E-Bike-Akku selber bauen

E-Bikes gewinnen in letzter Zeit immer mehr an Bedeutung und werden deutlich beliebter. Neben der höheren Geschwindigkeit und der geringeren körperlichen Belastung schonen sie als Alternative zum Auto auch zusätzlich die Umwelt. 

Die Anschaffung eines E-Bikes ist meist jedoch mit sehr hohen Kosten verbunden. Zwischen 2000 und 3000 Euro müssen Sie meist für die Neuanschaffung eines E-Bikes bzw. Pedelec auf den Tisch legen. Wer technisch und handwerklich begabt ist und gleichzeitig über das notwendige Know-how über Zellen und Elektronik verfügt, kommt dabei schon mal auf die Idee, das eigene Fahrrad zu einem E-Bike umzurüsten. Da dies jedoch einige Gefahren birgt und es beim Hantieren mit Elektronik zu Kurzschlüssen kommen kann, sollten dies wirklich nur erfahrene Bastler wagen.

Die Umrüstung eines Fahrrads zu einem E-Bike besteht dabei aus den drei Komponenten: Akku, Motor und elektronische Steuerung. Wir geben Ihnen hier einen Überblick, was Sie bei der eigenen Herstellung eines Akkus mit Lithium-Ionen-Zellen für Ihr Pedelec beachten sollten.

Der Akku-Bau mit 18650-Zellen

Zunächst ist es wichtig ein Verständnis über die Grundbegriffe Spannung, Kapazität und Leistung zu entwickeln, wenn Sie ihren eigenen Lithium-Ionen-Akku herstellen möchten. Die wichtigste Kennzahl ist die Angabe der Leistung, in Form von Wattstunden, eines Pedelec-Akkus. Diese erhält man durch die Multiplikation von Spannung und Kapazität. Spannung wird dabei in Volt angegeben und beträgt bei den meisten Pedelecs 36V oder 48V. Die Kapazität des Akkus wird dagegen in Amperestunden (Ah) angegeben.

Zum Bau eines eigenen Akkus eignen sich die 18650-Zellen besonders gut. Diese Zellen werden in den meisten Laptops, Powerbanks, E-Autos und anderen Geräten verbaut und haben den Vorteil, dass sie, egal wie oft man die Zellen mit einem Ladegerät verbindet, nicht an Leistung verlieren. Die Kapazität (Ah) des Akkus kann erhöht werden, indem mehrere Zellen parallelgeschaltet werden. Beim Kauf der Zellen sollten Sie darauf achten, dass Sie Zellen nehmen, die von einem seriösen Anbieter stammen. Schließlich sind die Zellen ein wichtiger Bestandteil der Batterie und sollten von höchster Qualität sein. Um den Akku richtig nutzen zu können, müssen Sie die einzelnen Zellen miteinander verbinden. Hierfür können Sie ein sogenanntes Punktschweißgerät nehmen. Hier ist jedoch Vorsicht geboten: Beim Schweißen der Zellen kann es schnell zu Kurzschlüssen kommen, wodurch die ganze Batterie abbrennen kann. Nachdem Sie die Zellen miteinander verbunden haben, müssen alle auf ein gleiches Spannungsniveau gebracht werden. Dies gelingt, indem sie alle Akkus mit einem Ladegerät aufladen. Schließlich werden die Zellen in Reihe geschaltet und zu einem Paket in einem Gehäuse angelegt.

Das Battery-Management-System

Um ein gleichmäßiges Laden und Entladen des Akkus zu ermöglichen, empfiehlt sich der Einsatz eines sogenannten Battery-Management-Systems (BMS). Es handelt sich dabei um eine elektronische Schaltung, welche den funktionsgerechten Betrieb der Batterie überwacht und sie somit länger haltbar macht. Dieses BMS wird nun durch die Kabel mit den Polen der Batterie verbunden. Plus- und Minuspole werden dabei durch verschiedene Kabel gekennzeichnet. Am Ende wird alles gut mit einem Schrumpfschlauch oder mit Gewebeband verpackt und ins Gehäuse gelegt. Dann wird das Gehäuse zugeschraubt und geschaut, dass alles wasserdicht gestaltet wird. Zuletzt wird dann die Rahmenhalterung mit dem Motor verbunden.

Rechtliche Rahmenbedingungen

Bei einem eigenständigen Umbau Ihres Fahrrades zu einem E-Bike sollten Sie auch die rechtlichen Rahmenbedingungen beachten. So lange ein Pedelec nicht schneller als 25 Stundenkilometer fahren kann, gilt es im Straßenverkehr noch als Fahrrad. Daher besteht weder eine Helmpflicht, noch brauchen Sie einen Führerschein oder eine Zulassung zum Fahren. Zudem darf der Motor nicht mehr als 250 Watt haben, da das E-Bike sonst als Kleinkraftrad gilt. Ebenfalls sind S-Pedelecs offiziell schon Kleinkrafträder, da sie schneller als 25 Stundenkilometer fahren. Sie benötigen daher auch eine Zulassung und einen Helm zum Fahren, sowie einen Führerschein. Solange Sie diese Vorschriften beim Umbau beachten, bedarf es keiner weiteren Vorkehrungen.

Garantie, Haftung und Zulassung

Neben den rechtlichen Rahmenbedingungen für E-Bikes im Straßenverkehr ist es wichtig die Garantie- und Haftungsbedingungen des Herstellers zu kennen. Ihr ursprüngliches Fahrrad ist im Regelfall für einen Motorantrieb nicht zugelassen. Wenn Sie Ihr Fahrrad dennoch umbauen, können Materialfehler gegebenenfalls nicht mehr geltend gemacht werden und die Herstellergarantie erlischt. Außerdem sollten Sie sich ebenfalls Gedanken über eine Haftpflichtversicherung machen. Eine klassische Haftpflichtversicherung genügt bis zu einer Geschwindigkeit von 25 Stundenkilometern. Sollten Sie Ihr E-Bike für schnellere Geschwindigkeiten bis zu 45 Stundenkilometer umbauen, benötigen Sie eine spezielle Versicherung. Wenn Sie außerdem nicht die notwendige Zulassung für das Kleinkraftrad haben, riskieren Sie Punkte und teure Strafen.

Vor- und Nachteile

Die Aufrüstung Ihres alten Fahrrads zu einem E-Bike bringt sowohl einige Vorteile als auch Nachteile mit sich. Zum einen findet Ihr bisheriges Rad weiter Verwendung, landet daher nicht auf dem Müll und muss auch nicht verkauft werden. Zudem ist der eigenständige Umbau im Vergleich zu einer Neuanschaffung günstiger und Sie können somit auch eine ganze Menge Geld sparen. Vorteilhaft ist auch, dass Sie Ihr eigenes E-Bike vollständig an Ihre eigenen Bedürfnisse anpassen können. Schließlich bestimmen Sie selbst, wie hoch die Leistung des Akkus sein soll, welche Reichweite Sie damit erzielen möchten und wie viel er unter dieser Gegebenheit wiegen wird. Genauso können Sie selbst bestimmten, an welchen Stellen Sie Motor, Steuerung und Akku platzieren und wie diese aussehen sollen.

Neben den vielen Vorteilen sollten Sie jedoch nicht die Nachteile außer acht lassen: Zwar können Sie beim Umbau selbst bestimmen, wie Sie Motor, Akku und Steuerung integrieren, ganz so elegant, wie bei gekauften E-Bikes, werden sie die Montage meist nicht lösen können. Außerdem sollten Sie beachten, dass es auf Ihrem neuen E-Bike zu einer komplett anderen Verteilung des Gewichts kommen wird und wie sich neue Kräfte beim Fahren auswirken. Der neue E-Antrieb wird sich außerdem negativ auf den Verschleiß Ihrer Bremsen, der Fahrradkette, dem Rahmen und der Gabel auswirken, weshalb Sie diese Bestandteile noch häufiger überprüfen sollten. Auch birgt der selbstständige Bau des Akkus einige Gefahren:

Welche Gefahren gibt es?

Die größte Gefahr beim Umbau des Fahrrads und insbesondere beim Bau des Akkus besteht in einem Kurzschluss und der damit einhergehenden Brandgefahr. Gerade Lithium-Ionen-Akkus sind nicht ungefährlich. Beim Schweißen und Zusammenbauen der Zellen kann es besonders schnell zu gefährlichen Kurzschlüssen kommen. Daher ist es wichtig, an dieser Stelle noch einmal zu betonen, dass Sie handwerkliches und technisches Geschick benötigen und den Umbau zu einem Pedelec nur dann vornehmen sollten, wenn Sie sich sicher sind, was sie tun und sich der möglichen Gefahren bewusst sind.

Fazit

Ein umgerüstetes Fahrrad mit einem selbstgebauten Akku kann somit eine günstige Alternative zu teuren Pedelecs sein. Nicht jedes Rad eignet sich gleichermaßen, es können immer Gefahren bestehen und die Herstellergarantie erlischt. Wer dennoch technisch begabt ist, für den kann der Umbau sehr lohnenswert und erfreulich werden.

E-Bike vs. Pedelec

Wer mit der Überlegung spielt, sich ein Elektrorad anzuschaffen, stößt oft auf die Begriffe E-Bike und Pedelec. Meist herrscht Unsicherheit darüber, um was es sich dabei genau handelt und worin genau der Unterschied zwischen den beiden Elektroradtypen eigentlich liegt.

Zurück
5 Minuten
E-Bike Fahrer in der Stadt