E-Bike Reichweite: Warum der Verbrauch je Kilometer zählt

Wovon hängt die Reichweite eines E-Bikes ab?

Die Reichweite ergibt sich aus der Akkukapazität geteilt durch den Verbrauch je Kilometer. Der Verbrauch liegt zwischen 4 und 20 Wattstunden je Kilometer und hängt von Unterstützungsstufe, Steigung, Gesamtgewicht, Reifendruck, Gegenwind und Temperatur ab.

Die Rechnung ist einfach nachzuvollziehen. Ein Akku mit 500 Wattstunden und ein Verbrauch von 8 Wattstunden je Kilometer ergeben 62 Kilometer, bei 14 Wattstunden nur noch 36.

Der Verbrauch je Kilometer ist damit die aussagekräftigere Größe als die Reichweite selbst. Moderne Displays zeigen ihn an, meist unter der Bezeichnung Durchschnittsverbrauch.

Herstellerangaben zur Reichweite beziehen sich auf günstige Bedingungen: ebene Strecke, 75 Kilogramm Fahrergewicht, niedrige Unterstützung, Windstille, 20 Grad. Diese Kombination tritt im Alltag selten auf.

Unter den Einflussgrößen wirkt eine deutlich stärker als alle anderen.

Welcher Faktor kostet die meiste Reichweite?

Den größten Einfluss hat die Unterstützungsstufe. Zwischen der niedrigsten und der höchsten Stufe verdreifacht sich der Verbrauch, weil die höchste Stufe je nach System das Zwei- bis Vierfache der eigenen Tretleistung zusetzt.

Den Verbrauch bestimmen in der Praxis sechs Größen, hier geordnet nach ihrer Wirkung:

• Unterstützungsstufe: Der Sprung von der niedrigsten auf die höchste Stufe verdreifacht den Verbrauch. Der größte Hebel, und der einzige, der sich während der Fahrt ändern lässt.
• Steigung: Eine Steigung von 5 Prozent verdoppelt den Verbrauch gegenüber der Ebene, 10 Prozent verdreifachen ihn. Ausgleich durch Rekuperation gibt es bei den meisten Systemen nicht.
• Gesamtgewicht: Jede zusätzlichen 10 Kilogramm kosten in der Ebene rund 3 Prozent Reichweite, am Berg das Doppelte. Ein voller Einkauf wiegt schnell 15 Kilogramm.
• Reifendruck: Ein um 1 bar zu niedriger Druck kostet 5 bis 10 Prozent. Der häufigste und zugleich am schnellsten behobene Verlust.
• Temperatur: Bei 0 Grad liefert ein Lithium-Ionen-Akku rund 25 Prozent weniger nutzbare Kapazität als bei 20 Grad. Der Verlust ist vorübergehend, nicht dauerhaft.
• Gegenwind: Bei 20 Kilometern pro Stunde Gegenwind steigt der Verbrauch um etwa die Hälfte, weil der Luftwiderstand mit dem Quadrat der Relativgeschwindigkeit wächst.

Die Unterstützungsstufe ist der einzige Faktor, der sich unterwegs beeinflussen lässt. Wer auf halber Strecke eine Stufe zurückschaltet, verlängert die verbleibende Reichweite spürbar.

Der Reifendruck verdient mehr Aufmerksamkeit, als er üblicherweise bekommt. Ein Trekkingreifen verliert je Monat etwa 0,3 bar von selbst, und nach einem halben Jahr ohne Kontrolle fehlt rund 1 bar.

Die Temperatur führt regelmäßig zu Fehldeutungen. Ein Akku, der im Januar 25 Prozent weniger leistet, ist nicht defekt, sondern kalt, und liefert im Frühjahr wieder die volle Kapazität.

Aus den Einflussgrößen lassen sich typische Werte ableiten.

Welche Reichweiten sind realistisch?

Mit 500 Wattstunden sind im flachen Stadtverkehr bei mittlerer Unterstützung 70 bis 90 Kilometer erreichbar, auf hügeliger Tour 45 bis 60, im Mittelgebirge mit voller Unterstützung 30 bis 40. Diese Werte gelten bei 15 Grad und korrektem Reifendruck.

Die Pendelstrecke ist der häufigste Anwendungsfall. Bei 15 Kilometern je Richtung reicht ein 500-Wattstunden-Akku für zwei bis drei Tage, was die tägliche Ladung erspart.

Der Winterwert überrascht regelmäßig. Der Verlust entsteht doppelt, einmal durch die geringere nutzbare Kapazität bei Kälte und einmal durch schwergängigere Lager und höheren Rollwiderstand.

Zur Einordnung: Eine Tour von 60 Kilometern verbraucht ungefähr so viel Energie wie eine Stunde Staubsaugen. Die Stromkosten für eine volle Ladung liegen bei rund 20 Cent.

Einige Maßnahmen verlängern die Strecke ohne Verzicht auf Unterstützung.

Wie lässt sich die Reichweite erhöhen?

Reichweite gewinnen Reifendruck am oberen Ende der Herstellerangabe, eine höhere Trittfrequenz von 70 bis 80 Umdrehungen, vorausschauendes Schalten, weniger Zuladung und ein auf Raumtemperatur gebrachter Akku vor der Winterfahrt.

Die Trittfrequenz ist der am meisten unterschätzte Punkt. Mittelmotoren arbeiten bei 70 bis 80 Umdrehungen je Minute am effizientesten, während kraftvolles Treten mit 50 Umdrehungen den Motor in einen ungünstigen Bereich zwingt.

Der Reifendruck steht auf der Reifenflanke. Ein Trekkingreifen verträgt meist 3,5 bis 5 bar, und der obere Wert senkt den Rollwiderstand bei geringem Komfortverlust auf glatter Strecke.

Vorausschauendes Schalten wirkt besonders am Berg. Wer vor der Steigung herunterschaltet statt darin, hält die Trittfrequenz oben und verhindert, dass der Motor unter Last aus dem effizienten Bereich fällt.

Im Winter hilft es, den Akku erst kurz vor der Fahrt einzusetzen und ihn im Haus zu lagern. Ein auf 20 Grad temperierter Akku liefert deutlich mehr als einer, der über Nacht im kalten Schuppen stand.

Bleibt die Frage, ob ein zweiter Akku die bessere Lösung ist.

Lohnt sich ein zweiter Akku?

Ein zweiter Akku kostet 500 bis 900 Euro und lohnt bei regelmäßigen Tagestouren über 80 Kilometer oder wenn unterwegs keine Lademöglichkeit besteht. Für gelegentliche lange Strecken ist eine Ladepause von 90 Minuten die günstigere Alternative.

Der Wechselakku hat einen Vorteil, der über die Reichweite hinausgeht. Zwei Akkus altern langsamer, weil sich die Ladezyklen auf beide verteilen und jeder seltener vollständig entleert wird.

Als Zwischenlösung dient ein Reiseladegerät. Ein Kompaktlader wiegt rund 600 Gramm und lädt in einer Mittagspause von 90 Minuten etwa die Hälfte der Kapazität nach.

Zur Einordnung: Der Preis eines zweiten Akkus entspricht etwa einem Drittel eines einfachen Pedelecs. Diese Rechnung fällt nur bei häufiger Nutzung zugunsten des Akkus aus.

Wie bleibt die Reichweite über die Jahre erhalten?

Ein Lithium-Ionen-Akku behält nach 500 bis 800 Ladezyklen noch etwa 80 Prozent seiner Ausgangskapazität. Längere Lagerung bei 30 bis 60 Prozent Ladestand, Temperaturen zwischen 10 und 20 Grad und das Vermeiden von Tiefentladung verlangsamen den Verlust.

Die Lagerung über den Winter ist der häufigste Fehler. Ein voll geladener Akku bei 0 Grad im Keller altert deutlich schneller als einer mit halbem Ladestand bei Zimmertemperatur.

Vollständige Ladungen auf 100 Prozent belasten die Zellen stärker als Teilladungen. Wer den Akku für den Alltag zwischen 20 und 80 Prozent hält und nur vor langen Touren vollständig lädt, verlängert die Lebensdauer spürbar.

Nach einer Fahrt wird der Akku vor dem Laden auf Zimmertemperatur gebracht. Das Laden eines kalten Akkus unter 5 Grad schädigt die Zellen dauerhaft, weshalb viele Systeme es sperren.

Welche Kapazität beim Neukauf sinnvoll ist und welche Rolle die Motorposition dabei spielt, steht im Beitrag zum Kauf eines Elektrofahrrads.