Einfluss des Gewichts auf die Reichweite

[bjoern_krueger]

Moin!

ich nutze meine S-Ped (Haibike Sduro trekking S9 (2021)) täglich zum Pendeln in die Schule, die ist gut 13 km entfernt, macht also hin und zurück knapp 27 km.
Der Original-Akku mit seinen niedlichen 500 Wh reicht dafür gerade so aus, ich fahre allerdings auch meist auf High, weil ich im Stadtverkehr möglichst zügig vorankommen will.

Mein 745er Akku hat nach den 27 km noch eine Restkapazität von ca. 40%, was rechnerisch eine Reichweite von ca. 45 km bedeutet, wobei der Verlauf nicht linear ist, sondern am Ende fällt die Leistung ja viel schneller. Also lande ich bei ca. 40 km Reichweite.

Wenn ich so zurückdenke, an meine Gewalttouren am Deich, wo ich manchmal fast eine ganze Stunde mit dem Messer zwischen den Zähnen durchgehend über 40 km/h gefahren bin, da hielt der Akku deutlich über 50 km. Wobei ich da allerdings nur auf Standard unterwegs war.

Die Frage ist nun, woran das liegt. Was hat sich verändert? Natürlich wird der Akku mit der Zeit schwächer, aber mir geht es um den Einfluss eines anderen Parameters, und dazu hätte ich gerne Eure Erfahrungen oder Einschätzungen:

Das Gewicht.

Ich hatte ja über 30 kg abgenommen, wog knapp unter 80 kg, als ich mein Fahrrad angeschafft habe. Leider hat sich das wieder geändert, ich knabbere leider wieder an der 100er-Marke, was mich maßlos ärgert.
Das heißt also, dass das Rad mit mir darauf jetzt mal locker 20 kilo mehr wiegt. Dazu noch die Tasche mit Macbook, iPad, Essen und Trinkflasche, das macht also insgesamt so um die 25 kg Differenz.
Kann man einschätzen, wie stark sich das auf den Stromverbrauch auswirkt? Ich könnte mir vorstellen, dass das schon einiges ausmacht, oder?

Ich habe dazu einen kleinen Test gefunden, da haben drei Leute mit drastisch unterschiedlichem Gewicht ihre Räder genommen, und sind so lange gefahren, bis der Akku leer war.
das kam dabei raus:

Maurice und Steffi hatten das gleiche Rad, Joe ein anderes. Die Akkus hatten alle eine Kapazität von 378 Wh.

Zwischen Maurice und Jo knapp 25 kg Unterschied, und nur 1 km Differenz! Aber auch verschiedene Räder
Aber zwischen Steffi und Joe, bei auch rund 25 kg Unterschied gut 7 km Differenz.

Im Grunde kann man hier eigentlich nur die Daten von Maurice und Steffi miteinander vergleichen, da beide das gleiche Rad hatten.
Und da machten rund 50 (!) kg Differenz nur gut 8 km Differenz aus (also knapp 23% mehr).

Und die waren im Gelände unterwegs und haben um die 900 Höhenmeter absolviert. Ich fahre ausschließlich Straße und auf dem platten Land in Hamburg.

Im Grunde ist der Test für die Tonne. Damit es aussagekräftig ist, hätten alle das exakt gleiche Rad mit einem neuen Akku nehmen müssen, und dann möglichst nochmal die Räder tauschen und die selbe Strecke mehrfach fahren.
Die einzig exakte Methode wäre wohl ein Prüfstand, auf dem man die exakt gleichen Bedingungen simulieren kann. Am Besten auch noch nen Roboter fahren lassen...

Insofern beantwortet so ein Test die Frage eher nicht, oder nicht annähernd genau, inwieweit sich das Gewicht auf die Reichweite auswirkt.
Cool wäre ein Wert wie "pro kg mehr oder weniger hält der Akku x% länger/kürzer"

Bei der Formel 1 haben die mal gesagt, dass 1 kilo mehr oder weniger eine Zehntelsekunde pro Runde ausmacht, was ich schon enorm finde, und was ich auch bezweifle. Würde ja bedeuten, dass so ein Rennwagen mit 100 kilo Sprit im Tank für eine Runde 10 Sekunden mehr brauchen würde als mit leerem Tank, und das ist ja kaum der Fall. Eher eine Zehntelsekunde bei 10 kilo oder so.

Naja, ich finde die Frage jedenfalls ziemlich interessant, und bin gespannt, ob Ihr dazu etwas berichten könnt. Und dann muss ich wieder ran, damit ich die Kilos wieder von den Rippen bekomme. Aber das ist sooooo unfassbar schwer, und die alten Muster sind so unglaublich stark...

 

[Jaap]

Kann man einschätzen, wie stark sich das auf den Stromverbrauch auswirkt?

Lässt sich theoretisch berechnen.
Geschwindigkeit und Leistung auf Fahrrädern berechnen

Bei hohen Geschwindigkeiten ist aber der Luftwiderstand entscheidend. Und da jedes Rad aerodynamisch anders ist, kann man die Werte von Kreuzotter nur als Schätzwerte betrachten.
Wobei Gegen/Rückenwind im Flachland den größten Einfluss auf die Reichweite haben wird.

 

[Lukas4000]

Ich sehe da mehrere Faktoren:

Einerseits natürlich das Gewicht, je mehr Masse beschleunigt wird, desto mehr Energie braucht der Motor.

Andererseits die Häufigkeit des Anfahrens. Wenn du eine Stunde auf dem Deich die 40 km/h durchfährst, brauchst du natürlich weniger Energie als wenn du alle paar hundert Meter an der Ampel deine ganze kinetische Energie in die Bremsscheiben verheizt. Wird ja auch bei jedem Auto angegeben, Verbrauch Stadtverkehr/Landverkehr.

Wenn du dich und das Rad auf Geschwindigkeit hältst, spielt das Gewicht eine kleinere Rolle als der Luftwiderstand, der wird mit Tasche (und Kilos) natürlich auch etwas größer, da die Stirnfläche größer wird.

 

[Olav_888]

Cool wäre ein Wert wie "pro kg mehr oder weniger hält der Akku x% länger/kürzer"

Genau das kann Dir wohl niemand verraten, weil der Akkuverbrauch hängt ja nicht nur vom Gewicht ab, sondern auch von
- Geschwindigkeit - erklärt sich wohl von selber
- Strecke speziell Höhenmeter und Winkel der Anstiege, steile Berge fressen Strom oder man wird langsamer
- Eigenleistung!!! Wer mehr tritt und weniger Leistung (niedrigere Stufe) zusteuern lässt, kommt weiter
- Luftwiderstand - wie setze ich mich auf das Rad
- Gleichmäßigkeit der Fahrt, wie schon geschrieben wurde, Beschleunigen kostet Energie

Ich habe zwar nur ein Pedelc, komme aber mit dem 500Wh-Akku >150km im allgemeinen, und wiege 115kg-> macht Systemgewicht 140kg + Gepäck. So, Gewicht spielt also für Reichweite weniger eine Rolle

Gewicht frisst Reichweite beim Beschleunigen und am Berg, hier spielt dies eine wirkliche Rolle. Wenn das Gefährt rollt, dann weniger, ausser beim leicht erhöhten Rollwiderstand

 

[otsche62]

Richtig messen kannst du das eigentlich nur in einer Halle, in der du jeweils mit dem selben Rad, dem selben Akkufüllstand (am besten voll) und der selben Geschwindigkeit und Unterstützungsstufe unterschiedliche Gewichte auf deinen Runden, die du drehst, transportierst.

Denn jedes Bike ist ein Unikat, draußen bei unterschiedlichen Windstärken kann man auch nicht messen, bzw den Ergebnissen trauen.

Gruß, Otsche

 

[stardealer]

Ich fahre ausschließlich Straße und auf dem platten Land in Hamburg.

Da hat dein Gewicht fast keinen Einfluss. Bei konstanter Geschwindigkeit in flachem Terrain zählt maßgeblich die Windschnittigkeit von Dir und Deinen Rad, sowie der Rollwiderstand der Reifen. Auch mit 20kg zusätzlich wird deine Stirnfläche kaum signifikant zugenommen haben, also auch nicht deutlich mehr Luftwiderstand.

Insofern beantwortet so ein Test die Frage eher nicht, oder nicht annähernd genau, inwieweit sich das Gewicht auf die Reichweite auswirkt.
Cool wäre ein Wert wie "pro kg mehr oder weniger hält der Akku x% länger/kürzer"

Wenn alles sonst gleich bliebe und die zusätzlich erforderliche Leistung ausschließlich aus dem Akku käme, dann könnte man es näherungsweise berechnen. Ansonsten kann ich dir eine Größenordnung mitgeben, allerdings nur bei Fahrten mit entsprechend viel Höhenmetern. 20% Gewichtsreduktion bringen 40% mehr Reichweite/höhe.

Bei der Formel 1 haben die mal gesagt, dass 1 kilo mehr oder weniger eine Zehntelsekunde pro Runde ausmacht,

820kg für Fahrzeug inkl. Fahrer +100kg Sprit (?) = ungefähr 900kg. Eine Runde sind je nach Kurs um die 100 Sekunden. Das 10kg (=1,1% ) abspecken, 1 Sekunde (=1%) in der Rundenzeit ausmach,t kann ich mir schon vorstellen, bei Beschleunigung aber vor allem bzgl. der erreichbaren Kurvengeschwindigkeiten.

 

[Pustefix]

vergesst den reifendruck nicht! etliche fahren mit viel zu wenig druck und verbraten so energie durch das walken des reifens.

außerdem ist eine federgabel mitverantwortlich für weniger reichweite! sowohl beim eintauchen der standrohre als auch beim ausfedern wirkt aufgrund der schrägstellung der gabel jeweils eine kraftkomponente nach hinten gegen die fahrtrichtung, die das rad bremst. und die gabel federt stets etwas. auch auf glattem asphalt! man merkt den effekt sofort, wenn man die gabel mal blockiert. man wird sofort spürbar schneller!

 

[Holgie]

man merkt den effekt sofort, wenn man die gabel mal blockiert. man wird sofort spürbar schneller!

Dem kann ich mich nur anschließen. Ich merke den Unterschied sofort wenn ich nach dem Feld- oder Schotterweg wieder auf eine befestigte Straße komme und die beiden Federungen hinten und vorne sperre.

 

[Pustefix]

hmm...wie soll man vergleichen zw. schotter und glattasphalt? da bist du eh langsamer unterwegs. auf glatter straße die gabel sperren zeigt die wirkung!

 

[cephalotus]

Luftwiderstand ist beim s-Ped außerhalb der Hochgebirge entscheidend. Rollreibung der Reifen spielt auch noch eine gewisse Rolle.

Why We Should Stop Our Obsession With Bike and Gear Weight - CyclingAbout.

beim Luftwiderstand spielt neben Körpergröße und breite und Sitzhaltung auch das Gepäck und vor allem die Kleidung eine enorme Rolle.

Eine normale Jacke auf dem s-Ped ist wie ein Bremsfallschirm.

 

[bjoern_krueger]

Danke Euch allen für die vielen interessanten Beiträge!
Ich fasse mal zusammen:
Es gibt so viele unterschiedliche Einflussfaktoren, dass man den Einfluss der 20 Kilo mehr kaum beziffern kann.

Und bei ebener Strecke ohne viele Steigungen und relativ konstanter Fahrt macht es kaum etwas aus, bzw. es gibt Einflussfaktoren, die den Effekt überlagern.
An einem Tag herrscht z. B. Windstille, am nächsten Tag leichter Gegenwind. Das macht viel mehr aus, als die 20 Kilo mehr Gewicht.

Man spürt das gerade bei höheren Geschwindigkeiten, wenn da nur eine leichte Brise von vorne kommt, merkt man das ganz enorm. Umgekehrt spürt man den leichtesten Rückenwind auch. Das ist auch an den Windgeräuschen an den Ohren wahrzunehmen.

Auf der Hälfte meiner Strecke wo ich viel auf der Straße im mit den Autos mitschwimme, und viele Ampeln habe, und somit viel anfahren und Bremsen muss, wird es sich eher auswirken. Der Bremsweg wird vermutlich auch länger sein, aber auch da gilt wahrscheinlich, dass es andere Einflussfaktoren gibt, die das wesentlich mehr beeinflussen (Fahrbahnbeschaffenheit, Nässe, Reifendruck).

Fazit: Dann brauch' ich ja nicht abnehmen

 

[Olav_888]

Fazit: Dann brauch' ich ja nicht abnehmen

Erkenntnis des Tages

 

[Bernhard-SH]

Dann brauch' ich ja nicht abnehmen

Naja, wieder 20kg weniger würde schon was bringen:

• Weniger Masse bei Beschleunigungsvorgängen
• Weniger Luftwiderstand
• und vor allem: der Körper ist viel fitter und die Muskeln werden direkter mit Nährstoffen versorgt weil nicht unnütze Fettmassen mitversorgt werden müssen.

 

[otsche62]

vergesst den reifendruck nicht! etliche fahren mit viel zu wenig druck und verbraten so energie durch das walken des reifens.

außerdem ist eine federgabel mitverantwortlich für weniger reichweite! sowohl beim eintauchen der standrohre als auch beim ausfedern wirkt aufgrund der schrägstellung der gabel jeweils eine kraftkomponente nach hinten gegen die fahrtrichtung, die das rad bremst. und die gabel federt stets etwas. auch auf glattem asphalt! man merkt den effekt sofort, wenn man die gabel mal blockiert. man wird sofort spürbar schneller!

Naja, wenn die Federung der Gabel nicht zu weich eingestellt ist, ist der Unterschied kaum spürbar. Ich habe das auch mehrmals probiert (mit Federung / mit gesperrter Federung), ich habe da keinen wesentlichen Unterschied gemerkt. Allerdings fahre ich fast nur auf Straßen, bzw recht festen Wegen. Die Federung taucht nur selten ein, bzw nur wenige Millimeter.

Gruß, Otsche

 

[jm1374]

Fazit: Dann brauch' ich ja nicht abnehmen

Also wenn ich einen 20kg Futtersack auf dem Gepäckträger transportiere, merke ich das deutlich. Und wenn ich den tragen muss, frage ich mich immer wie das wäre, wenn ich den permanent in Form von Körperfett mit mir rum schleppen müsste. Kein schöner Gedanke.

Da man selbst auf dem platten Land immer wieder kleine Steigungen bewältigen muss und man ja nie ein gleichmässiges Tempo fährt, sondern so gut wie immer mal langsamer wird und wieder beschleunigen muss, machen sich die 20kg Mehrgewicht auch im Verbrauch bemerkbar. Wird in der Summe wahrscheinlich deutlich weniger als 10% ausmachen. Wie schon erwähnt, spielen da noch ein paar andere Faktoren eine entscheidendere Rolle.

 

[fred0815]

Bei meinem Auto hatte ich auf der Autobahn pro Person einen Liter mehr Verbrauch auf 100 km.

 

[Wolfgang42]

Beim PKW gibt es die Faustregel: 100 kg mehr Gewicht ist 1l Mehrverbrauch

 

[öcher]

Mach Bio Tuning und alles wird besser. 30 kg ist schon ein Wort und wenn man sie halten will ist man mehr oder wenig gezwungen sich ewig zu Kasteien. Kenne es, bei mir ging es nur um 15 kg hatte jahrelang eisern durchgehalten dann war die Luft raus und 7 kg Gewicht wieder drin ;-))
Genussmenschen haben es nicht leicht ;-(((

 

[Bernhard-SH]

Mach Bio Tuning und alles wird besser. 30 kg ist schon ein Wort und wenn man sie halten will ist man mehr oder wenig gezwungen sich ewig zu Kasteien. Kenne es, bei mir ging es nur um 15 kg hatte jahrelang eisern durchgehalten dann war die Luft raus und 7 kg Gewicht wieder drin ;-))
Genussmenschen haben es nicht leicht ;-(((

Tja, Menschen sind halt verschieden und Pauschalaussagen so gut wie nie zutreffend.

Pedelecfahren + Ernährungsumstellung (vegetarisch und Yazio-App) brachten mich innerhalb einiger Monate von 92 auf 78 kg, aber nicht durch eiserne Disziplin und Selbstkasteiung, sondern weil das Radfahren mit Unterstützung so irren Spaß machte und sich dann der Gewichtsverlust quasi sofort einstelle und weiter motivierte - nichts ist erfolgreicher als der Erfolg! Deshalb bin ich auch jetzt, zwei Jahre später immer noch mit dem Gewicht unten und der Fitness oben.
Achso, ich esse gerne und auch gut und habe nebenbei die Freuden des kreativen Kochens für mich entdeckt und auch der Holzkohlegrill bleibt nicht kalt

 

[ozoffi]

Viele gute und auch richtige Beispiele ... oder auch nicht ... Pauschal kann man das kaum sagen - weil "es darauf ankommt"....

Luftwiderstand: Je größer/Breiter der Fahrer ist, desto mehr Luftwiderstand .... Wo merkt man das am Besten? Beim Bergabfahren... Mach Dich kleiner und ducke Dich an den Lenker und dann richte Dich auf ... und Du merkst sofort wie Du abgebremst wirst ohne selbst zu bremsen.
Allerdings erst wirklich stark ab 45kmh - da wirkt sowieso bei einem Pedelc keine Unterstützung mehr Also eher egal. es sei denn Du kämpfst auf der Ebene mit starken Gegenwind oder Du fährt ein S-Pedelc das bis 40kmh unterstützt...

Reifendruck: Ja - je mehr desto härter, desto weniger Rollwiderstand ... Gilt aber nur auf harten ebenen Untergrund wie Asphalt - nicht im Gelände. da ist es eher umgekehrt. Da kommt dann aber noch die Reifenbreite und das Profil und die Gummimischung dazu ... Dünne, harte Reifen - möglichst Slicks - haben den geringsten Rollwiderstand - auf Asphalt.

Gewicht: Ja, speziell beim Bergauffahren und Anfahren spielt das eine große Rolle. In der Ebene nach Erreichen der Vmax und beim Pedelc über 25kmh gar keine mehr.
Bergab sowieso nicht .... da ist ein höheres Gewicht eher für den Speed besser - nur beim Bremsen kann es dann wieder ausschlaggebend sein

Federgabel: Kann sein, kann ich nicht beurteilen. Dort wo ich die Federung brauche - im Gelände - spielt das keine Rolle. Und am Asphalt federt die Gabel eh kaum.

Und natürlich hat das Fahrprofil, die gewählte Unterstützungsstufe und die Strecke (viele Ampeln, oft bergauf ...) den größten Einfluss auf den Akkuverbrauch und damit auf die Reichweite.