Was ist Rekuperation?

Bei der sog. Rekuperation wird Bremsenergie zurückgewonnen. Dies geschieht beim Bremsen indem die freigesetzte Energie im Generator (bei Stromer S-Pedlecs dem Nabenmotor) in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese Energie wird in den Akku zurückgespiesen und kann für die Unterstützung im Fahrbetrieb wieder verwendet werden. Die Rekuperation kann auch als Motorenbremse beim Bergabfahren genutzt werden, sofern der Akku nicht voll geladen ist. Das Prinzip kennt man von alten Fahrrädern wo der Dynamo die Fahrradlampe mit Strom versorgte oder ganz aktuell bei den E-Autos wo Bremsenergie ebenfalls in den Akku zurückgespiesen wird.

Funktionsweise bei Stromer

Der Vorteil eines Stromer Nabenmotors im Unterschied zu einem Mittelmotor ist die Möglichkeit der Rekuperation. Der TDMC Nabenmotor wirkt dabei wie ein Dynamo. Er wandelt die Rotationsbewegung in Strom um, welcher den Akku wieder auflädt. Das System hatte bei den 36 V Modellen (ST1, V1, V1.1 mit externem Display) eine Ebene, bei den neuen Modellen ab ST2 zwei Ebenen:

ST1...Die Rekuperation wird mit einem Reedkontakt unter dem rechten Bremshebel aktiviert. Sie wird erst ab 50% Akkuladung und darunter aktiv und muss auch im Menü vorher aktiviert werden (Code 1009 = 1). Mit dem Code 1011 kann die Stärke der Motorbremse eingestellt werden (geht bis 99). Es gibt Rekup 1 (leichtere Bergabfahrten) und Rekup 2 (steilere Bergabfahrten).

ab ST2

1. Ebene: Rekuperation über die Bremshebel

Im ersten Drittel des Bremshebelwegs wird über einen Reedkontakt im Bremshebel die elektrische Rekuperation aktiviert. Zieht man den Hebel weiter, wirkt das mechanisch/hydraulische Bremssystem. Die Rekuperationstärke im linken Bremshebel ist dabei etwa ⅓ - ½ von der im rechten Bremshebel. 

Der Balken oberhalb des Akkuladestandes zeigt den aktuellen Energiefluss. Baut sich der Balken von links nach rechts auf, ist das Bike im Rekuperationsmodus. Strom fliesst zurück in den Akku. Je länger der Balken ist, umso grösser ist der Energiefluss. Der Maximalausschlag ist bei ca. 2/3 der Displaybreite.

Um die Rekuperationsstärke einzustellen, drückt man im Omni Display auf MENÜ - BIKE -BREMSEN - 'Stärke' und stellt diese mit der Plus- und Minus-Taste ein. In der OMNI-APP liegt die Einstellung im BIKE-PROFIL - SENSOREN > ‚Bremssensor‘. Die Einstellung wirkt über alle Unterstützungsstufen ist aber unabhängig von den Rekuperationsstufen im Bedienring.

2. Ebene: Rekuperation über den Bedienring mit der [-] und [+] Taste

Die zweite Ebene wird durch drücken (2 Sek.) der [-] Taste auf dem Bedienring aktiviert und kann durch wiederholtes drücken von [+] und [-] in 5 Stufen variiert werden. Mit längerem drücken auf [+] und [-] wird sie deaktiviert. Dies geschieht ebenfalls automatisch, wenn die Geschwindigkeit unter ca. 10 km/h fällt.

Sie ist ebenfalls geschwindigkeitsabhängig. Ist man bereits in einer steileren Abfahrt schnell unterwegs und schaltet die RECUP zu, wirkt diese nicht so stark wie wenn man die RECUP schon zu Beginn der Abfahrt, bei noch moderatem Tempo, einschaltet.

Sie schaltet sich in einer steilen Abfahrt mit hoher Geschwindigkeit (bei ca. 55-60 km/h) ab weil der maximale Ladestrom des Akkus von 15 A überschritten würde, wird aber automatisch reaktiviert fällt die Geschwindigkeit wieder unter diese Grenze.

Reichweitengewinn

Stromer spricht von einem Reichweitengewinn von bis zu 20 % durch den Einsatz der Rekuperation.

Hier ein Beispiel aus der Praxis:

Streckenlänge: 3.8 km
Gefälle: 10-18% | Ø = 11.6%
Motor-Anfangstemperatur: 77° C
Umgebungstemperatur: 28°
SoC-Start: 66%
Rekuperationsstärke: Maximal=roter Balken
SoC-Ende: 73%

Problem: Motortemperatur-Warnung nach 3 km: 145° C (Warndreieck im Omni)
Rekuperationsgewinn = 7%

Zusammenfassung:
Die Rückgewinnung von Energie funktioniert tatsächlich gut. Allerdings hat die Sache Einschränkungen:

• Ein relevanter Gewinn benötigt eine längere Abfahrt mit zügigem Gefälle, damit man die volle Energierückgewinnung nutzen kann (roter Balken im Omni).
• Der Akku darf nicht voll sein
• Die Abwärme des Motors durch die Rekuperation setzt bei 100% Rekup (15 A) wegen Überhitzung Grenzen. Nimmt man die Rekup zurück leidet der "Gewinn", kann aber länger rekuperieren.
• Volle Rekup "drückt" zuviel Strom in die Zellen und überschreitet den zulässigen Ladestrom in den jeweiligen Zellsträngen. Macht man das regelmässig ist dies für die Lebensdauer des Akkus nicht zuträglich. Siehe auch "Gut zu wissen", unten.
• Um in die zweistellige Gewinnzone zu gelangen wären sicher 2 längere Abfahrten auf der Tour nötig.
• Bei schwachen Gefällen versinkt der Rekuperationsgewinn im Grundrauschen des Verbrauchs oder ist zumindest optisch an der Akkuanzeige in % nicht ablesbar.

Cruise Control

Die Funktion Cruise Control ergänzt als Abfahrtsassistent den bisherigen Rekuperationsmodus und ist ab der Stromer Firmware Version 4.4.3.3. (20.11.2023) aktiv.

Die Cruise-Control-Funktion passt den Motorwiderstand (Rekuperation) automatisch an, um die Geschwindigkeit auch bei wechselndem Gefälle zu halten, die im Moment der Cruise-Control-Aktivierung gefahren wird (langes Drücken der Minus-Taste). Die Cruise-Control-Geschwindigkeit kann dann mit der Plus- oder Minustaste am Buttonring in vordefinierten Temposchritten nach unten oder nach oben angepasst werden.

Im OMNI unter Menü > Bike > Recup Mod... können Einstellungen am Rekuperationsmodus vorgenommen werden. Hier kann mit MODUS zwischen Cruise Control (Standardfunktion) oder dem bisherigen Recup-Modus gewählt werden. Ebenfalls können mit GESCHWINDIGKEIT die Temposchritte (Standard: 5 km/h) und mit PEDALLIEREN die Pedalkraft für die automatische Deaktivierung der Motorbremse eingestellt werden.

👉 Zum ganzen Flussdiagramm des OMNI geht es hier.

Gut zu wissen