Der Wirkungsgrad hat in der Zukunft ganz sicher noch großes Verbesserungspotential.
Kleine Rechnung gefällig?
Verlustfrei müsste ich mit einem EMTB bei 200% Unterstützung (= 100% Mensch / 200% EBike)
mit einem 75kg Fahrer , 5kg Rucksack und 23kg EMTB = 103kg Systemgewicht
sage und schreibe 2672 Höhenmeter hoch kommen.
In der Realität kommt davon je nach Motormodell ca. 1100 bis 1300 Höhenmeter weit hoch.
Die Rechnung bei 200% Unterstützungsfaktor:
1,8 Millionen Wattsekunden E Bike (= 500Wh )
0,9 Millionen Wattsekunden Mensch(= 250Wh)
103kg Systemgewicht
9,81 ms2 Erdbeschleunigung
Formel für Potentielle Energie Ws x kg x 9,81
Höhenmeter= Ws/ kg x 9,81
2.700.000/( 103kg x 9,91 ms2)= 2672 Höhenmeter
Wirkungsgrad real/ ideal
2672m/1200m=0,45 = 45% (Wirkungsgrad EMTB Gesamt)
Da man beim Bergauffahren ca. 80% der Antriebs- Energie dazu braucht die Hangabtriebskraft zu überwinden (20% Rollreibung /Kettenreibung) kann man davon ausgehen, wenn man den Antrieb von Mensch und E Motor gewichtet und herausrechnet, das der Motor alleine für sich genommen einen Wirkungsgrad von ca. 50% hat.
Die besten Motoren am Markt haben ca 55% die schlechtesten ca. 45%.
Im Falle des Fazua Motors im Vergleich zu klassischen Mittelmotoren ergibt sich folgende rein physikalische Überlegung die zeigt das alle nur mit Wasser kochen:
Reichhöhe:
Unterstützungsfaktor 80% (entspricht dem ECO Modus von Bosch, Brose, Shimano)
müsste man theoretisch mit der 250 Wh Batterie 1145 Höhenmeter weit kommen.
(das entspricht in etwa auch dem Testbericht vom Pedelec- Biker.de)
Mit einer klassischen 500Wh Batterie und einem klassischen Mittelmotor Motor auf Stufe ECO werden 2290 Höhenmeter erreicht.
Gewicht:
Die aktuellen Mittelmotoren neuster Generation wiegen unter 3kg (Brose S Mag = 2.9kg)
Diese Motoren haben einen sehr guten Wirkungsgrad bei Stufe ECO und dennoch eine abrufbaren Spitzenleistung von über 600Watt .
Ein handelsübliche Bosch Powerpack 500Wh Batterie wiegt 2,5kg.
Gepaart mit einer kleinen 250Wh Batterie liegt man schon heute im Gewichts- Bereich von rechnerisch 4,15kg mit 250Wh Batterie.