Pinion MGU E1 – ein Mittelmotor mit integriertem Getriebe – ist das die Innovation des Jahres und das Aus fürs Schaltwerk am E-Bike? Pinion gilt als Branchenprimus im Bereich der Getriebeschaltungen und setzt seit Jahren auf ein Getriebe, das die Gänge direkt an der Kurbelaufnahme wechselt. Wartungsarmut, Haltbarkeit und präzise Schaltvorgänge zählen zu den großen Vorteilen dieses Systems. Jetzt vereint Pinion ein Schaltgetriebe mit einem Mittelmotor und hat erstmals ein eigenes Motorsystem für E-Bikes und E-Mountainbikes im Programm. Wir konnten den neuen Pinion E1-Motor bereits testen.
Pinion MGU E1 – die Innovationen
✅ Motor und Schaltung in einem
✅ integriertes 9- oder 12-fach-Getriebe, elektrisch geschaltet
✅ Magnesiumgehäuse
✅ maximal 600 W mechanische Leistung
✅ 85 Nm maximales Drehmoment
✅ Schalten im Stand möglich
✅ Nachstellen der Schaltung überflüssig
✅ Automatisches Schalten möglich
✅ besonders wartungsarm und haltbar
Die Pinion GmbH wurde 2008 von Christoph Lermen und Michael Schmitz gegründet und stellt Getriebeschaltungen für Fahrräder her. Nach einer anfänglichen Entwicklungszeit von ca. 5 Jahren bog man 2010 auf die Zielgerade ein, denn nach zahlreichen Prototypen und unzähligen Prüfstandtests überquerte das erste serienreife P1.18-Schaltgetriebe das Himalaya-Gebirge. Von diesem Getriebe abgeleitet, entwickelte Pinion weitere Getriebetypen, die auf verschiedene Anwendungsszenarien abgestimmt wurden.
2023 setzt Pinion mit dem E1 einen weiteren Meilenstein in der Firmengeschichte und vereint nun eine Getriebeschaltung und einen Mittelmotor in einem Gehäuse. Die Motor-Getriebeeinheit wird es wahlweise mit 9 oder 12 Gängen geben, bei Akkus und Display arbeitet man mit FIT zusammen.
Pinion E1 – im Detail
Die Idee zum Pinion-Zentralgetriebe wurde 2006 im Getriebe-Entwicklungszentrum von Porsche in Weissach geboren:
Eine Fahrradschaltung, die so intuitiv, präzise und verschleißfrei funktioniert wie das Schaltgetriebe eines Sportwagens.
Die Idee zu einem E-Bike-Motor mit integriertem Getriebe ploppte bei Pinion bereits vor 12 Jahren auf. Die eigentliche Entwicklung zur serienreifen Motor-Getriebe-Einheit – Pinion spricht hier von einer Motor-Gearbox-Unit, kurz MGU – nahm dann 5 Jahre in Anspruch. Heraus kam ein Motor für E-Bikes und E-Mountainbikes, der mit einem Schaltgetriebe kombiniert ist und wahlweise 9 oder 12 Gänge zur Verfügung stellt, welche selbstverständlich elektrisch geschaltet werden. Das elektrische System arbeitet mit 48 Volt.
Automobiltechnik für E-Bikes – dieser Gedanke verbirgt sich hinter der Entwicklung des neuen Pinion E1-Motors, denn ehrlicherweise hat es einen Grund, weshalb man an Fahrzeugen wie Autos oder Motorrädern keine Kettenschaltung findet. Auch E-Bikes haben höhere Anforderungen an den Antriebsstrang, was sich in erhöhtem Verschleiß bemerkbar macht. Die Tage der „Wir-bauen-einen-Motor-und-eine-Batterie-in-ein-Fahrrad-ein-und-schauen,-was-passiert“-Mentalität sind vorbei und auch der Markt ruft nach speziellen Lösungen, um das Thema Wartung und Lebensdauer positiv zu beeinflussen. Ein Getriebe im Inneren eines Motors geht hier in die richtige Richtung, denn vor allem der Verschleiß kann damit deutlich verbessert werden.
Ein Getriebe bietet dank seines Funktionsprinzips und seiner Position in einem geschützten Gehäuse zuverlässigere Schaltvorgänge als herkömmliche Fahrrad-Schaltungen und ist weitaus besser für die hohen Belastungen durch einen E-Bike-Motor gerüstet. Die seit mehr als einem Jahrzehnt erprobte und von über 100 Fahrradherstellern eingesetzte Pinion-Getriebe-Technologie ist zuverlässig, langlebig und extrem wartungsarm.
Es gibt kein Schaltwerk, das aus der Reihe tanzen oder abreißen kann, kein verbogenes Schaltauge, keine Bowdenzüge, die nachgespannt werden müssen oder verdeckte Ritzel am Hinterrad. Überdies sind Getriebe auch gegen Wasser und Schmutz abgedichtet, die den Verschleiß bei herkömmlichen Schaltungen zusätzlich erhöhen. Einfach ausgedrückt: Ein Pinion-Getriebe funktioniert zuverlässiger und wird auch noch lange über die Lebensdauer herkömmlicher Schaltungen hinaus besser funktionieren.
In Anlehnung an bewährte Automobil-Getriebetechnologien setzen Pinion-Getriebe auf eine hocheffiziente Stirnradverzahnung mit zwei hintereinander geschalteten Getriebesätzen. Die einzelnen Übersetzungsverhältnisse ergeben sich aus der Abstimmung der beiden Teilgetriebe mit verschiedenen Zahnradpaarungen. Je nach Konfiguration bietet das Getriebe 12 oder 9 Gänge mit einer unübertroffenen Bandbreite von 600 % (12 Gänge) bzw. 568 % (9 Gänge), die sich ideal für eine Vielzahl von Anwendungen eignen.
Pinion setzt beim E1 auf ein leichtes Gehäuse aus Magnesium mit Kühlrippen und einer modernen Formgebung. Das Einbauvolumen ist vergleichbar mit einem Brose Drive S- oder Sachs RS-Motor. Somit ist der Pinion-Motor größer als ein Bosch Performance CX- oder Shimano EP8-Motor. Die Version mit neun Gängen wiegt 4.000 g und die Variante mit zwölf Gängen 4.100 g. Damit ist der Pinion E1.12 nur unwesentlich schwerer als etwa ein Bosch Performance CX mit Shimano XT-Schaltwerk und XT-Kassette, die in Summe auf ca. 3.650 Gramm kommen.
Wie stark ist der Pinion Motor?
Der Pinion MGU E1.12 liefert ein maximales Drehmoment von 85 Nm und 600 W Leistung in der Spitze.
Was die reine Kraft angeht, platziert Pinion seinen Motor im Bereich der Performance-E-MTBs, denn das maximale Drehmoment beträgt 85 Nm. Im kleinsten Gang werden sogar bis zu 160 Nm generiert. Die mechanische Leistung beträgt in der Spitze 600 W – in der Version für S-Pedelecs sogar 800 W –, die Nenndauerleistung übliche 250 W.
| Modell | Pinion E1.9 | Pinion E1.12 | Pinion E1.9s | Pinion E1.12s |
|---|---|---|---|---|
| Material Gehäuse | Magnesium | Magnesium | Magnesium | Magnesium |
| Gewicht | 4000 g | 4100 g | 4000 g | 4100 g |
| Anzahl Gänge | 9 | 12 | 9 | 12 |
| Gesamtübersetzung | 568% | 600% | 568% | 600% |
| Abstufung | ca. 24% | 17.70% | ca. 24% | 17.70% |
| Getriebeübersetzung leichtester Gang | 1.82 | 1.82 | 1.82 | 1.82 |
| Getriebeübersetzung schnellster Gang | 0.32 | 0.3 | 0.32 | 0.3 |
| Unterstützungsmodi | Eco, Flow, Flex, Fly | Eco, Flow, Flex, Fly | Eco, Flow, Flex, Fly | Eco, Flow, Flex, Fly |
| Spannung | 48 V | 48 V | 48 V | 48 V |
| max. Drehmoment | 85 Nm | 85 Nm | 85 Nm | 85 Nm |
| max. Leistung | 600 W | 600 W | 800 W | 800 W |
| max. Unterstützung | 25 km/h | 25 km/h | 45 km/h | 45 km/h |
| Nenndauerleistung | 250 W | 250 W | 250 W | 250 W |
| max. unterstützte Trittfrequenz | 120 rpm | 120 rpm | 120 rpm | 120 rpm |
| Q-Faktor | 174 mm | 174 mm | 174 mm | 174 mm |
| Wartungsintervall | 10.000 km | 10.000 km | 10.000 km | 10.000 km |
| Garantie | 2 Jahre | 2 Jahre | 2 Jahre | 2 Jahre |
Um die Charakteristik der Motorunterstützung homogen zu gestalten, hat man vier verschiedene Fahrmodi entwickelt, von denen der Modus Flex – ähnlich wie der Trail- oder eMTB-Modus von Shimano und Bosch – progressiv gestaltet wurde und eine große Bandbreite an Support liefert.
Die Fahrmodi des Pinion E1-Motors:
- Eco
- Flow
- Flex
- Fly
Im Hinblick auf Bedieneinheit, Akku, App und Display setzt Pinion auf die Erfahrung und Expertise vom Systemanbieter FIT aus der Schweiz. Hier werden modulare, moderne Produkte für E-Bikes entwickelt, die sich untereinander mixen lassen und, je nach Anwendung, zum bestmöglichen Ergebnis führen. Je nach Gusto haben somit die Hersteller beispielsweise bei den Akkus verschiedene Optionen. Für E-Mountainbikes sind zwei Akkus verfügbar, 720 oder extreme 960 Wh. Auch einen Range Extender hat FIT im Portfolio, der, wenn er kompatibel ist, zusätzliche 470 Wh liefert.
Mittels des ergonomischen TE1 E-Trigger-Schalthebels (ein zwei Zwei-Hebel-Shifter), in dessen Entwicklung unzählige Stunden flossen, werden die Gänge elektronisch gewechselt. Dies geschieht bei fast jedem Gang butterweich und überaus smooth. Fingerkraft ist für den Schaltvorgang kaum erforderlich und das Feedback der Hebel ist passend. Dank einer cleveren Vernetzung der Signale ist es auch möglich, die Gänge halbautomatisch zu wechseln. Pinion nennt diese Technologie Smart Shift. Um die Gänge zu wechseln, müssen bei Getrieben die Pedale nicht bewegt werden, somit können die Gangwechsel auch im Stand, beispielsweise an der Ampel, schnell und flüssig vonstattengehen. Dank des von Pinion selbst entwickelten elektronischen Schaltsystems und der patentierten, hochauflösenden Drehmoment- und Trittfrequenzsensoren erfolgt der – gut hörbare – Schaltvorgang innerhalb eines Sekundenbruchteils und ist auch unter Last extrem präzise.
Der Vorteil der Entwicklung liegt unter anderem auch darin, dass das Motorsystem von Pinion als Einheit aus Motor und Schaltung entwickelt wurde und eine geschlossene Einheit bildet. Alle Antriebskomponenten und die Steuerungstechnik wurden speziell auf das gemeinsame Zusammenspiel ausgelegt und sind im Motorgehäuse zusammengefasst. So weiß das System zum Beispiel immer, in welchem Gang man sich befindet, und passt seine Leistung an die aktuelle Trittfrequenz und die jeweiligen Bedürfnisse an. Das Ergebnis dieses Zusammenspiels ist ein natürliches, stimmiges Schalt- und Fahrgefühl.
In der Saison 2024 setzen Marken der Zweirad-Einkaufs-Genossenschaft, kurz ZEG, auf den Getriebemotor von Pinion. Im Bereich der E-Mountainbikes sind das: Bulls, Flyer, Rotwild und Simplon. Trekking- und City-E-Bikes mit dem Pinion-Getriebemotor wird es von Kettler, Pegasus, I:SY, Zemo, Simplon und Tout Terrain geben.
Pinion E1 – im Test
Als Pinion zum Presse-Camp einlud und mitteilte, dass sie einen Motor mit integriertem Getriebe vorstellen, dachte ich: endlich! Endlich kommt ein Motor mit Pinion-Getriebe. Schaltung und Motor in einem Gehäuse zu platzieren, ergibt für mich am E-Bike zu 100 % Sinn. Schalten im Stand, präzise Schaltvorgänge, der Verzicht auf eine Kette und ein Schaltwerk – alles Dinge, die am E-Bike von Vorteil sein können. Dazu das Plus an Haltbarkeit und Wartungsarmut – ein Getriebemotor ist überaus spannend und könnte für viele E-Bikende das Optimum darstellen.
Wir konnten den neuen Pinion E1.12-Mittelmotor bereits einige Tage im Simplon Rapcon Pmax Pinion testen.
Auf dem Trail kann die Pinion MGU E1.12 mit einer sehr kraftvollen Unterstützung punkten. Diese fühlt sich in etwa so an wie beim Brose Drive S Mag oder Bosch Performance CX der aktuellen Generation. Schon bei sehr geringer Trittfrequenz schiebt der Motor kraftvoll, stoisch und verlässlich. Bei unserem Vorserienmodell ist die Feinfühligkeit noch nicht auf dem Niveau wie bei Shimano oder Bosch, und eher mit der von älteren Yamaha-Motoren oder dem Sachs RS vergleichbar. Hier wurde uns auf Nachfrage bei Pinion allerdings bestätigt, dass man dies im Blick hat und bis zur Markteinführung noch weiter verfeinern und verbessern wird.
Die überaus kraftvolle Modulation verhilft im Uphill zu Höchstleistungen, denn, wie schon erwähnt, schiebt der Motor auch bei einer relativ niedrigen Kadenz kraftvoll. Das macht besonders in steilem Gelände viel Spaß. Wer auf ein besonders natürliches Fahrgefühl steht, für die oder den ist der Pinion E1 wahrscheinlich nichts, aber wer gern echtes E-Bike-Feeling genießt, wird den Punch dieses Motors mögen. Man muss allerdings auch auf ein relativ lautes Motorgeräusch stehen, denn leise ist der Pinion E1 nämlich nicht. Zwar klappert hier, anders als bei Bosch oder Shimano, absolut nichts, aber der Sound im Betrieb, der sowohl vom Motor als auch vom Schaltgetriebe ausgeht, ist, je nach gefahrener Unterstützung und genutztem Gang, laut. Teilweise sogar sehr laut! Bei maximaler Unterstützung, einer 70er-Trittfrequenz und einem kleinen Gang brummt und surrt der Motor, dass man ihn schon aus einigen Metern Entfernung gut hören kann. In größeren Gängen – 9 bis 12 – und einer geringeren Unterstützungsstufe wird der Motor allerdings extrem leise und ist kaum noch zu hören.
Auf meinen Testfahrten bin ich fast ausschließlich im Fly-Mode, der maximalen Unterstützung, gefahren. Mir gefällt einfach die Power, mit der der Pinion E1.12 schiebt und beschleunigt. Aber auch den Flex-Mode habe ich genutzt, der seinen Support, ähnlich wie der Trail- oder eMTB-Modus, progressiv an die jeweilige Situation anpasst. Dies gelingt gut, hier stimmt die Software.
Am Testbike war die Remote LCD von FIT, eine Kombination aus Display und Bedieneinheit, verbaut. Gut hat mir hier das Display an sich gefallen, denn es ist knackscharf und aus jedem Blickwinkel gut abzulesen. Weniger gut haben mir der Druckpunkt und das Feedback der Plus-/Minus-Tasten gefallen, denn diese fühlen sich ähnlich „leblos“ wie beim alten Purion-Display von Bosch an. Die Menüführung ist intuitiv und verständlich aufgebaut.
Kommen wir zur Schaltung, die im selben Gehäuse wie der Motor sitzt und mit diesem eine Einheit bildet. Besonders gut hat mir der kompakte, elektrische Schalthebel gefallen. Er ist ergonomisch gestaltet, liefert gutes Feedback und quittiert jeden Schaltvorgang spürbar. Beinah jeder Gangwechsel ist überaus smooth, butterweich und extrem präzise. Weniger gut hat mir die Geräuschkulisse beim Schalten selbst gefallen, denn jeder Gangwechsel findet deutlich hörbar statt. Super hingegen: Alle 12 Gänge lassen sich im Stand schalten. Ein Vorteil, den man beispielsweise an der Ampel und in schwierigem Gelände lieben wird. Negativ sind die spürbaren Gangsprünge vom vierten in den fünften und vom achten in den neunten Gang. Gerade der Sprung vom 4. in den 5. Gang (und umgekehrt) ist am E-Mountainbike ein echtes Manko. Im technischen Uphill hier den Gang zu wechseln, wird man sich schnell abgewöhnen, denn dieser Schaltvorgang fühlt sich überaus ruppig und langsam an. Auf dem Trail ist das so nicht nutzbar. Mein Tipp: schon vor der Einfahrt in den Uphill in den 4. Gang schalten und keinesfalls unter Volllast in den 5. wechseln. Laut Pinion ist man sich der Problematik bewusst, „feilt“ noch an der finalen Klinkengeometrie und testet unterschiedliche Software, um auch diesen Gangwechsel so butterweich wie die anderen zu gestalten.
Und das leichtere Heck? Spürt man das? Aber ja! Eindeutig. Weniger ungefederte Masse am Hinterrad „entfesseln“ das Heck und der zentrale Schwerpunkt in der Mitte des Bikes verstärken das Gefühl von „wie auf Schienen fahren“. Dank des Riemens ist kein Kettenklappern oder -schlagen mehr hörbar. Gerade im Downhill klingt das unheimlich gut und macht das gesamte Setup überaus leise.
Auf unseren Hinweis, dass der Gangsprung und der Schaltvorgang zwischen 4. und 5. und die Geräuschkulisse noch nicht so ganz zu modernen E-Mountainbike passen, schickte uns Pinion folgende Antwort:
Es war unser Ziel mit der MGU einen Antrieb zu schaffen, der Motor und Schaltung auf kompaktem Bauraum vereint, dabei leicht und gleichzeitig kraftvoll ist und durch Wartungsarmut die Nachteile anfälliger und pflegeintensiven Kettenschaltungen eliminiert.
Bei der Schaltperformance setzen wir neue Maßstäbe: Die MGU schaltet im Stand, bei voller Fahrt und auch unter Last und das immer sehr smooth. Die große Übersetzungsbandbreite und hohe Gangzahl von 9 bzw. 12 Gängen auf kleinstem Raum wird durch den Aufbau aus zwei Teilgetrieben ermöglicht. Bei zwei Schaltvorgängen werden beide Teilgetriebe gleichzeitig geschaltet (Doppelschaltvorgang), während bei allen anderen Schaltvorgängen nur ein Teilgetriebe geschaltet wird. Ein Schaltvorgang dauert selbst unter Last nur rund 150 Millisekunden, der Doppelschaltvorgang dauert nur minimal länger und ist etwas spürbarer. Da passiert enorm viel in einem solch kleinen Getriebe, das ohne Kupplungen auskommt und mehr als 250 Nm Drehmoment abkann.
Auch die Geräuschqualität eines E-Antriebs ist ein wichtiges Kriterium, dem wir in der gesamten Entwicklungszeit hohe Priorität beigemessen haben. Fordert der Fahrer die hohe Leistung in niedrigen Gängen, so befindet sich die E-Maschine der MGU in einem höheren Drehzahlbereich. In diesen „Power-Gängen“ ist ein kerniger E-Sound hörbar, während die MGU in mittleren Gängen sehr leise und in den oberen Gängen quasi nicht mehr hörbar ist. Erstmalig ist in Kombination mit der MGU die Nutzung eines Riemenantriebes in vollgefederten E-MTBs sinnvoll möglich. Das bedeutet kein Klappern und kein nerviges Kettenschlagen mehr.
Wir sind stolz und überzeugt, mit der MGU bei E-Bike Antrieben neue Maßstäbe zu setzen.
– Christoph Lermen, Gründer und Geschäftsführer, Pinion GmbH
Meinung @eMTB-News.de
Ist der Pinion E1-Motor ein Gamechanger und vielleicht sogar das Aus fürs Schaltwerk am E-Bike? Jein. Die Technologie zeigt in die richtige Richtung, verspricht Langlebigkeit und Wartungsarmut und punktet mit präzisen Schaltvorgängen und gut modulierten Unterstützungs-Modi. Beeindruckend sind die elektronischen Gangwechsel, die beinahe zu 100 % supersmooth vonstattengehen und sogar ein Schalten im Stand ermöglichen. Die Kraftentfaltung, mit der dieser Mittelmotor unterstützt, ist enorm und macht in jedwedem Gelände richtig viel Spaß.
In der aktuellen Entwicklungsstufe ist der Motor allerdings noch etwas laut und der ruppige Schaltvorgang zwischen Gang 4 und 5 stört im steilen Uphill enorm. Wenn Pinion dies in den Griff bekommt, könnte dies tatsächlich das Aus für Schaltwerke an vielen E-Bikes bedeuten.
Pro / Contra
Pro
- sehr zentraler Schwerpunkt und weniger ungefederte Masse am Hinterrad
- Heck ist wie „entfesselt“ und spürbar leichtfüßiger
- sorgloses Schalten, behutsames Schalten ist nicht mehr erforderlich
- verschleiß- und wartungsarm durch Riemen
- Schalten im Stand möglich
- homogene, gelungene Softwareabstimmung, überaus kraftvolle Unterstützung in jedem Gang
Contra
- sehr lautes Motorengeräusch bei maximaler Unterstützung
- ruppiger, zeitlich verzögerter Schaltvorgang zwischen Gang 4/5 und 8/9
Wie findet ihr den Pinion E1-Motor mit integriertem Getriebe? Verschleiß und Riemen am E-MTB – ist das für euch ein Thema?