Der Laufzeitrechner für E-Scooter, Hoverboard und E-Bike hilft, die ungefähre Betriebsdauer in Minuten zu ermitteln. Basis sind Gewicht Fahrer plus Fahrzeug, Fahrgeschwindigkeit, Akku-Spannung und Kapazität sowie Reifenart und Straßenbelag. Die Berechnung bleibt überschlägig, liefert aber nützliche Größenordnungen für Planung und Kaufentscheidungen.
👉 Im Kern schätzen wir die Leistung, die benötigt wird, um den Rollwiderstand zu überwinden. Steigungen, Gegenwind und Wirkungsgradverluste erhöhen den Verbrauch zusätzlich. Für eine realistische Abschätzung reduzieren wir die ideale Reichweite um einen Sicherheitsfaktor, so dass das Ergebnis eher konservativ ist. Das macht die Zahl brauchbar für den Alltag.
Benutzereingaben
- Gewicht Fahrer in Kilogramm.
- Gewicht Fahrzeug in Kilogramm.
- Akku-Spannung in Volt.
- Akku-Kapazität in Amperestunden.
- Fahrtgeschwindigkeit in km/h.
- Nennleistung Motor in Watt.
- Reifenart und Straßenbelag für den Rollwiderstandskoeffizienten.
Formeln
Rollwiderstandskraft
$$
F = m \cdot g \cdot C_{rr}
$$
Leistung zum Überwinden des Rollwiderstands
$$
P = F \cdot v
$$
Dabei ist v die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde. Stromaufnahme
$$
I = \frac{P}{V}
$$
Praktische Fahrzeit in Minuten, konservativ abgeschätzt durch Halbierung der theoretischen Laufzeit
$$
t = \frac{C}{I} \times 60 \div 2
$$
Erklärungen zu Parametern
m steht für die Gesamtmasse Fahrer plus Fahrzeug. g ist 9,81. Crr ist ein dimensionsloser Rollwiderstandskoeffizient, der Reifen und Belag abbildet. V ist Batteriespannung, C die Kapazität in Amperestunden. Wir berücksichtigen Mindestbelastung, so dass das Ergebnis nicht unrealistisch niedrig wird.
Beispielrechnung, Deutschlandgerecht
Eingaben, typisch für eine Alltagskonfiguration: Fahrer 82 kg, Fahrzeug 16 kg, Akku 36 Volt, Kapazität 13 Amperestunden, Geschwindigkeit 20 km/h, Motor 500 Watt, Reifen glatt, Belag Asphalt.
Gesamtgewicht
$$
m = 82 + 16 = 98\ \text{kg}
$$
Wir wählen einen Referenzwert Crr gleich 0,005 für glatte Reifen auf Asphalt. Damit ergibt sich die Rollwiderstandskraft
$$
F = 98 \cdot 9{,}81 \cdot 0{,}005 = 4{,}81\ \text{N}
$$
Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde
$$
v = \frac{20}{3{,}6} = 5{,}555\ \text{m/s}
$$
Leistung zum Überwinden des Rollwiderstands
$$
P = 4{,}81 \cdot 5{,}555 \approx 26{,}73\ \text{W}
$$
In der Praxis setzen wir eine Untergrenze von 90 Watt an, weil neben dem Rollwiderstand zusätzliche Verluste existieren und Motorsteuerung sowie Fahrdynamik Leistung erfordern. Daher verwenden wir zur weiteren Rechnung P = 90 W.
Stromaufnahme
$$
I = \frac{90}{36} = 2{,}50\ \text{A}
$$
Theoretische Laufzeit in Stunden
$$
\frac{C}{I} = \frac{13}{2{,}50} = 5{,}20\ \text{h}
$$
Konservative Abschätzung der realen Nutzzeit, geteilt durch 2 zur Berücksichtigung von Verlusten
$$
t = 5{,}20 \times 60 \div 2 = 156\ \text{Minuten}
$$
Ergebnis. Bei konstant 20 km/h und den genannten Annahmen ergibt sich eine geschätzte Fahrzeit von ungefähr 156 Minuten, also rund zweieinhalb Stunden. Steigungen, Gegenwind oder sportlicher Fahrstil reduzieren diesen Wert deutlich.
Variation mit höherer Geschwindigkeit
Wenn die Geschwindigkeit auf 25 km/h steigt, erhöht sich der Luftwiderstand stark und damit die erforderliche Leistung. Luftwiderstand wächst ungefähr mit Quadrat der Geschwindigkeit. Für grobe Abschätzung addieren wir 120 Watt als aerodynamische Last bei 25 km/h auf die zuvor eingesetzte Basislast 90 Watt. Das ergibt 210 Watt Gesamt. Stromaufnahme 210 durch 36 Volt etwa 5,83 Ampere. Mit 13 Ah Kapazität folgt nutzbare Zeit 13 dividiert durch 5,83 gleich 2,23 Stunden, geteilt durch 2 ergibt rund 67 Minuten.
Tipps zur realistischen Einschätzung
Hügel und Gegenwind sind die häufigsten Ursachen für größere Abweichungen. Eine Steigung von 5 Prozent erhöht die Leistungsanforderung deutlich, da zusätzlich potentielle Energie aufgebaut werden muss. Reifen mit grobem Profil erhöhen Rollwiderstand, breite Reifen laufen komfortabler aber verbrauchen mehr Energie. Batteriealter und Temperatur beeinflussen nutzbare Kapazität deutlich. Bei Kälte kann die effektive Kapazität um 10 bis 30 Prozent sinken.
- Bei häufiger Nutzung in hügeligem Gelände empfiehlt sich ein Sicherheitsaufschlag von 30 bis 50 Prozent auf die benötigte Kapazität.
- Regeneratives Bremsen verlängert praktisch die Reichweite, ist bei Stadtverkehr besonders effektiv.
- Kontrolle der Reifendruckwerte spart messbar Energie und erhöht die Reichweite.
Rollwiderstandskoeffizienten zur Orientierung
| Belag | Faktor | Reifenart | Faktor |
|---|---|---|---|
| Asphalt | 1,0 | Glatte Straßenreifen | 1,0 |
| Kopfsteinpflaster | 1,6 | Breitreifen | 1,2 |
| Gravel | 2,2 | Offroadreifen | 1,5 |
Zur Berechnung des effektiven Crr multiplizieren Sie einen Basiswert 0,005 mit den obigen Faktoren. Für Asphalt und glatte Reifen bleibt Crr also 0,005.
Übliche Akkupacks und Praxiswerte
| Konfiguration | Spannung | Kapazität Ah | Energie Wh | Max Entl. Strom |
|---|---|---|---|---|
| 10S2P Samsung 29E | 36 V | 5,8 | 209 Wh | 10 A |
| 10S3P LG MJ1 | 36 V | 10,5 | 378 Wh | 20 A |
| 13S2P Samsung 30Q | 48 V | 6,0 | 288 Wh | 30 A |
| 13S4P Samsung 50E | 48 V | 20,0 | 960 Wh | 35 A |
Sicherheits- und Praxishinweise
Die automatischen Schutzschaltungen des Controllers begrenzen Strom und verhindern Überlastung. Überschreitet die berechnete Leistungsanforderung die Motorleistung, wird die tatsächliche Geschwindigkeit geringer oder der Motor schaltet ab. Akkupflege verlängert die Lebensdauer. Lagern Sie Akkus kühl und vermeiden Sie volle Entladungen. Bei Reparaturen nur zertifizierte Zellen und sichere Lötverfahren verwenden.
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