Reichweite mit dem E-MTB: Wie beeinflusst das Gewicht meine Reichweite?

Also irgendwie wirft dieser Artikel mehr Fragen auf als dass er Antworten liefert.
 

Anzeige

Re: Reichweite mit dem E-MTB: Wie beeinflusst das Gewicht meine Reichweite?
ja da hast du recht - aber bergauf setzt man den Schwung der schweren Laufräder ja direkt in Höhe um.
Kann ich so nicht unterschrieben. Um die gleiche Geschwindigkeit aufzubauen musst du auch wesentlich mehr Energie aufbringen aufgrund der höheren Masse.

Wenn wir jetzt von einem Wechsel von 27,5 auf 29 Zoll reden und davon das das Mehrgewicht durch besseres Überrollverhalten kompensiert wird, geb ich dir Recht. Aber bei identische Laufradgröße und gleicher Geometrie wirst du in Summe wesentlichen öfter das Rad bremsen und beschleunigen müssen, als das du irgendwie Schwung mitnehmen kannst. Selbst beim Schwung holen musst du das das Mehrgewicht beschleunigen.
Die Gesamtenergie eines Systems setzt sich aus potentiel und kinetischen Energie zusammen. Und bei beiden Formeln ist die Masse dabei, aber nicht die Massenträgheit.
Mach deiner Theorie müsste ein 30kg Bike energetisch wirtschaftlicher fahren, als ein Bike mit 10kg und das mag wohl keiner behaupten. Denn ob die Masse in den Rädern, im Rahmen oder auf Bike gebunden ist, ist egal für die Massenträgheit. Natürlich wirken sich 500g rotierende Masse anders aus, wie 500g statische...aber es geht Ansich erstmal nur ums Gewicht...
 
Hab mal gelesen, das sich beim Auto das Gewicht von Rädern ungefähr 4x so stark im Bezug auf die Beschleunigung auswirkt, als Gewicht das sich sonst am oder im Fahrzeug befindet. Ob das so stimmt weiß ich nicht.
 
Ja...Pi mal Daumen Faktor 3 bis 4.
Wie gesagt, es geht um den Schwung. Und daher ist es egal, ob ich 500g am Laufrad, 1,5kg an den Hüften oder sonst wo habe ;)
 
Ja klar, aber wenn ich auf leichtere Laufräder wechsle, bleibt an den Hüften ja erstmal alles gleich. ? Und bergauf beschleunige ich doch eigentlich permanent, oder nicht?
 
Du beschleunigst nicht, du steckst Energie ins System um deine Geschwindigkeit konstant zu halten. Die Energie benötigst du, weil du deine potentielle Energie erhöhst ( Epot = m x g x h). Energieverluste durch Reibung, Bewegung der Federelemente, walken des Reifens und so weiter mal nicht berücksichtigt.
Wenn du natürlich permanent abbremst und wieder beschleunigst ist das was anderes.
Ein leichter Laufradsatz macht sich vorallem beim Beschleunigen und Lenken bemerkbar. Gerade das Beschleunigen ist effizienter.
Dafür liegt ein schwerer Laufradsatz oder ein schweres Bike wesentlich stabiler, wenn es anfängt bzu rumpeln.
Hab in meinen Biobike Enduro 2 29er Laufradsätze. Einer wiegt 1750g ohne Reifen, der andere 2250g. Unterschiede sind schon spürbar, wobei ich sagen muss das ich die Stabilität und des schwereren momentan bevorzuge, auch wenn es mehr Körner kostet.
 
Zuletzt bearbeitet:
stimmt du hast ja geschrieben, dass der 500W Motor den besseren Wirkungsgrad als der 300W Motor hat. Für 500W Spitzenleistung stimmt das vielleicht sogar. Aber ein Motor mit 2000W Spitzenleistung hat bei 250W keinen guten Wirkungsgrad mehr. Darauf stützt sich ja die Definition der 250W Nennleistung. Sonst könnte man ja 2000W Motore ins Ebike schrauben, wenn die bei 250W noch das Testverfahren schaffen würden wo sie sich in 30min nicht zu sehr erwärmen dürfen..

Bei 2000W spitze und 250W Nennleistung geb ich dir Recht. Wobei du da ganz andere Problem hättest. Das größte Problem wäre es, den Anlaufstrom bereitzustellen. Durch die Größe hättest du jede Menge zusätzliches Gewicht mit dir herum zu schleppen.
Ich hoffe ich darf das hier Posten.
https://www.google.com/search?q=Mot...oECAwQAw&biw=412&bih=691#imgrc=blOsQnY1nLopnMBei der Kurve beträgt die Spitzenleistung ca. 70W, während bei maximalen Wirkungsgrad die Abgabeleistung lediglich 25W beträgt. Links und Rechts davon sinkt der Wirkungsgrad, wobei z.B 50% Wirkungen auf der linken Seite positiver als %50 auf der rechten Seite sind, da links der Eingangstrom ( und damit die Eingangsleistung P=UxI) geringer und damit auch die Erwärmung niedriger ausfällt. Erwärmung würde zu einem kippen der Stromkurve bzw. Kippen der Drehzahlkennlinie führen, wobei der Strom steigt und das Haltemoment sinkt..
 
Also irgendwie wirft dieser Artikel mehr Fragen auf als dass er Antworten liefert.

Im normalen Fahrbetrieb in der Ebene spielt das Gewicht keine Rolle, ob 80kg oder 130kg Totalgewicht ist egal - solange nicht ständig neu angefahren werden muss.

Bergauf, wenn's um Höhenmeter geht, ist das Gewicht der einzige Faktor, der nicht einfach geändert werden kann - aber wie der sprichwörtliche Klotz am Bein eine Mehrleistung erfordert (Tempo, Kadenz, Gleichmässigkeit etc. lassen sich anpassen).

Mit einer leicht modfizierten Testanordnung leisse sich das sicher besser herausarbeiten.
 
Mich würde interessieren wieviel Watt pro Kilo mehr benötigt werden um mit gleichem Tempo eine Strecke zu bewältigen. Bin letztes Jahr nur E Bike gefahren und vorgestern mal wieder Bio.
Ich war ziemlich ernüchtert, wie schwer ich mich auf dem Rad tat. Daher wäre es interessant, wie Watt Unterstützung ich bräuchte um nur das Mehrgewicht des E Bikes auszugleichen.
 
Kann ich so nicht unterschrieben. Um die gleiche Geschwindigkeit aufzubauen musst du auch wesentlich mehr Energie aufbringen aufgrund der höheren Masse.

Wenn wir jetzt von einem Wechsel von 27,5 auf 29 Zoll reden und davon das das Mehrgewicht durch besseres Überrollverhalten kompensiert wird, geb ich dir Recht. Aber bei identische Laufradgröße und gleicher Geometrie wirst du in Summe wesentlichen öfter das Rad bremsen und beschleunigen müssen, als das du irgendwie Schwung mitnehmen kannst. Selbst beim Schwung holen musst du das das Mehrgewicht beschleunigen.
Die Gesamtenergie eines Systems setzt sich aus potentiel und kinetischen Energie zusammen. Und bei beiden Formeln ist die Masse dabei, aber nicht die Massenträgheit.
Mach deiner Theorie müsste ein 30kg Bike energetisch wirtschaftlicher fahren, als ein Bike mit 10kg und das mag wohl keiner behaupten. Denn ob die Masse in den Rädern, im Rahmen oder auf Bike gebunden ist, ist egal für die Massenträgheit. Natürlich wirken sich 500g rotierende Masse anders aus, wie 500g statische...aber es geht Ansich erstmal nur ums Gewicht...

Darüber, dass zusätzliches Gewicht bergauf bremst, rede ich garnicht. Es geht nur darum, ob es hilft wenn man das Gewicht bei den Laufrädern, anstatt woanders spart.

Also hier ein klares Beispiel:
du fährst mit Rad 10kg Gesamtgewicht eine konstante 10% Steigung mit 10km/h bergauf. Wenn du leichte Laufräder hast (aber das Gesamtgewicht gleich bleibt) wird sich das Rad zwar spritziger anfühlen, weil jeder Tritt ein bißchen stärker beschleunigt, aber gleichzeitig bremst es sich zwischen den Tritten auch wieder stärker ab. Ein Rad mit schweren Laufrädern (aber gleich hohem Gesamtgewicht) fühlt sich träger an, weil es nicht so rasch auf jeden "Stampfer" reagiert. Es bremst aber auch zwischen den Tritten weniger ab - in Summe sind beide gleich schnell, weil die Energie, die man in die rotierende Masse steckt verwenden kann.

Wenn ich aber in der Ebene auf eine 90° Ecke hinbremse und danach wieder beschleunige, stören schwere Laufräder schon. Denn da habe ich die Energie in der rotierenden Masse nicht nutzen können sondern wegbremsen müssen..

Leichte Laufräder sind am MTB aber auch deshalb super, weil sich die ungefederte Masse reduziert. -> hilft dem Fahrwerk bergab..
 
Nur bei deine Bergauf-Beispiel wird sich die Energieeinsparung durch weniger "Mikrosbremsen" mit denn den zusätzlichen Energieaufwand durch jede Mikrobeschleunigung imho im Gleichgewicht halten. Weil jedes noch so kleine Hindernis wird zum Abbremsen führen und somit ist bei jeder Wiederbeschleunigung mehr Energie benötigt.
Was aber nicht von der Hand zu weisen ist, ist die zusätzlichen Energie aufgrund der höheren Gesamtenergie. Egal ob dir kinetischen Energie oder die potentielle Energie. Die zusätzliche aufzubringen Gesamtenergie Aufgrund der Masse wird wesentlich größer ausfallen, als die die Energieeinsparung durch den Schwung...
 
Mich würde interessieren wieviel Watt pro Kilo mehr benötigt werden um mit gleichem Tempo eine Strecke zu bewältigen.

Das Resultat würde in Wh - der Messgrösse, mit der die Kapazität eines Akkus angegeben wird - anfallen.

Natürlich kannst Du auch Kraft mal Weg über Zeit rechnen, aber Du fährst ja nicht unter Laborbedingngen eine Parkhausrampe gleichmässig hoch sondern bist im Gelände unterwegs, das mal einfach, mal happig sein kann.
 
Nur bei deine Bergauf-Beispiel wird sich die Energieeinsparung durch weniger "Mikrosbremsen" mit denn den zusätzlichen Energieaufwand durch jede Mikrobeschleunigung imho im Gleichgewicht halten. Weil jedes noch so kleine Hindernis wird zum Abbremsen führen und somit ist bei jeder Wiederbeschleunigung mehr Energie benötigt.
Was aber nicht von der Hand zu weisen ist, ist die zusätzlichen Energie aufgrund der höheren Gesamtenergie. Egal ob dir kinetischen Energie oder die potentielle Energie. Die zusätzliche aufzubringen Gesamtenergie Aufgrund der Masse wird wesentlich größer ausfallen, als die die Energieeinsparung durch den Schwung...

nein - Energie kann man nicht vernichten. Du kannst (musst) sie in Höhe speichern (dein Gesamtgewicht das du bergauf beförderst), oder am Ende des Tages in Wärme umwandeln. Wärme entsteht durch diverse Widerstände (Reibung, Bremsen, Luftwiderstand,...). Leichte Laufräder (und dafür eine entsprechend volle Trinkflasche) führen am Weg bergauf weder zu mehr Reibung, noch zu mehr Gewicht x Höhe. Den Vorteil hast du erst ganz oben kurz vorm Gasthaus wenn du vor dem Fahrradständer weniger stark bremsen musst..

Und am Weg bergab bist du schneller bei deiner Wunschgeschwindigkeit - den ganzen Weg runter wo die Geschwindigkeit konstant bleibt, ist alles gleich - und ganz unten beim stehen bleiben hast du weniger Bremsweg.
 
Bin mir auch nicht ganz sicher auf was du hinaus willst, aber die Gesamtenergie des Systems Fahrrad nimmt schon ab aufgrund von Verlusten ( z.B. Reibung und im Endeffekt Wärme), du du schon gesagt hast.
Und natürlich führen schwerere Laufräder zum einen dafür, das sich die Gesamtenergie des Systems Fahrrad nach oben erhöht. Eges= Ekin + EPot = m x g x h + 0.5 x m x v^2. Beides masseabhängig und ich geh jetzt davon aus, das die gleiche Strecke mit gleicher Geschwindigkeit gefahren wird.
Durch das höhere Gewicht hast du natürlich auch mehr Reibung, da zum einen die Reibarbeit/Reibenergie steigt zum anderen auch die Hangantriebskraft zunimmt. Alle diese Faktoren sind masseabhängig. Wir sprechen hier nicht von einem idealen Systems

Wenn du dabei an Autos denkst, wo man immer sagt, das das Gewicht für die Höchstgeschwindigkeit (Kräftegleichgewicht) egal ist, liegt das daran, das diese Kräfte vergleichsweise gering im Vergleich zur Kraft sind, welche das Auto nach vorne aufbringen muss um mit seiner Stirnfläche gegen den Wind zu arbeiten. Daher sind die gesteigerte Reinkraft zu vernachlässigen.

All das führt in der Realität dazu, das du permanent mehr Energie ins System einbringen musst, um das größere Delta aufgrund der gesteigerten Gesamtenergie und den gesteigerten Verlusten auszugleichen . Eges ist nur konstant im idealen System. In der Realität verlustbehaftet. Ansonsten müsstest du ja nur einmal ins Pedal treten und würdest auf der eben unendlich rollen.

Wir können die Diskussion jetzt ins kleinste Detail aufdröseln. Übern Daumen gepeilt bedeutet für mich mehr Masse eine Erhöhung der Gesamt Energie. Steigt die Masse im System um 0,5%, dann steigt die Gesamtenergie um 1%. Außerdem steigen die Verluste. Um eine Geschwindigkeit x aufbauen zu können, wird im schwereren System mehr Energie benötigt (z.B. nach jeder Kurve usw). Energetisch gesehen fallen diese Faktoren imho wesentlich größer ins Gewicht, als eine erhöhte Hangantriebskraft beim Bergabrollen.

Ich vermute, das dir im Hinterkopf auch die Tatsache herum schwirrt, das ein Reifen mit niedrigen Luftdruck auf Schotter zum Beispiel besser rollt, als ein hart aufgepumpter Reifen. Da geht es aber darum, das bei niedrigen Luftdruck die Walkarbeit und damit Wärme und Verluste zunehmen, dies aber wahrscheinlich, denn so viel ich weiß gibt es noch keine detaillierte Beschreibung des Vorgangs, dadurch kompensiert wird, das das Bike weniger potentielle Arbeit verrichten muss, weil es auf den Hindernissen weniger angehoben wird oder anders gesagt hüpft.

Natürlich fühlt sich eine gesteigerte Masse gleichmäßiger an, weil sie auf abbremsende Kräfte nweniger reagiert (Vgl. Schwungscheibe bei Motoren) du wirst aber immer mehr Energie benötigt und das Objekt auf die "gleiche Geschwindigkeit" zu bringen bzw. um deine Verluste auszugleichen. Schwungscheibe dienen nicht dazu Energie zu sparen. Es geht einzig und allein darum das System unempfindlich aus Krafteinwirkungen zu machen. NUR die Energie, welche DAVOR benötigt wird, um zum Beispiel die Gleichendrehzahl oder Winkelgeschwindigkeit zu erzeugen, ist wesentlich größer. Der Mehrverbrauch wird Aufgrund des ruhigeren Gefühls in Kauf genommen.

Edit: Wenn ich davon rede, das die Beschleunigung der Schwungscheibe oder der Räder mehr Energie benötigt, rede ich natürlich auch immer davon das die Zeit bis zum Erreichen des Endzustandes (z.B. Geschwindigkeit ) gleich bleibt...
 
Zuletzt bearbeitet:
ich weiß nicht genau was du damit sagen willst. Ein schweres Laufrad (oder Schwungrad) braucht mehr Energie um auf z.B. 10km/h zu kommen, als ein leichtes. (Übrigens zeitunabhängig)

Dafür kann das 10km/h schnelle schwerere Laufrad auch mehr Energie zurückgeben. Wenn man mit der Energie Rollwiderstand und Höhe überwinden kann - hat man keinen Nachteil durch ein schwereres Laufrad. Wenn man diese Energie wegbremsen muss, schon.
 
bergauf setzt man den Schwung der schweren Laufräder ja direkt in Höhe um.

Welchen Schwung? Der Schwung ist mit einem schweren Hinterrad schnell weg wenn Du zu treten aufhörst. Ansonsten regelt die Übersetzung und die Trittfrequenz wie schnell Du vorwärts kommst.

Laufradgröße und -gewicht
Je größer im Durchmesser und schwerer die Räder sind, desto größer sind die Kreiselmomente. Bei einem normalen Gebrauchsrad (Laufraddurchmesser 60 cm, Masse 1 kg) sind die Kreiselwirkungen etwa fünfmal so groß wie bei einem Kinderrad (30 cm; 0,4 kg). Korrekterweise hängt das Kreiselmoment natürlich nicht von der Masse des Laufrades, sondern von der Verteilung der Masse im Laufrad (Trägheitsmoment bzgl. der Achse) ab; beispielsweise hat ein Laufrad mit einer „schweren“ Felge ein größeres Kreiselmoment als ein gleich schweres Laufrad mit einer „leichten“ Felge mit einer „schweren“ Nabenschaltung. Konstruiert werden Fahrräder aber eher unter dem Gesichtspunkt des Energiesparens und daher so leicht wie möglich.

https://de.wikipedia.org/wiki/Fahrphysik_(Fahrrad)
 
Zuletzt bearbeitet von einem Moderator:
de.wikipedia.org/wiki/Fahrphysik_(Fahrrad) schrieb:
Je größer im Durchmesser ... die Räder sind, desto größer

Hebelgesetz, die Sache mit "grosse Last mit langem Hebel leichter bewegen". Hat bei immer grösseren Laufrädern schlechte Auswirkungen: Der Antrieb ist am kurzen Hebel und die Last am langen!

In der Praxis fällt Dir nichts auf, Du nimmst einfach einen kleineren Gang und schon passt Deine Kraft wieder zur Aufgabe, den Berg hochzufahren. Der Motor leider kann den Gang nicht wechseln. Das führt schnell dazu, dass er ausserhalb seines optimalen Wirkungsgrades arbeiten muss, was Mehrverbrauch bedeuted.

Das Mehrgewicht, welches gleichwertige, aber grössere Laufräder mitbringen, fällt dann nicht wirklich in Gewicht beim Akkuverbrauch.
 
Das Mehrgewicht, welches gleichwertige, aber grössere Laufräder mitbringen, fällt dann nicht wirklich in Gewicht beim Akkuverbrauch.

Martin behauptet ja was anderes, nicht kleines Laufrad gegen größeres und dadurch schwerer sondern schwereres vs. leichteres Laufrad selber Größe. Er schreibt mit einem schwereren Laufrad hat man keinen Nachteil im Gegensatz zum leichteren gleicher Größe.
Und das ist Mist.

Ein schweres Laufrad verbraucht mehr Energie als ein leichtes gleicher Größe egal ob Du bergauf oder in der Ebene damit fährst.

Je weiter das Gewicht aus dem Zentrum entfernt ist desto mehr Energie wird notwendig für den Vorwärtstrieb.
Heisst: schwere Felge, schwerer Reifen benötigen mehr Engergie als leichte Felge und leichter Reifen.
Bei den einen schwindet die Energie in den Beinen, bei anderen die Energie aus dem Akku.
 
Zurück
Oben