E-Bike-Akkus und Motoren

E-Bike Geschwindigkeit und Reichweite: was schnelleres Fahren kostet

Der Luftwiderstand wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, also kostet jeder zusätzliche km/h mehr Akku als der davor. Hier sind die Zahlen.

Die kurze Antwort

Schnelleres Fahren senkt die E-Bike Reichweite, weil die Leistung gegen den Luftwiderstand mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit steigt. In unserem Physikmodell für 120 kg Fahrer und Bike in aufrechter Haltung steigt der Verbrauch von etwa 8,8 Wh pro km (14,1 Wh pro Meile) bei 32 km/h (20 mph) auf 15,3 Wh pro km (24,6 Wh pro Meile) bei 45 km/h (28 mph), also rund 75 % mehr. Dieselben 450 Wh reichen dann für etwa 43 % weniger Strecke.

Das Wichtigste in Kürze

  • Die Leistung gegen den Luftwiderstand steigt mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit; bei 45 km/h (28 mph) sind das in unserem Modell etwa 87 % der Gesamtleistung.
  • Energie am Rad im Modell: 6,1 Wh/km bei 25 km/h (15,5 mph), 8,8 bei 32 km/h (20 mph) und 15,3 bei 45 km/h (28 mph).
  • Aus 450 Wh ohne Mittreten sind das etwa 74, 51 und 29 km (46, 32 und 18 Meilen): eine Obergrenze vor den Motorverlusten.
  • Von 45 auf 32 km/h (28 auf 20 mph) runterzugehen spart pro km etwa 43 % Energie und kostet 8,6 Minuten pro 16 km (10 Meilen).
  • Gib Tempo, Gewicht und Akku in den E-Bike-Reichweitenrechner ein, um eine Zahl für deine Planung zu bekommen.

Du bist 10 km (6 Meilen) von zu Hause entfernt, der Akku zeigt noch zwei Balken, und seit dem letzten Ort fährst du konstant 45 km/h (28 mph). Geh runter auf 32 km/h (20 mph), und die zwei Balken reichen deutlich weiter. Dieser Ratgeber zeigt, wie viel weiter, mit Formel, Zahlen und allen Annahmen, damit du beim Thema Geschwindigkeit und Reichweite am E-Bike selbst entscheiden kannst, wie schnell dein Akku dich fahren lässt.

Verringert schnelleres Fahren die E-Bike Reichweite?

Schnelleres Fahren verringert die Reichweite eines E-Bikes, weil die Energie pro Kilometer mit dem Tempo steil ansteigt, vor allem wegen des Luftwiderstands.

Auf flacher Strecke bremsen dich zwei Kräfte. Der Rollwiderstand wächst gleichmäßig mit dem Tempo. Der Luftwiderstand wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, die Leistung, um ihn zu überwinden, also mit der dritten Potenz. Die Wikipedia-Seite zur Fahrradleistung sagt es klar: Die Leistung gegen den Luftwiderstand “steigt mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit”. Im Rechenbeispiel dort verbraucht ein Rennradfahrer mit Rad, zusammen 90 kg, bei 32 km/h 76 % von 175 W für den Luftwiderstand und bei 40 km/h 83 % von 300 W.

Wie viel mehr Energie braucht ein E-Bike bei 45 km/h als bei 32 km/h?

Ein E-Bike braucht in unserem Modell bei 45 km/h (28 mph) pro Kilometer rund 75 % mehr Energie als bei 32 km/h (20 mph) und etwa 2,4-mal so viel Leistung.

Wir haben die Standardformel genutzt: Leistung = 0,5 × Luftdichte × Luftwiderstandsfläche × Geschwindigkeit³ + Rollwiderstandsbeiwert × Masse × g × Geschwindigkeit. Unsere Eingaben:

  • 120 kg (265 lb) Fahrer und Bike
  • Luftwiderstandsfläche 0,5 m², unsere Annahme für aufrechtes Sitzen auf dem E-Bike
  • Rollwiderstandsbeiwert 0,006, das obere Ende des Bereichs von 0,003 bis 0,006, den Wikipedia für Reifen mit vollem Luftdruck nennt
  • Luftdichte 1,225 kg/m³, der Wert der Engineering ToolBox bei 15 °C (59 °F)
  • flache Strecke, kein Wind
Liniendiagramm der benötigten Leistung über der Geschwindigkeit: etwa 152 W bei 25 km/h (15,5 mph), 282 W bei 32 km/h (20 mph), 689 W bei 45 km/h (28 mph) und 1.284 W bei 56 km/h (35 mph).
Die Kurve biegt sich nach oben, weil die Leistung gegen den Luftwiderstand mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit wächst. · Riding-Nexus-Berechnung mit den in diesem Abschnitt genannten Annahmen. Keine Messung an einem bestimmten Bike.
Konstantes TempoBenötigte LeistungEnergie pro km (Meile)
25 km/h (15,5 mph)152 W6,1 Wh (9,8 Wh)
32 km/h (20 mph)282 W8,8 Wh (14,1 Wh)
45 km/h (28 mph)689 W15,3 Wh (24,6 Wh)
56 km/h (35 mph)1.284 W22,8 Wh (36,7 Wh)

Bei 45 km/h (28 mph) macht der Luftwiderstand in diesem Modell etwa 87 % der Gesamtleistung aus. Deshalb verändern eine geduckte Haltung, eine engere Jacke oder ein windstiller Tag schnelles Fahren so viel stärker als langsames.

Wie weit kommt ein Akku bei verschiedenen Geschwindigkeiten?

Ein Akku mit 450 Wh reicht in unserem Modell für etwa 74 km (46 Meilen) bei 25 km/h (15,5 mph), 51 km (32 Meilen) bei 32 km/h (20 mph) und 29 km (18 Meilen) bei 45 km/h (28 mph), vor Motorverlusten und ohne Mittreten.

Balkendiagramm der Strecke aus 450 Wh bei konstantem Tempo, wenn der Motor die ganze Arbeit macht: etwa 74 km (46 Meilen) bei 25 km/h (15,5 mph), 51 km (32 Meilen) bei 32 km/h (20 mph) und 29 km (18 Meilen) bei 45 km/h (28 mph).
Eine Obergrenze für den Motor allein. Verluste in Motor und Antrieb verkürzen sie; dein Mittreten verlängert sie. · Riding-Nexus-Physikmodell. 450 Wh sind 90 % eines Akkus mit 500 Wh, der nutzbare Anteil, mit dem unser Reichweitenrechner rechnet.

Wir haben 450 Wh genommen, weil unser E-Bike-Reichweitenrechner davon ausgeht, dass etwa 90 % der Nenn-Wattstunden eines Akkus nutzbar sind, und 90 % von 500 Wh sind 450. Die Strecken oben beziehen sich auf die Energie am Rad. Ein echter Motor und Antrieb verlieren etwas Energie als Wärme, der Anteil aus dem Akku ist also höher als der am Rad. Deine Beine helfen in die andere Richtung: Jedes Watt, das du trittst, muss der Akku nicht liefern.

Das Verhältnis zählt mehr als die genauen Kilometer. Von 32 auf 45 km/h (20 auf 28 mph) zu gehen, kostet etwa 43 % Strecke pro Ladung, egal wie groß dein Akku ist, solange alles andere gleich bleibt.

Wie planst du die Reichweite auf einem schnellen E-Bike?

Plane die Reichweite auf einem schnellen E-Bike nach dem Tempo, das du wirklich hältst, und schlag eine Reserve für Wind, Steigungen und Kälte drauf.

  1. Wähl dein realistisches Reisetempo, nicht die Abschaltgeschwindigkeit.
  2. Nimm den Verbrauch pro Kilometer für dieses Tempo aus der Tabelle, oder rechne mit deinen eigenen Werten im Reichweitenrechner.
  3. Multiplizier ihn mit deiner Hin- und Rückfahrt und schlag 25 % Reserve drauf, dieselbe Marge, mit der unser Reichweitenrechner arbeitet.
  4. Liegt das Ergebnis über den nutzbaren Wattstunden deines Akkus, fahr langsamer, lade bei der Arbeit oder kauf den größeren Akku.

Braucht deine Hin- und Rückfahrt bei 45 km/h (28 mph) mehr als 80 % deines nutzbaren Akkus, fahr auf dem Heimweg 32 km/h (20 mph). Die 43 % Energieersparnis pro Kilometer sind mehr wert als die 8,6 Minuten, die das auf 16 km (10 Meilen) kostet.

Unser allgemeiner Ratgeber zur E-Bike-Reichweite erklärt Kälte, Reifenwahl und Unterstützungsstufen. Die rechtliche Seite schnellen Fahrens behandelt unser Ratgeber zu schnellen E-Bikes.

Welche Fehler solltest du bei schnellem Fahren mit Akku vermeiden?

  1. Einer Reichweitenangabe trauen, die bei niedrigerem Tempo entstanden ist. Frag, welches Tempo und welche Unterstützungsstufe hinter einer Reichweite stecken.
  2. Mit vollem Tempo gegen den Wind fahren. Gegenwind erhöht deine Geschwindigkeit relativ zur Luft, und die Leistung gegen den Luftwiderstand wächst mit der dritten Potenz dieser Geschwindigkeit.
  3. Auf glatter Straße mit weichen Reifen fahren, um “den Akku zu schonen”. Weniger Luftdruck erhöht den Rollwiderstand; schau in den Reifendruck-Ratgeber.

Woher diese Zahlen stammen

Die Formel und der Bereich für den Rollwiderstand stammen von der Wikipedia-Seite zur Fahrradleistung, die Luftdichte von der Engineering ToolBox; beides geprüft am 3. November 2026. Die Luftwiderstandsfläche von 0,5 m² und die Masse von 120 kg sind unsere Annahmen für aufrechtes Sitzen und ein typisches E-Bike, keine Messungen. Wir haben für diese Seite kein Bike getestet. Ändern sich die Eingaben, ändern sich die Kilometer, aber das Verhältnis zwischen den Geschwindigkeiten bleibt ähnlich.

Häufige Fragen

Leert schnelleres Fahren den E-Bike-Akku schneller?

Ja, schnelleres Fahren leert den E-Bike-Akku pro gefahrenem Kilometer stärker. Der Luftwiderstand wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, also braucht in unserem Modell jeder Kilometer bei 45 km/h (28 mph) rund 75 % mehr Energie als bei 32 km/h (20 mph). Der Akku ist früher leer und schafft bis dahin weniger Strecke.

Bei welcher Geschwindigkeit fährt ein E-Bike am sparsamsten?

Ein E-Bike fährt am sparsamsten bei der langsamsten Geschwindigkeit, die du noch angenehm findest, weil der Verbrauch pro Kilometer mit sinkendem Tempo weiter fällt. In unserem Modell braucht es bei 25 km/h (15,5 mph) etwa 6,1 Wh pro km (9,8 Wh pro Meile), bei 32 km/h (20 mph) 8,8 Wh (14,1 Wh). Stop-and-go kostet ebenfalls Energie, ein gleichmäßiges Tempo hilft also.

Wie viele Wattstunden pro Kilometer braucht ein E-Bike?

Ein E-Bike braucht in unserem Physikmodell in der Ebene rund 6 bis 16 Wh pro km (10 bis 25 Wh pro Meile) am Rad, von 25 bis 45 km/h (15,5 bis 28 mph), vor Verlusten in Motor und Antrieb und ohne Mittreten. Dein Treten senkt den Anteil des Akkus. Steigungen, Wind, Kälte und viel Gewicht erhöhen ihn.

Spart eine niedrigere Unterstützungsstufe Akku?

Eine niedrigere Unterstützungsstufe spart vor allem deshalb Akku, weil du langsamer fährst und der Motor einen kleineren Teil der Leistung liefert. Hältst du in einer niedrigeren Stufe dasselbe Tempo, indem du kräftiger trittst, braucht das Bike trotzdem dieselbe Gesamtleistung; deine Beine liefern nur mehr davon.

Quellen und Belege

Wir zitieren wo immer möglich Primärquellen: Normungsgremien, Behörden, Hersteller und begutachtete Forschung. Mehr dazu in unseren redaktionellen Grundsätzen.

  1. Bicycle performance: power, aerodynamic drag and rolling resistance Wikipedia
  2. Air density and specific weight table The Engineering ToolBox
  3. California Vehicle Code section 312.5: electric bicycle classes California Legislative Information
  4. Electric bikes: licensing, tax and insurance GOV.UK

Als Nächstes

Ausgewählte Ratgeber, die bei E-Bike-Akkus und Motoren und E-Bikes tiefer gehen.

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