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Akku-Technologie von E-Bikes

Akku-Technologie von E-Bikes

Die Produktion einer Batterie für E-Bikes erfolgt unter Berücksichtigung vieler Parameter wie
Energiedichte, Lebensdauer, Gewicht, Kosten, Wartungs- und Pflegeaufwand usw. Wichtig zu
wissen ist, dass eine Batterie immer einen Kompromiss darstellt. Es gibt (noch) keine
Wunderbatterie, die eine maximale Energiedichte bei maximaler Lebensdauer sowie geringes

Gewicht und geringe Kosten in ein und derselben Zelle vereint. Die Ansprüche an Fahrrad-
Akkus sind über alle Nutzergruppen hinweg praktisch identisch: Jeder möchte eine möglichst
hohe Reichweite und eine lange Lebensdauer, welche gleichbedeutend mit einer hohen
Anzahl an Ladezyklen ist. Typische E-Bike-Akkutypen sind:

Nickel-Kadmium-Akku (NiCd)

Der Nickel-Kadmium-Akku ist sehr ausgereift, ermöglicht hohe Entladeströme, arbeitet in
einem sehr großen Temperaturbereich zuverlässig und hat – bei sorgfältiger Pflege und
Wartung – eine sehr lange Lebenserwartung von bis zu 1.500 Ladezyklen. Das
verhältnismäßig hohe Gewicht dieser Akkus, bedingt durch die geringe Energiedichte, ist
jedoch ungünstig und die enthaltenen hochgiftigen Schwermetalle sind kontraproduktiv für
das umweltfreundliche Image.

Nickel-Metallhydrid-Akku (NiMh)

Nickel-Metallhydrid-Akkus enthalten keine giftigen Stoffe und haben durchschnittlich eine
um 50 Prozent höhere Energiedichte als NiCd Akkus. Wegen der nur unwesentlich höheren
Kosten waren sie lange Zeit die am meisten verwendeten Fahrradakkus. Allerdings ist
ebenfalls eine gute Wartung und Pflege erforderlich, damit diese ihre typische maximale
Lebensdauer von bis zu 1.000 Ladezyklen erreichen. Auch hier besteht das Risiko des
Memory-Effektes bei nicht vollständig entladenen und wiederaufgeladenen
Stromspeichereinheiten. Besonders nachteilig ist die hohe Rate der Selbstentladung: Benutzt
man sein E-Bike mal für die Dauer der Winterperiode nicht, kann es sein, dass von der vollen
Akkuladung nicht mehr viel bzw. gar nichts mehr übrig ist. Daher sollte man einen NiMh-
Akku auch bei Nichtbenutzung idealerweise alle vier bis sechs Wochen nachladen.

Lithium-Ionen-Akku (LiIon)

Für lange Zeit stellten Lithium-Ionen-Batterien den Stand der Technik dar. Sie besitzen eine
große Energiedichte, sowohl volumen- als auch gewichtsbezogen. Sie sind aber auch recht
teuer, was unter anderem an den erforderlichen Schutzschaltungen zur Strom- und
Spannungsbegrenzung liegt. Lithium-Ionen-Akkus haben nur eine sehr geringe
Überladetoleranz. Sind keine Schutzeinrichtungen vorhanden, fangen sie leicht an zu brennen.
Durch die hohe Energiespeicherfähigkeit können besonders kleine und leichte Fahrradakkus
gebaut werden, die trotzdem hohe Reichweiten ermöglichen.

Lithium-Polymer-Akku (LiPo)

Diese Technologie stellt die zur Zeit modernste, wenngleich auch teuerste Variante des Akkus
für E-Bikes dar. Im Wesentlichen vereint sie die gleichen Merkmale und Eigenschaften wie
die Lithium-Ionen-Technik, mit geringfügigen Vorteilen bezüglich der Energiedichte.
Allerdings sind die maximalen Entladeströme geringer. Der LiPo-Akku ermöglicht
bemerkenswerte Reichweiten, ist dabei klein und leicht und eignet sich dabei ideal besonders
für hochwertige E-Bikes, etwas im Sport- oder Offroad-Bereich.