Pedal-by-Wire

Wie funktioniert Pedal-by-Wire?

Der Energiefluss läuft in vier Schritten:

1. Treten: Deine Muskelkraft dreht die Kurbel – wie bei jedem Fahrrad.
2. Generator: Statt eines Kettenblatts sitzt am Tretlager ein Generator. Er wandelt Deine mechanische Leistung in elektrische Energie um.
3. Elektronik und Akku: Die Steuerung leitet den Strom weiter. Überschüssige Energie wandert in den Lithium-Ionen-Akku, fehlende Leistung zieht das System aus ihm.
4. Antrieb: Der Nabenmotor im Hinterrad macht aus dem Strom wieder Drehmoment.

Zwischen Kurbel und Rad gibt es also keinen einzigen Zahn, der greift. Die „Übersetzung" ist reine Software: Was bei einer Kettenschaltung das Ritzelpaket macht, erledigt hier eine Kennlinie im Steuergerät.

Pedal-by-Wire vs. klassischer E-Bike-Antrieb

Der zentrale Vorteil: konstruktive Freiheit

Weil kein gerader Antriebsstrang zwischen Tretlager und Hinterrad verlaufen muss, lassen sich Rahmen bauen, die mit Kette unmöglich wären. Der Generator kann vorn, hinten, mittig oder – bei mehrspurigen Fahrzeugen – sogar seitlich versetzt sitzen. Das ist der Grund, warum Pedal-by-Wire vor allem dort ankommt, wo die Geometrie eng wird:

• Lastenräder und Cargo-Bikes: langer Radstand, Ladefläche zwischen Fahrer und Vorderrad – eine Kette müsste hier meterweit geführt werden.
• Velomobile und Kabinenfahrzeuge: Der Sitz liegt tief, die Pedale weit vorn.
• Reha- und Therapiefahrzeuge: Pedalposition und Widerstand lassen sich individuell konfigurieren.
• Flottenfahrzeuge in der Citylogistik: Wartungsarmut schlägt hier jeden anderen Vorteil.

Dazu kommt: Ein Kabel schmiert man nicht. Kein Kettenöl, kein Nachspannen, kein Verschleiß am Kettenblatt – für Fuhrparks mit hoher Laufleistung ein echter Kostenfaktor.

Der zentrale Nachteil: der Wirkungsgrad

Jede Energiewandlung kostet. Eine saubere, gut geschmierte Kette überträgt rund 95 Prozent Deiner Tretleistung ans Hinterrad. Bei Pedal-by-Wire durchläuft die Energie zwei Wandlungen – mechanisch zu elektrisch, elektrisch zu mechanisch. Realistisch bleiben davon 70 bis 80 Prozent übrig, abhängig von Last und Drehzahl.

Für ein sportliches Pedelec im Gelände ist das ein Ausschlusskriterium: Dort zählt jedes Watt. Für ein Lastenrad im Stadtverkehr, das ohnehin motorisch unterstützt fährt, fällt der Verlust deutlich weniger ins Gewicht – zumal ein Teil davon über Rekuperation beim Bremsen und Bergabfahren zurückkommt. Mehr zum Thema Übertragungsverluste findest Du im Eintrag Wirkungsgrad.

Der zweite Kritikpunkt ist das Fahrgefühl. Der Widerstand am Pedal entsteht nicht mehr aus der Fahrsituation, sondern wird vom Generator elektronisch aufgebaut. Wie natürlich sich das anfühlt, hängt vollständig von der Regelqualität der Software ab – manche Systeme wirken beim Anfahren gummiartig, andere überzeugend direkt.

Ist Pedal-by-Wire in der EU als Pedelec zugelassen?

Ja. Lange war das die entscheidende Hürde: Die EU-Verordnung 168/2013 definierte ein Pedelec über die Unterstützung der Tretleistung – ein Antrieb ohne mechanische Verbindung passte formal nicht in diese Definition und drohte als Kleinkraftrad eingestuft zu werden.

Seit Februar 2022 ist das geklärt. Kettenlose serielle Hybridantriebe gelten als EPAC (Electrically Power Assisted Cycle), sofern sie vier Bedingungen erfüllen:

1. Die Nenndauerleistung des Motors ist auf 250 Watt begrenzt.
2. Die Unterstützung endet, sobald Du aufhörst zu treten.
3. Der Motor bleibt eine zusätzliche Energiequelle – das Fahrzeug darf nicht rein motorisch fahrbar sein.
4. Eine Kette ist für die Einstufung ausdrücklich nicht erforderlich.

Praktisch heißt Punkt 3: Der Akku darf Deine Tretleistung ergänzen, aber nicht ersetzen. Hörst Du auf zu treten, muss der Vortrieb enden – genau wie bei jedem anderen Pedelec bis 25 km/h. Damit gelten Versicherungs-, Helm- und Wegerechte identisch zum klassischen E-Bike.

Welche Systeme gibt es?

Serielle Hybridantriebe sind kein Konzeptthema mehr, aber auch noch kein Massenmarkt. Der bekannteste Vertreter stammt von den Zulieferern Schaeffler und Heinzmann, die ihr System 2021 vorstellten und seit 2023 Cargo-Bike-Flotten in der Citylogistik ausstatten. Das System liefert 250 Watt Nenndauerleistung und besteht aus Pedalgenerator, Nabenmotor, Akku-Pack und Bedieneinheit; der Q-Faktor von 138 mm entspricht dem eines konventionellen Tretlagers.

Auch Pendix hat eine Seriell-Hybrid-Variante seines Antriebs angekündigt. Insgesamt bleibt das Feld überschaubar – die Technik lohnt sich derzeit dort, wo Wartungskosten und Bauraum wichtiger sind als der letzte Prozentpunkt Wirkungsgrad.

Pedal-by-Wire bei MYVELO

MYVELO setzt in allen aktuellen E-Bikes auf klassische mechanische Antriebsstränge – Kette oder Riemenantrieb in Kombination mit Mittel- oder Heckmotor. Der Grund ist der Wirkungsgrad: Bei sportlich genutzten Elektro-Klapprädern, E-Trekkingrädern und E-MTBs zählt jede übertragene Wattstunde, und ein Verlust von 20 Prozent im Antriebsstrang würde Reichweite und Fahrgefühl spürbar verschlechtern.

Interessant wird die Technik für uns dort, wo Bauraum das Hauptproblem ist. Genau das ist beim Klapprad der Fall – ein Antrieb ohne durchgehenden Strang eröffnet Faltmechaniken, die heute nicht möglich sind. Sobald der Wirkungsgrad serieller Hybride die 85-Prozent-Marke erreicht, wird das Konzept für kompakte Stadträder ernsthaft relevant.

Fazit

Pedal-by-Wire ersetzt die Kette durch ein Kabel und tauscht damit mechanische Effizienz gegen konstruktive Freiheit und Wartungsarmut. Für Lastenräder, Velomobile und gewerbliche Flotten ist das ein überzeugender Deal - für sportliche E-Bikes noch nicht. Rechtlich ist der Weg seit 2022 frei, technisch entscheidet der Wirkungsgrad darüber, ob der serielle Hybrid eine Nische bleibt oder in den Massenmarkt kommt.