku bzw. Unterrohr-Akku kann sehr nah am Schwerpunkt des E-Bikes montiert werden, was sich positiv auf das Fahrverhalten auswirkt. Der Nachteil dieser Variante ist, dass es optisch stark auffällt. Der Akku hinter dem Sitzrohr weist sowohl einen tiefen Schwerpunkt als auch optische Unauffälligkeit auf, mitdiesem ist jedoch eine schlechte Wendigkeit möglich. Der Gepäckträger-Akku stört nicht beim Auf- und Absteigen und wird daher bei Elektrofahrrädern mit Tiefeinstieg eingesetzt. Seine Optik ist ebenfalls unauffällig, allerdings ist bei einem E-Bike mit einem Gepäckträger-Akku Rahmenflattern möglich.
CE-Prüfzeichen, GS-Siegel und die Zertifizierung der BATSO
Beim Einsatz eines nicht originalen Akkus sollte man auf jeden Fall darauf achten, dass dieser mit dem anerkannten Prüfzeichen CE versehen ist, da dies zumindest einen gewissen Standard im Bezug auf Sicherheit und Verlässlichkeit des Akkus gewährleisten sollte.
Eine UN-T Zertifizierung bescheinigt zudem die Sicherheit beim Transport des Akkus. Optimalerweise besitzt der Akku das GS-Siegel und die Zertifizierung der BATSO (Battery Safety Organisation), welche die Gebrauchssicherheit des neuen Akkus nachweist.
Welchen Einfluss ein BMS auf die Laufleistung eines Akkus für E-Bikes hat
Eine sehr wichtige Komponente für den reibungslosen Betrieb eines Akkus bei einem E-Bike ist ein gut funktionierendes Batterie Management System, das üblicherweise als BMS bezeichnet wird und für die Verteilung der verfügbaren Ladung zuständig ist. Durch ein BMS wird unter anderem verhindert, dass es zu Kurzschlüssen oder Überspannungen kommt und die Effizienz der Stromverwertung wird maßgeblich durch dieses unscheinbare aber sehr wichtige Bauteil gesteuert. Aus dem Grund, dass die Entwicklung im Bereich des Zubehörs für den Antrieb von E-Bikes von einer rasanten Geschwindigkeit geprägt ist und dadurch immer schneller immer bessere Einzelteile auf den Markt kommen, sollte man bedenken, dass im Falle der Anschaffung eines neuen Akkus auch die dazugehörigen Komponenten wie zum Beispiel das BMS inzwischen leistungsfähiger sind und dadurch mehr Fahrtkomfort und Sicherheit bieten. Dies sollte man als Argument für den Austausch eines E-Bike Akkus durchaus in seine Überlegungen mit einfließen lassen und nicht nur die reine Akkuleistung bei einem eventuellen Ersetzen des Akkus in den Mittelpunkt stellen.
Was der Memory-Effekt für die Leistungsfähigkeit eines E-Bike Akkus bedeutet
Als Memory-Effekt bezeichnet man im Zusammenhang mit E-Bike Akkus das Phänomen, das die Batteriechemie eines Akkus sich merkt, wie viel Energie entnommen wurde während eines Zyklus zwischen zwei Aufladungen eines Akkus. Dies führt dann dazu, dass bei der folgenden Entladung, also der nächsten Nutzung des E-Bikes, nur genauso viel Leistung zur Verfügung gestellt wird, wie bei der letzten Inbetriebnahme genutzt wurde. Wenn dieser Wert erreicht wird, verringert sich die Effektivität, da ein Spannungsabfall einsetzt. Dieser als Memory-Effekt bekannte Vorgang betrifft aber nur ältere Akkus und kommt bei modernen Lithium-Ionen-Akkus in der beschriebenen Form nicht vor. Im Gegensatz zu den älteren Akkus, macht es bei der Nutzung von Lithium-Ionen-Akkus also keinen Sinn diese möglichst weitgehend zu entlade,n um wieder möglichst viel Energie bei der nächsten Nutzung des Pedelecs zur Verfügung gestellt zu bekommen. Fachleute empfehlen im Umgang mit Lithium-Ionen-Akkus genau das Gegenteil, nämlich ein eher Häufiges nachladen und eine Vermeidung einer vollständigen Entladung des Akkus.
Inwiefern die Akkugröße für einen Leistungsabfall relevant ist
Die Größe, beziehungsweise Leistung eines Akkus ist für den Umfang einer Leistungsminderung nicht ausschlaggebend, da der Spannungsabfall ausgehend von der Ausgangsleistung des Akkus abnimmt, sodass ein leistungsfähigerer Akku prozentual einer gleichen Leistungsminderung unterliegt wie ein von Haus aus schwächerer Akku.
Bei einem sehr leistungsstarken Akku macht sich ein Leistungsabfall allerdings nicht so stark bemerkbar, da dieser, auch wenn er schwächer wird, in der Regel noch ausreichend Energie liefert, um zum Beispiel längere Touren zu absolvieren.
Aus diesem Grund kann es im Falle eines Austauschs des Akkus interessant sein einen leistungsstärkeren Akku als zuvor zu erwerben, da dadurch sowohl die Gesamtperformance eines E-Bikes besser wird, aber auch eine mit der Zeit eintretende Leistungsminderung nicht mehr so stark ins Gewicht fällt.
Warum ein Lithium-Ionen-Akku gegenüber nickelbasierten Akkus im Vorteil ist
Insbesondere wenn ein Pedelec noch mit einem Nickel-Cadmium oder einem Nickel-Metallhydrid Akku ausgerüstet ist macht es großen Sinn diesen zu tauschen. Denn die heutzutage üblichen Lithium-Ionen-Akkus sind nicht nur wesentlich bis zu 60 Prozent kleiner und auch leichter als die herkömmlichen Nickel-Akkus, sondern bieten auch eine bessere Gesamtperformance. So verfügen Lithium-Ionen-Akkus über eine wesentlich höhere Energiedichte, was dazu führt, dass sie mehr Energie bei geringem Eigengewicht speichern. Außerdem zeichnen sich Lithium-Ionen-Akkus auch die ihre hohe Lebensdauer und recht schnelle Ladevorgänge aus, wodurch die Effizienz gegenüber anderen Akkuarten wesentlich höher ist. Der wohl aber größte Vorteil eines Lithium-Ionen-Akkus ist die geringe Selbstentladung, die einerseits für die bereits erwähnte hohe Lebensdauer verantwortlich ist, aber auch dafür sorgt, das eine lange Lagerung des Akkus ohne einen so eklatanten Leistungsverlust wie bei nickelbasierten Akkus möglich ist. Außerdem tritt bei Lithium-Ionen-Akkus der berüchtigte Memory-Effekt nicht auf, so dass auch Teilladungen des Akkus möglich sind und der Akku nicht wie früher üblich möglichst komplett entladen werden muss bevor man ihn neu lädt. Auf der anderen Seite hat der Lithium-Ionen-Akku aber auch einige kleinere Nachteile, die aber in der Gesamtbewertung eher zu vernachlässigen sind. Wie zum Beispiel der Umstand, das ein Lithium-Ionen-Akku viel kälteempfindlicher ist als andere Akkus und auch bei zu hohen Temperaturen nicht optimal läuft. Dies lässt sich aber durch den richtigen Umgang mit dem Akku kompensieren, indem der Akku in erster Linie hauptsächlich genutzt wird, wenn es nicht kälter als 5 Grad ist und auch darauf geachtet wird, ihn vor Temperaturen über 35 Grad zu schützen. Ein weiterer Nachteil des Lithium-Ionen-Akkus ist seine leichte Entflammbarkeit, die aus einer Reaktion verschiedener Inhaltsstoffe des Akkus resultiert und in seltenen Fällen durch äußere Umstände ausgelöst werden kann.
Alles in allem überwiegen die Vorteile eines Lithium-Ionen-Akkus die Nachteile aber deutlich, was ihn zu einem idealen Akku für E-Bikes aller Art macht.
Welche Art von Lithium-Ionen-Akku, bringt welche Vorteile
Dass man im Falle der Neuanschaffung eines Akkus einen Lithium-Ionen-Akku bevorzugen sollte, liegt durch die vielfältigen Vorteile und vor allem die längere Lebensdauer im Gegensatz zu den zuvor gebräuchlichen, auf Nickelbasis hergestellten Akkus, auf der Hand. Aber welche Art von Lithium-Ionen-Akku ist durch seine spezifischen Eigenschaften am besten für das vorhandene Pedelec und die individuellen Anforderungen, die an es gestellt werden.
Den Unterschied der verschiedenen Lithium-Ionen-Akkus macht das aktive Material aus, das an der positiv geladenen Elektrode eingesetzt wird. Durch die unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Stoffe wird auch Einfluss auf die Performance des Akkus ausgeübt, so dass verschiedene Lithium-Ionen-Akkus unterschiedliche Vorteile haben.
Ein Lithium-Kobaltoxid-Akku, zeichnet sich beispielsweise durch eine hohe Energiedichte aus und ist im Gegensatz zu anderen Akkus kostengünstig. Leider sind diese Akkus aber nicht besonders umweltfreundlich und geraten unter Umständen auch schneller in Brand als andere Lithium-Ionen-Akkus.
Ein Lithium-Manganoxid-Akku ist hingegen gut verträglich für die Umwelt und hat eine hohe Lebensdauer, da er unter anderem wenig anfällig für Beschädigungen ist, verfügt aber im Vergleich zum Lithium-Kobaltoxid-Akku über eine geringe Energiedichte.
Der Lithium-Mischoxid-Akku ist wieder ein Akku mit einer sehr hohen Energiedichte und ist darüber hinaus auch relativ preiswert. Die Nachteile dieses Akkus sind eine schlechte Wirkung auf die Umwelt und eine hohe Brandgefahr.
Lithium-Eisenphosphat-Akkus sind dagegen sehr gut für die Umwelt und sehr robust. Darüber hinaus haben Sie eine hohe Lebensdauer, sind aber sehr kostspielig.
Gibt es für jeden E-Bike Akku einen Ersatzakku?
Bei etwas älteren Pedelecs kann das Problem auftreten, dass es für das dort verbaute Antriebssystem keine Nachrüstbatterien mehr am Markt gibt. Dies betrifft normalerweise aber eher E-Bikes kleinerer Marken mit Komponenten von nicht so bekannten Herstellern. Wenn es sich um ein Pedelec handelt, in dem in erster Linie Bauteile renommierter und bekannter Lieferanten, wie Bosch und Panasonic, zum Einsatz kommen, ist die Chance das noch passende Akkus am Markt verfügbar sind normalerweise sehr groß.
Was man bei der Inbetriebnahme eines neuen Akkus beachten sollte
Auch wenn normalerweise davon abgeraten wird Lithium-Ionen-Akkus vollständig zu entladen, gibt es eine Reihe von Fachleuten, die bei Inbetriebnahme eines neuen Akkus genau dazu raten. Genauer gesagt wird von einigen Kennern empfohlen den neuen E-Bike Ersatzakku drei bis vier Mal voll zu laden und dann komplett zu entladen. Dieser auch als „einfahren“ eines E-Bike Akkus bekannte Vorgang soll dazu führen, dass sich der Akku kalibrieren kann.
Des Weiteren sollte man drauf achten dass der Einbau des Akkus fachgerecht ausgeführt wurde und es zu keinen Probleme im Bezug auf das Zusammenspiel des neuen Akkus und den restlichen Komponenten des Antriebssystems kommt. Wenn dies nicht der Fall ist und auch ansonsten alles funktioniert, kann man dann getrost mit seinem E-Bike ausgedehnte Touren unternehmen, auf denen man schnell die Power des neuen Akkus spüren wird.
Wie wird der Akku geladen?
Vor dem Losfahren mit dem Pedelec oder E-Bike muss darauf geachtet werden, dass der Akku noch über ausreichend Kapazität verfügt. Vor längeren Strecken sollte der Akku voll aufgeladen sein. Bei einigen Modellen kann der Akku vom Rad abgenommen werden. In diesem Fall lässt sich der Akku an jeder im Haus befindlichen Steckdose laden.
Sollte unterwegs einmal der Akku während der Fahrt entleert werden, ist dies kein Problem. Ist kein Ersatz-Akku zu Hand, kann der Akku an jeder Ladestation wieder aufgeladen werden. Bestenfalls informiert man sich vor jeder längeren Fahrt, wo sich Ladestationen im Umkreis befinden. Selbstverständlich kann man auch mit leerem Akku mit dem E-Bike oder mit dem Pedelec weiter fahren, denn es fehlt lediglich die Unterstützung des Motors.
Tipps zur Pflege des Akkus
Neben einer schonenden Fahrweise und dem sachgerechten Aufladen des Akkus mit dem passenden Ladegerät, gibt es aber noch weitere Faktoren, durch die man ohne viel Mühe einen E-Bike Akku länger effektiv nutzen kann. So spielt beispielsweise die Pflege eines Akkus eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, diesen möglichst lange zu nutzen. Um lange Freude an einem E-Bike Akku zu haben, ist es zum Beispiel wichtig ihn sicher und vor allem trocken zu lagern und unbedingt vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen, wenn er nicht im Einsatz ist. Des Weiteren sollte der E-Bike Akku möglichst bei einer Temperatur von 15 bis maximal 20 Grad gelagert werden. Auch Temperaturen unter dem Gefrierpunkt sind für die Lebensdauer des Akkus nicht gut. Im Winter sollte der Akku in jedem Fall im Haus gelagert werden.
und darauf zu Achten dass er während der Lagerung immer einen Ladezustand von 30 bis 60 Prozent seiner Gesamtkapazität hat. Des Weiteren sollte eine Aufladung des Akkus möglichst bei Zimmertemperatur erfolgen, weswegen es insbesondere im Winter ratsamer ist, den Akku wenn möglich in den Wohnräumen aufzuladen und dies nicht an Außensteckdosen oder in kalten Garagen zu tun. Ein weiterer Punkt, den man beachten sollte, wenn man seinen E-Bike Akku möglichst lange nutzen möchte, ist es darauf zu schauen den Akku bei einem Transport des Pedelecs auf dem Dachgepäckträger oder am Heck eines Wagens zu entfernen und diesen für die Fahrt im Auto unterzubringen.
Der Akku muss unbedingt vor Wasser – zum Beispiel beim Waschen des E-Bikes mit einem Schlauch oder einem Hochdruckreiniger – geschützt werden, da er durch zu viel Wasser kaputt gehen kann. Wenn der Akku gesäubert werden muss, sollte dies mit einem fechten, nicht nassen, Tuch oder Lappen geschehen. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Kontakte des Akkus immer sauber sind, damit er richtig funktioniert. Sollte ein Akku mal nicht mehr funktionieren, sollte er fachgerecht entsorgt werden. Die Lebensdauer eines Akkus beträgt je nach Nutzung sowie Pflege etwa zwei bis fünf Jahre.
Ladestationen für E-Bikes
Bis vor ein paar Jahren gab es nur in großen Städten oder Urlaubsregionen Ladestationen für E-Bikes und Pedelecs. Das hat sich in den letzten Jahren geändert – auch in kleineren Städten findet man nun spezielle Ladestationen. Sollte man jedoch in Orten unterwegs sein, in denen es keine Ladestationen gibt, hat der Fahrer die Möglichkeit, sicher vor der Fahrt darüber zu erkundigen und gegebenenfalls sein eigenes Ladegerät mitzunehmen. Dies ist oft sehr umständlich und für den Fahrer nur unnötiger Ballast. Es sollte dem Fahrer auch bewusst sein, dass er das E-Bike – nachdem der Akku sich komplett entleert hat – natürlich auch weiterhin nutzen kann, jedoch auf die Unterstützung des Motors verzichten muss. Zu Hause hat er dann die Möglichkeit, denn Akku wieder vollständig aufzuladen.
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