Radnabenmotor – Der Antrieb für die E-Motorisierung

Was ist ein Radnabenmotor?

Die kurze Erklärung: Ein Radnabenmotor ist eine spezielle Art von Motor, der über die Radnabe direkt mit dem Rad verbunden ist. Diese Art von Antrieb kommt bei Elektroautos und anderen elektrisch betriebenen Fortbewegungsmitteln zum Einsatz, wobei es auch einige Ausführungen für Verbrennungsmotoren gibt. Das erste Fahrzeug mit diesem Antrieb stellte Ferdinand Porsche auf der Weltausstellung im Jahre 1900 vor. Dabei handelte es sich um ein Elektroauto mit lenkbaren Radnabenmotoren. Neben Elektroautos gab es auch Motorräder, die auf Radnabenmotoren setzten. Heutzutage finden wir sie am ehesten bei

• Elektrorollern
• Rollstühlen
• E-Bikes

oder in der Lufttechnik in den Bugrädern bei Flugzeugen. In Zukunft könnten sie für die Elektromobilität eine entscheidende Rolle spielen, sollten sie sich bei den Elektroautos als Antrieb durchsetzen.

Wie funktioniert die Technik?

Der Nabenmotor befindet sich in der Nabe der Räder. Anstelle eines zentralen Motors verfügt das Fahrzeug mit Radnabenmotor über mehrere Motoren, je einen für jedes Rad. Damit fallen beim Auto andere, gängige Teile der Regeltechnik weg, wie etwa ein Getriebe, Antriebswellen oder eine Kardanwelle. In der Regel kommt auf ein Rad ein Nabenmotor, bei einem Auto wären also vier Motoren verbaut, bei einem E-Bike lediglich zwei.

Welche Vorteile hat diese Technik für Elektroautos?

Der Antriebsstrang ist eine der hauptsächlichen Energieverbraucher bei einem Fahrzeug. Unter dem Antriebsstrang versteht man die einzelnen Komponenten aus Motor, Getriebe und anderen Bauteilen, die die Aufgabe besitzen, die im Motor erzeugte Leistung über den Wagen zu verteilen und das Fahrzeug in Bewegung zu setzen. Je kürzer und effizienter der Antriebsstrang, desto geringer der Energieverbrauch der Antriebe. Gerade bei Elektroautos sind der Antriebsstrang und damit der Energieverbrauch der Batterien ein Problem. Was den Verbrauch und das Gewicht anbelangt, sind fossile Brennstoffe noch immer effizienter. Das wirkt sich negativ auf den Preis von Elektroautos aus.

Radnabenmotoren haben einen äussert kurzen Antriebsstrang. So lassen sich selbst kleinere Batterien effektiver nutzen und die Reichweite der Elektrofahrzeuge dadurch erhöhen. Gleichzeitig fallen Übertragungsverluste weg. Es lassen sich ganz andere Fahrzeug- und Antriebskonzepte realisieren, da alle Räder über einen unabhängigen Antrieb verfügen.

Welche Nachteile gibt es bei Radnabenmotoren?

Mit einem Radnabenmotor sind Räder wesentlich anfälliger für Umwelteinflüsse. Staub, Salz und Wasser können an den Rädern eher Schäden anrichten als bei einem zentral verbauten Motor. Äussere Einwirkungen auf die Räder betreffen auch die Motoren, zum Beispiel Temperaturen oder mechanische Einflüsse. Gerade die Temperaturen stellen die Ingenieure vor Herausforderungen. Jeder einzelne Radnabenmotor benötigt seine eigene Kühlung.

In welchen Fahrzeugen ist diese Technik verbaut?

Der Lohner-Porsche aus dem Jahr 1900 hat den Anfang gemacht, doch lange Zeit fristete diese Technik ein Nischendasein bei den Automobilen. In den letzten beiden Jahrzehnten entstanden allerdings mehr Autos mit Nabenmotor, häufig Hybrid-Modelle. Dazu gehören unter anderem:

• Mini QED mit vier Radnabenmotoren
• Volvo C30 ReCharge
• Vauxhall Vivaro Plug-In Hybrid
• BRABUS Hybrid
• C-Segment VW Golf Plug-in Hybrid

Es gibt noch ein paar speziellere Fahrzeuge, die diese Art der Regeltechnik verwenden. Dazu gehören das Solarfahrzeug SolarWorld GT, die Oberleitungsbusse der Stadt Lyon oder der Keio University Eliica, ein batteriebetriebenes Elektroauto mit acht Rädern.

Welche Vorteile bietet der Radnabenmotor beim E-Bike?

Beim E-Bike muss sich der Radnabenmotor mit dem Tretlagermotor messen. Beide Antriebe haben ihre Vorzüge. Der Radnabenmotor lässt sich beim Fahrrad über eine Bedieneinheit am Lenker steuern. Die Motoren am Vorder- und Hinterrad erlauben eine Energierückgewinnung beim Abbremsen. Das ist beim Mittel- oder Tretlagermotor nicht möglich. Ausserdem wird der Tretlagermotor stärker belastet als die beiden Radnabenmotoren. Du kannst bei einem Radnabenmotor für das E-Bike zwischen einem Vorderradantrieb und einem Hinterradantrieb wählen.

Welche Nachteile hat ein Radnabenmotor für das Fahrrad und kann ich Räder nachrüsten?

Nachteilig wirkt sich der Einbau eines Nabenmotors auf das Gewicht aus. Der Schwerpunkt verlagert sich spürbar auf die Vorderachse bei der Verwendung eines Vorderradantriebs. Gerade in Kurven macht sich das schnell bemerkbar, das Fahrrad fühlt sich sperriger an. Ein grösseres Problem ist der Aufwand, der bei Reparaturen und Umbauten am Reifen entsteht. Du musst den Radnabenmotor eventuell abbauen und allgemein sorgsamer mit dem Rad umgehen. Bei einem Schaden an der Felge musst du den Nabenmotor komplett entspeichen, um sie auszuwechseln.

Übrigens: Mit einem Umbausatz lassen sich Fahrräder relativ einfach in E-Bikes umwandeln. Solltest du also ein normales Fahrrad ohne Motor haben, dann kannst du ohne Probleme nach- oder umrüsten. Mit etwas handwerklichem Geschick bekommst du das auch selber hin.