Ladeanleitung für E-Lastenrad-Akkus: Dauer und Kosten

Elektrische Lastenfahrräder (oder E-Cargo-Bikes) verändern die urbane Mobilität rasant und bieten eine praktische, umweltfreundliche und effiziente Alternative zum Auto für den Transport von Gütern und Personen. Das Herzstück dieses Fahrzeugs ist der Akku – eine entscheidende Komponente, die direkt beeinflusst, wie weit Sie fahren können und wie lange Sie zwischen den Ladevorgängen warten müssen.

Dieser Leitfaden führt Sie durch die gängigsten Spezifikationen für E-Lastenfahrradakkus, erklärt die Faktoren, die die Ladezeit beeinflussen, und zeigt Ihnen, wie Sie die Ladedauer und Reichweite anhand realer Parameter berechnen.

1. Batteriespezifikationen verstehen

Ein E-Lastenfahrrad-Akku wird typischerweise durch zwei Schlüsselparameter definiert:

• Spannung (V): Bestimmt, wie viel Energie durch das System geleitet werden kann. Gängige Werte sind 36 V, 48 V und 52 V.
• Kapazität (Ah oder Amperestunden): Gibt an, wie viel Ladung die Batterie speichern kann. Gängige Werte liegen zwischen 10 und 20 Ah.

Zusammen definieren sie die Energieinhalt der Batterie in Wattstunden (Wh):

Energie (Wh) = Spannung (V) × Kapazität (Ah)

Dieser Wert ist grundlegend für die Bestimmung der Ladezeit und der Reichweite.

2. Gängige Akku-Konfigurationen für E-Lastenräder

Hier sind einige typische Batteriekonfigurationen, die Sie auf dem Markt finden können:

Annahmen und Hinweise:

• Die Ladezeit basiert auf ideal linearem Laden bei konstantem Strom (2A oder 4A). Der tatsächliche Ladevorgang verlangsamt sich nach 80% aufgrund der BMS-Regulierung häufig.
• Die Akkureichweite wird mit einem durchschnittlichen Verbrauch von 15 Wh/km bei mittlerer Belastung und ebenem Gelände berechnet. Unter realen Bedingungen wie Fahrergewicht, Ladung, Stop-and-Go-Verkehr und Steigungen kann sich die Reichweite um 20–40 Wh/km reduzieren.
• Umgebungstemperatur, Batteriealter und Ladeleistung (normalerweise 85–90%) wirken sich ebenfalls auf die Ladezeit und die nutzbare Reichweite aus.
• Diese Werte sollten nur zu Schätzzwecken verwendet werden. Für eine praxiserprobte Leistung empfehlen wir kontrollierte Straßentests oder die Beratung des Engineering-Teams von Regen für eine Simulation basierend auf Ihrem Anwendungsfall.
• Langsames Ladegerät = 2A-Ladegerät (z. B. 48 V × 2 A = 96 W)
• Schnellladegerät = 4A-Ladegerät (zB 48V × 4A = 192W)
• Die Reichweite wird basierend auf einem durchschnittlichen Verbrauch von 15 Wh/km geschätzt.

3. So berechnen Sie die Ladezeit des Akkus

Die Ladezeit hängt von der Energiekapazität der Batterie und der Leistung des Ladegeräts ab. Die Formel lautet:

Ladezeit (Stunden) = Energie (Wh) / Ladeleistung (W)

Beispiel:

Nehmen wir an, Sie haben eine 48-V-14-Ah-Batterie:

• Energie = 48 × 14 = 672 Wh
• Bei Verwendung eines 2A-Ladegeräts: Leistung = 48 × 2 = 96W
• Ladezeit = 672 / 96 = 7 Stunden

Effizienzhinweis:

Berücksichtigen Sie immer einen Energieverlust von etwa 10–20% aufgrund von Ineffizienzen (Wärme, Ladegerätumwandlung), daher können die tatsächlichen Zeiten etwas länger sein.

4. So schätzen Sie die Reichweite des Akkus eines elektrischen Lastenfahrrads ab

Wie weit kommt Ihr E-Lastenrad nach dem Aufladen?

Reichweite (km) = Energie (Wh) / Verbrauch (Wh/km)

Typische E-Lastenräder verbrauchen je nach Beladung, Gelände und Fahrweise 12–20 Wh/km. Für beladene Lastenräder in der Stadt gilt:

• Verwenden 15 Wh/km als realistischer Durchschnitt.

Eine 672-Wh-Batterie bietet also:

672 / 15 = ~44,8 km

Wenn Sie in hügeligem Gelände unterwegs sind oder maximale Lasten transportieren, müssen Sie mit einer geringeren Reichweite rechnen.

5. Ladekosten

So schätzen Sie die Stromkosten:

Ladekosten = Energie (kWh) × Strompreis (\$/kWh)

Beispiel (basierend auf 672 Wh oder 0,672 kWh):

• Stromkosten: \$0,15/kWh (typischer EU-Tarif)
• Kosten = 0,672 × 0,15 = ~\$0,10 pro voller Ladung

Selbst große Batterien wie 1040Wh kosten weniger als \$0.20 pro Ladung, was E-Lastenräder für den täglichen Transport unglaublich erschwinglich macht.

6. Faktoren, die die Ladezeit beeinflussen

• Nennstrom des Ladegeräts: Höhere Amperezahlen laden schneller (2A vs. 4A vs. 6A)
• Ladegerätkompatibilität: Muss mit der Spannung der Batterie übereinstimmen
• Batteriemanagementsystem (BMS): Reguliert maximalen Strom und Abschaltpunkte
• Umgebungstemperatur: Bei Kälte oder großer Hitze verlangsamt sich der Ladevorgang
• Zustand und Alter der Batterie: Ältere Akkus benötigen möglicherweise länger zum Laden

7. Schnelles Laden und Akkulaufzeit

Schnelles Aufladen (4 A oder mehr) ist praktisch, kann aber mehr Wärme erzeugen und so bei häufigem Aufladen möglicherweise die Lebensdauer der Batterie verkürzen.

Bewährte Methode:

• Verwenden Sie für die tägliche Routine das langsame Laden über Nacht
• Verwenden Sie das Schnellladen nur, wenn es unbedingt nötig ist
• Vermeiden Sie eine vollständige Entladung der Batterien
• Vermeiden Sie das Aufladen unmittelbar nach der Fahrt (lassen Sie die Batterie abkühlen).

8. Praktische Tipps zum E-Lastenrad Akku laden

1. Investieren Sie in ein hochwertiges Ladegerät von einer zuverlässigen Marke.
2. Verwenden Sie eine Zeitschaltuhr um den Ladevorgang zu beenden, wenn er voll ist.
3. Lagern Sie Batterien bei 50-70% Ladung wenn es längere Zeit nicht verwendet wird.
4. Laden Sie in Innenräumen in einem belüfteten Raum auf von brennbaren Materialien fernhalten.
5. Ladevorgänge mit Apps überwachen ob Ihr Akku Bluetooth/IoT-Funktionen bietet.

9. Die richtige Batterie für Ihren Anwendungsfall auswählen

10. Warum Ladeleistung und Reichweite in der Praxis unterschiedlich sein können

Die bereitgestellten Berechnungen bieten zwar einen nützlichen Rahmen, die Ergebnisse in der Praxis variieren jedoch häufig aufgrund mehrerer unkontrollierbarer oder teilweise kontrollierbarer Faktoren:

Einen tieferen Einblick in die Auswirkungen von Gewicht und Last auf die Motorleistung und den Energieverbrauch erhalten Sie in unserem Häufig gestellte Fragen zum Motordrehmoment.

Wie in unserem Vergleich von herkömmliche E-Bikes und Lastenräder, Lastenräder verbrauchen aufgrund schwererer Rahmenkonstruktion, aerodynamischem Widerstand und höherer Nutzlast deutlich mehr Energie.

Auf unserer RS01 Cargo Bike Produktseiteheben wir hervor, wie Funktionen wie Vollfederung und BMS-Schutzmaßnahmen zum Energieverbrauch und Ladeverhalten beitragen.

Jedes Regen-Fahrrad wird strengen Tests unterzogen, darunter 2.000 km Straßensimulation unter gemischten Bedingungen und über 40 BMS-Sicherheitsprotokolle, wie in unserer Produktdatentabelle aufgeführt.

• Umgebungstemperatur: Das Laden in kalten (<10 °C) oder sehr heißen Umgebungen kann den Vorgang verlangsamen und die Effizienz der Energiespeicherung beeinträchtigen.
• Batteriemanagementsystem (BMS): Begrenzt den Schnellladestrom, um die Zellen zu schützen, insbesondere bei nahezu voller Kapazität.
• Schwankungen der Ladegerätleistung: Die tatsächliche Leistung kann aufgrund von Temperatur- und Spannungsschwankungen von den angegebenen Werten abweichen.
• Zustand und Alter der Batterie: Ältere Akkus benötigen länger zum Laden und haben eine geringere Kapazität.
• Fahrradbeladung und -konfiguration: Schwerere Lasten, zusätzliches Zubehör (Lichter, GPS, IoT) und fortschrittliche Federungssysteme erhöhen den Energieverbrauch.
• Reitbedingungen: Häufige Stopps, Steigungen, Luftwiderstand und Beschleunigungsmuster tragen alle zu einem höheren Wh/km-Verbrauch bei.

Diese Faktoren erklären, warum Fahrer selbst bei optimaler Ausrüstung möglicherweise langsameres Laden, eine geringere Reichweite oder längere Ausfallzeiten beobachten.

11. Abschließende Gedanken

Die Ladezeit ist nur ein Teilaspekt bei der Auswahl und Nutzung eines E-Lastenfahrrads. Durch die Kenntnis von Spannung, Amperestunden, Wattstunden und Ladegerätkompatibilität können Fahrer fundierte Entscheidungen treffen, die ihre tägliche Effizienz verbessern, Kosten senken und die Batterielebensdauer verlängern.

Wenn Sie nach einem vertrauenswürdigen ODM/OEM-Partner für elektrische Lastenfahrräder suchen, bietet Regen umfassende Design- und Fertigungsservices, einschließlich modularer Batterieoptionen, die auf Ihre Reichweite und Ladeanforderungen zugeschnitten sind.

Bereit, mehr zu entdecken? Schauen Sie sich unsere Über Regen Seite, um zu sehen, wie wir B2B-Kunden unterstützen Lastenräder OEM und ODM mit maßgeschneiderten Akku- und Ladelösungen.

Quellen:

• Bosch eBike Systems. (2024). Leitfaden zur Reichweite und zum Laden des Akkus.
• Shimano STEPS E-Bike-Systeme. (2023). Akkulaufzeit und -nutzung verstehen.
• ECF Europäischer Radfahrerverband. (2023). Studie zum Energieverbrauch von E-Lastenrädern.
• EN 50604-1:2016. Sicherheitsanforderungen für Lithium-Ionen-Batteriesysteme.

Geschrieben vom Regen Cargo Bikes Team