Mittelantrieb vs. Nabenmotor: Was ist besser?

Elektrofahrräder (E-Bikes) bieten Tretunterstützung durch zwei primäre Motorkonfigurationen: Nabenmotoren Und MittelantriebsmotorenNabenmotoren sind in die Radnabe integriert, entweder vorne oder hinten, und sorgen für direkten Antrieb. Mittelmotoren hingegen sind zentral am Tretlager des Fahrrads angebracht und sorgen zusammen mit der Gangschaltung für die Antriebskraft.

Bei der Entwicklung einer E-Bike-Produktlinie ist die Wahl des richtigen Motors eine entscheidende Entscheidung. Ob Sie ein Lastenrad entwickeln, das ein hohes Drehmoment für schwere Lasten benötigt, oder ein Pendler-E-Bike, bei dem Effizienz und Gewicht im Vordergrund stehen – der Motortyp wirkt sich direkt auf Leistung, Kosten und Benutzerfreundlichkeit aus. Mittel- und Nabenmotoren dominieren den Markt – doch was bedeuten diese Entscheidungen über die Spezifikationen hinaus für die Produktstrategie Ihrer Marke?

In diesem Artikel erläutern wir die wichtigsten Unterschiede zwischen Mittel- und Nabenmotoren und analysieren ihre Vorteile, Nachteile und optimalen Anwendungsfälle. Ob Sie Leistung, Kosten oder Marktpositionierung optimieren möchten – dieser Leitfaden hilft Ihnen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Was ist ein Mittelmotor?

A Mittelmotor ist ein elektrischer Hilfsmotor, der am Fahrrad angebracht ist Tretlagerbereich, in der Nähe der Kurbelgarnitur. Im Gegensatz zu Nabenmotoren, die das Rad direkt antreiben, ist ein Mittelmotor überträgt die Kraft über die Kette oder den Riemen des Fahrrads, arbeitet synchron mit dem Getriebe. Dieses Setup sorgt für ein natürlicheres Tretgefühl und ermöglicht eine bessere Drehmomentverteilung, wodurch es für verschiedene Fahrbedingungen hocheffizient ist.

Der „Mitte“ In Mittelantrieb bezieht sich auf seine zentrale Platzierung Am Fahrradrahmen sorgt er für eine ausgewogene Gewichtsverteilung und verbessertes Handling. Da er die Kraft über den Antriebsstrang liefert, kann er die Gänge des Fahrrads optimal nutzen und Drehmoment und Leistung automatisch an unterschiedliches Gelände anpassen. Dadurch eignen sich Mittelmotoren besonders für Lastenfahrräder, leistungsstarke E-Bikes und Anwendungen, die eine höhere Energieeffizienz erfordern.

In den letzten Jahren Mittelantriebstechnologie hat sich erheblich weiterentwickelt und ist leistungsstärker, leichter und zunehmend energieeffizientFührende Hersteller entwickeln diese Motoren ständig weiter, verbessern ihre Leistung und machen sie zur bevorzugten Wahl für Premium E-Bike Marken Fokus auf optimales Fahrerlebnis und Langlebigkeit.

Vorteile von Mid-Drive-Motoren in Lastenräder:

1. Effiziente Kraftübertragung: Der Mittelmotor wirkt direkt auf das Pedalsystem, wobei die Energie-Bewegungs-Umwandlungsrate im Allgemeinen über 80% liegt. Im Vergleich zu herkömmlichen Nabenmotoren mit einem Wirkungsgrad von 70-80% ist der Mittelmotor effizienter.

2. Reduzierter Widerstand: Das interne Kupplungsratschen-Design des Mittelmotors ermöglicht es, ihn im ausgeschalteten Zustand vollständig von der Tretlagerratsche zu lösen, wodurch der magnetische Widerstand eliminiert wird. So kann der Fahrer auch bei leerem Akku problemlos und ohne Widerstand fahren.

3. Höhere Drehmomentabgabe: Der Mittelmotor verfügt über einen internen Schaltmechanismus. Mehrere Kupplungszahnräder im Motorgehäuse bilden eine schaltbare Ratsche, die das Drehmoment erhöht und so mehr Leistung für Lasten und Steigungen bietet.

4. Angemessene Gewichtsverteilung: Durch die Platzierung des Motors in der Rahmenmitte wird der Schwerpunkt des Fahrzeugs ausgeglichener, was zu einer verbesserten Stabilität und Handhabung während der Fahrt beiträgt.

5. Hochintegriertes Design: Das integrierte, einheitliche Design des Mittelmotors führt zu weniger Kabelverbindungen, weniger Zubehör, einfacherer Wartung und einem saubereren Erscheinungsbild.

6. Verbesserte Schutzleistung: Das Gehäuse des Mittelmotors ist in der Regel sehr widerstandsfähig und erreicht typischerweise die Schutzklasse IP65 oder höher. Im Betrieb widersteht der Motor dem Eindringen von Fremdkörpern und Staub sowie Niederdruck-Wasserstrahlen aus jedem Winkel.

Nachteile von Mittelmotoren bei Lastenrädern:

1. Erhöhter Antriebsstrangverschleiß: Die zusätzliche Belastung der Kette und der Zahnräder kann zu beschleunigtem Verschleiß führen und eine häufigere Wartung erforderlich machen.

2. Höhere Kosten und Komplexität: Mittelantriebssysteme sind im Allgemeinen teurer und erfordern im Vergleich zu Nabenmotoren eine kompliziertere Installation und Wartung.

3. Abhängigkeit von der Antriebsstrangintegrität: Wenn die Kette reißt, kann der Motor nicht unterstützen und der Fahrer bleibt möglicherweise liegen – ein erhebliches Problem beim Transport schwerer Lasten.

Was ist ein Nabenmotor?

Ein Nabenmotor, oft auch Radnabenmotor genannt, ist ein in die Radnabe integrierter Elektromotor, der direkten Antrieb ohne externe Antriebskomponenten wie Ketten oder Riemen ermöglicht. Diese Bauweise ist aufgrund ihrer Einfachheit und Effizienz bei verschiedenen Elektrofahrzeugen, insbesondere Elektrofahrrädern (E-Bikes), weit verbreitet.

Arten von Nabenmotoren

Nabenmotoren können anhand mehrerer Faktoren kategorisiert werden:

1. Motortyp: Bürstenmotor vs. bürstenlos

• Bürstennabenmotoren: Diese nutzen Bürsten, um Strom zu den Motorwicklungen zu leiten. Sie sind zwar einfacher und oft weniger teuer, verschleißen jedoch schneller und erfordern mehr Wartung.

• Bürstenlose Nabenmotoren: Diese Motoren werden häufig in modernen E-Bikes verwendet und nutzen elektronische Steuerungen, um den Strom zu den Wicklungen zu leiten, was zu höherer Effizienz, geringerem Wartungsaufwand und einer längeren Lebensdauer führt.

2. Platzierung: Vorder- vs. Hinterradnabenmotoren

• Vorderradnabenmotoren: Diese Motoren sind am Vorderrad montiert und vermitteln ein Gefühl des Ziehens. Sie sind in der Regel einfacher zu installieren und zu warten, bieten aber möglicherweise weniger Traktion, insbesondere auf rutschigem Untergrund.

• Hinterradnabenmotoren: Sie befinden sich am Hinterrad und vermitteln das Gefühl, angetrieben zu werden. Hinterradnabenmotoren bieten in der Regel eine bessere Traktion und sind bei E-Bikes häufiger anzutreffen.

3. Antriebsmechanismus: Direktantrieb vs. Nabenmotoren mit Getriebe

• Direktantrieb (getriebelos) Nabenmotoren: Diese Motoren haben kein internes Getriebe; die äußere Motorhülle rotiert und treibt das Rad direkt an. Sie sind größer, schwerer und bieten einen ruhigen, leisen Betrieb bei minimalem Wartungsaufwand. Direktantriebsmotoren sind besonders effizient bei hohen Geschwindigkeiten und werden häufig in E-Bikes der Klasse 3 (Speed-Pedelecs) eingesetzt.

• Getriebenabenmotoren: Dank internem Planetengetriebe können diese Motoren mit höherer Drehzahl drehen und gleichzeitig die Raddrehzahl reduzieren, was zu einem höheren Drehmoment führt. Sie sind in der Regel kleiner, leichter, effizienter und bergauf besser befahrbar als Direktantriebsmotoren. Sie verfügen jedoch über mehr bewegliche Teile, die im Laufe der Zeit Wartung erfordern können.

Weiterführende Literatur: Unterschiede zwischen Direktantrieb und Getriebenabenmotoren für Elektrofahrräder

Nabenmotoren in Lastenrädern

Lastenräder sind für den Transport hoher Lasten ausgelegt, weshalb eine Motorunterstützung besonders vorteilhaft ist. Die Wahl zwischen Nabenmotoren und Mittelmotoren bei Lastenrädern hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter Kosten, Wartung und Leistungsanforderungen.

Vorteile von Nabenmotoren im Lastenrad:

• Kosteneffizienz: Nabenmotoren sind im Allgemeinen günstiger als Mittelantriebssysteme und daher eine attraktive Option für preisbewusste Verbraucher.
• Einfachheit und geringer Wartungsaufwand: Da Nabenmotoren weniger bewegliche Teile und ein unkompliziertes Design aufweisen, erfordern sie weniger Wartung und bieten ein problemloses Fahrerlebnis.
• Unabhängiger Antriebsstrangbetrieb: Nabenmotoren arbeiten unabhängig vom Antriebsstrang des Fahrrads. Dadurch bleibt das Fahrrad auch bei Ketten- oder Gangausfall funktionsfähig. Diese Unabhängigkeit kann beim Transport schwerer Lasten entscheidend sein.
• Regeneratives Bremsen: Einige Nabenmotoren, insbesondere Modelle mit Direktantrieb, bieten regeneratives Bremsen, was für die Geschwindigkeitskontrolle bei Abfahrten und die Verlängerung der Batterielebensdauer von Vorteil sein kann.
• Kompatibilität mit Riemenantrieben und Nabenschaltungssystemen: Nabenmotoren arbeiten nahtlos mit Riemenantrieben und Nabenschaltungen zusammen, was zu einem nahezu wartungsfreien Antriebsstrang führt.

Nachteile von Nabenmotoren im Lastenrad

1. Begrenztes Drehmoment und Bergauffahrfähigkeit: Nabenmotoren bieten im Vergleich zu Mittelmotoren typischerweise ein geringeres Drehmoment, wodurch sie beim Erklimmen steiler Hügel weniger effektiv sind, insbesondere beim Transport schwerer Lasten.

2. Gewichtsverteilung und Handhabung: Die Platzierung des Motors in der Radnabe führt zu ungefederter Masse, was sich negativ auf Handling und Fahrkomfort auswirken kann. Diese Gewichtsverteilung kann insbesondere bei Lastenfahrrädern, bei denen die Balance entscheidend ist, eine Herausforderung darstellen.

3. Wartungsherausforderungen: Im Falle einer Reifenpanne oder Radwartung erschweren Nabenmotoren den Vorgang und machen Reparaturen im Vergleich zu Rädern ohne Motor umständlicher.

4. Reduzierte Effizienz: Nabenmotoren arbeiten unabhängig von der Gangschaltung des Fahrrads, was zu einer weniger effizienten Energienutzung führt, insbesondere auf unebenem Gelände. Diese Ineffizienz kann zu einer verkürzten Akkulaufzeit und einer geringeren Reichweite führen.

5. Traktionsprobleme: Bei Vorderradnabenmotoren kann es insbesondere auf lockerem oder rutschigem Untergrund zu einer verringerten Traktion kommen, was beim Anfahren aus dem Stand oder beim Erklimmen von Steigungen mit einem beladenen Lastenfahrrad problematisch sein kann.

Szenariobasierter Einkaufsführer: Welcher ist für Sie besser geeignet?

In unserem nächsten Artikel stellen wir Ihnen einen szenariobasierten Leitfaden vor, der Ihnen bei der Auswahl des passenden Motors für Ihr E-Bike hilft. Ein Markeningenieur drückt es treffend aus: „Es gibt keinen perfekten Motor, nur die präzise Abstimmung.“ Um Ihnen eine fundierte Entscheidung zu erleichtern, stellen wir Ihnen ein kurzes Flussdiagramm zur Selbsteinschätzung vor: "Drei Schritte, um Ihren idealen Motor zu finden"

• “So wählen Sie den richtigen Motor für Ihr Lastenfahrrad“
• „Flache Stadtstraßen, hügelige oder bergige Gebiete, gemischtes Gelände: Auswahl des passenden Motors“
• ” Beliebig Versteckte Überlegungen bei der Motorauswahl?”

Schließlich,

Die Wahl des richtigen Motors kann schwierig sein, selbst wenn man ein Grundverständnis hat. Wenn Sie ein neues Cargo-E-Bike-Modell entwickeln und eine maßgeschneiderte Lösung benötigen, ist das Regen-Team für Sie da. Nehmen Sie einfach Kontakt auf mit dem Regen-Team. Nach der Beantwortung einiger wichtiger Fragen liefern wir eine umfassende Cargo Bike Anpassungslösung und ein sofort einsatzbereites Produkt.