{"id":116012,"date":"2026-07-17T03:09:00","date_gmt":"2026-07-17T01:09:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=116012"},"modified":"2026-07-14T16:10:38","modified_gmt":"2026-07-14T14:10:38","slug":"koennen-elektrofahrraeder-wie-e-autos-beim-bremsen-energie-zurueckgewinnen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/koennen-elektrofahrraeder-wie-e-autos-beim-bremsen-energie-zurueckgewinnen\/","title":{"rendered":"K\u00f6nnen Elektrofahrr\u00e4der wie E-Autos beim Bremsen Energie zur\u00fcckgewinnen?"},"content":{"rendered":"\n

Moderne E-Autos wandeln beim Bremsen Bewegungsenergie in elektrische Energie um, die dann wieder f\u00fcr den Antrieb zur Verf\u00fcgung steht. Rekuperation nennen Fachleute den Vorgang. <\/p>\n\n\n\n

Ren\u00e9 Rasche hat in seiner Masterarbeit an der Hochschule Bielefeld herausfinden wollen, ob die Technologie auch f\u00fcr E-Bikes und Pedelecs sinnvoll w\u00e4re. Zu diesem Zweck hat er nicht nur die wichtigsten Aggregate selbst zusammengestellt und in ein herk\u00f6mmliches Mountainbike eingebaut, sondern auch die notwendigen Tests durchgef\u00fchrt \u2013 unter anderem auf der Rundstrecke Bilster Berg bei Bad Driburg. Ein Ergebnis: E-Bikes, die viel in h\u00fcgeligem Gel\u00e4nde bewegt werden, k\u00f6nnten mit Hilfe von Rekuperation 20 bis 30 Prozent mehr Reichweite erzielen.<\/p>\n\n\n

\n
\"Foto:<\/a>
F\u00fcr seine Masterarbeit im Studiengang Maschinenbau entwickelte Ren\u00e9 Rasche ein Elektrofahrrad mit Rekuperationsfunktion.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Normalerweise sausen hier PS-Enthusiasten in ihren leistungsstarken Gef\u00e4hrten die H\u00fcgel hinauf und hinunter. Oder sie lernen von erfahrenen Instruktor:innen, wie man ein Auto im Grenzbereich sicher um die Kurve lenkt. Doch an diesem Tag ist Ruhe am Bilster Berg<\/a>. Still liegt die Strecke da. Nur ein leises Rauschen ert\u00f6nt, wenn Ren\u00e9 Rasche das Gef\u00e4lle hinunterzischt. F\u00fcr seine Abschlussarbeit testet der Masterstudent der Hochschule Bielefeld (HSBI) sein selbstkonstruiertes Elektrofahrrad auf der Test- und Pr\u00e4sentationsstrecke. Mit extremen Steigungen und Gef\u00e4llen von bis zu 26 Prozent bietet der Rundkurs zwar Bedingungen, die im Alltag von E-Bikes und Pedelecs normalerweise nicht vorkommen. Aber: Ren\u00e9 Rasche m\u00f6chte Leistung und Rekuperationsverhalten seines Eigenbaus auch unter Extrembedingungen untersuchen.<\/p>\n\n\n\n

Mechanische Energie beim Bremsen in elektrische Energie umwandeln und in den Akku einspeisen<\/h4>\n\n\n\n

Doch der Reihe nach: Rekuperation bedeutet, dass beim Bremsen Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Vor allem E-Autos nutzen heute diese Form der Energier\u00fcckgewinnung. Hierbei fungiert der Elektromotor als Generator, um f\u00fcr das Fahrzeug mehr Reichweite zu erzielen. W\u00e4hrend die Technologie bei E-Autos und -Lkw mittlerweile Standard ist, findet sie bei Elektrofahrr\u00e4dern kaum Anwendung. Ren\u00e8 Rasche, heute erfolgreicher Absolvent des Masterstudienganges Maschinenbau<\/a> an der HSBI, wollte wissen, warum das so ist und schrieb eine Masterarbeit dar\u00fcber. \u201eIch habe mir die Frage gestellt, ob und unter welchen Bedingungen Rekuperation f\u00fcr Elektrofahrr\u00e4der m\u00f6glich ist und ob sich dadurch ein brauchbarer energetischer Nutzen erzielen l\u00e4sst.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Um diese Fragen beantworten zu k\u00f6nnen, baute er zun\u00e4chst ein handels\u00fcbliches Mountainbike in ein Elektrofahrrad um. Mit diesem f\u00fchrte er dann reale Messfahrten unter vorab definierten Bedingungen durch. Verbaut wurden unter anderem ein Hecknabenmotor, ein extra entwickelter Akkumulator, eine Motorsteuerung sowie eine eigene Geh\u00e4usekonstruktion aus dem 3D-Drucker zur Aufnahme der Komponenten. Erg\u00e4nzt wurde das Spezialfahrrad durch mehrere Mikrocontroller zur Steuerung des Systems. \u201eEin wichtiger Aspekt war die kompakte und wartungsfreundliche Integration aller Bauteile in den Fahrradrahmen\u201c, berichtet Ren\u00e9 Rasche. \u201eAuch das Thema Thermik und Zug\u00e4nglichkeit spielte eine Rolle, um einen zuverl\u00e4ssigen Betrieb zu erm\u00f6glichen.\u201c Zentraler Bestandteil der Arbeit war \u2013 wie immer bei E-Fahrzeugen \u2013 die Auslegung des Akkus: \u201eHier wurde ein Lithium-Ionen-Akkupack in einer 13S6P-Konfiguration aufgebaut, also mit 13 in Reihe und 6 parallel geschalteten Zellgruppen\u201c, so Rasche. Als Zellen kamen handels\u00fcbliche Samsung INR21700-50E zum Einsatz sowie ein dazu passendes Batteriemanagementsystem.<\/p>\n\n\n\n

Messtechnische Analyse eines rekuperierenden Elektrofahrrads zur Bewertung des energetischen Nutzens<\/h4>\n\n\n\n

Die Ansteuerung des Motors erfolgte \u00fcber das Open Source Projekt \u201eVedder Electric Speed Controller\u201c, kurz VESC. \u00dcber die VESC-Software wurden Fahrprofile f\u00fcr E-Bike- (bis 25 km\/h) und S-Pedelec-Betrieb (bis 45 km\/h) angelegt, inklusive Leistungsgrenzen f\u00fcr Beschleunigung und Rekuperation. \u201eGesteuert wird der VESC \u00fcber einen Mikrokontroller, der wiederum mit den Sensoren und Eingabeger\u00e4ten verbunden ist, die vorab an dem Elektrofahrrad angebracht wurden. So kann zwischen Beschleunigung, Neutralzustand und Rekuperation unterschieden werden\u201c, erl\u00e4utert Rasche.<\/p>\n\n\n\n

Zun\u00e4chst f\u00fchrte der Maschinenbauingenieur mehrere Vergleichsfahrten unter vorab festgelegten Bedingungen durch, um den Einfluss von Rekuperation auf Reichweite, Rekuperationsleistungen und Energiefluss zu erfassen. Danach folgten Fahrten unter realistischen Bedingungen, bei denen das Streckenprofil st\u00e4rker variierte. \u201eDie Ergebnisse haben deutlich gemacht, dass Rekuperation im flachen Gel\u00e4nde nur begrenzt zur Energier\u00fcckgewinnung beitr\u00e4gt\u201c, erz\u00e4hlt Rasche. Anders sah es bei den Messfahrten aus, die im Weserbergland mit moderatem Streckenprofil durchgef\u00fchrt wurden. Hier konnte durch Rekuperation im E-Bike-Modus die Reichweite um 20 bis 30 Prozent erh\u00f6ht werden und im Pedelec-Modus immerhin noch um bis zu 15 bis 20 Prozent.<\/p>\n\n\n\n

\u201eDie Masterarbeit von Ren\u00e9 Rasche liefert ein differenziert zu betrachtendes Ergebnis\u201c, res\u00fcmiert Prof. Dr. Sebastian Hoffmann, am Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik<\/a> der HSBI zust\u00e4ndig f\u00fcr das Lehrgebiet Elektrotechnik und Automatisierung. \u201eRekuperation ist bei Elektrofahrr\u00e4dern technisch sinnvoll, aber ihr energetischer Nutzen h\u00e4ngt stark vom Einsatzprofil ab. Wer meist im flachen Gel\u00e4nde f\u00e4hrt, wird nur geringe R\u00fcckgewinnungseffekte erzielen k\u00f6nnen. Wer dagegen lange Abfahrten oder starke H\u00f6henunterschiede zur\u00fccklegt, kann deutlich st\u00e4rker profitieren. Das gilt mehr noch f\u00fcr E-Bikes als f\u00fcr die schneller ausgelegten Pedelecs.\u201c Aber nicht nur wegen dieser neuen Erkenntnisse waren Hoffmann und Zweitgutachter Prof. Dr. Herbert Funke von Ren\u00e9 Rasches Masterarbeit begeistert. Auch das Zusammenspiel verschiedener Ingenieursdisziplinen wie Elektrotechnik, Mechanik und Softwareentwicklung im Zuge der Untersuchung hat die Gutachter \u00fcberzeugt. <\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Hochschule Bielefeld 2026<\/a><\/p>\n

Diese Meldung teilen<\/div>