Rekuperation und Rekuperation

Was ist Rekuperation?

Bei der sog. Rekuperation wird Bremsenergie zurückgewonnen. Dies geschieht beim Bremsen, indem die freigesetzte Energie im Generator – bei Stromer-S-Pedelecs ist das der Nabenmotor – in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese Energie wird in den Akku zurückgespeist und kann im Fahrbetrieb wieder für die Unterstützung verwendet werden. Das Prinzip kennt man vom alten Fahrraddynamo, der die Fahrradlampe mit Strom versorgte, von E-Autos, bei denen Bremsenergie ebenfalls in den Akku zurückgespeist wird, sowie seit sehr langer Zeit von Zügen.

• Bewegungsenergie: Beim Bremsen oder Bergabfahren besitzt das Fahrzeug Bewegungsenergie (kinetische Energie).
• Nabenmotor als Generator: Der Nabenmotor in der Radnabe wird durch die Bewegung des Rades angetrieben. Anstatt das Rad anzutreiben, wird er nun selbst angetrieben und wirkt dabei wie ein Generator.
• Umwandlung in elektrische Energie: Der Nabenmotor wandelt die mechanische Bewegungsenergie in elektrische Energie um. Dies geschieht durch Induktion („Dynamoeffekt“) – ein physikalisches Prinzip, bei dem die Bewegung von Magneten in einer Spule elektrische Spannung erzeugt.
• Rückspeisung in die Batterie: Die erzeugte elektrische Energie wird in die Batterie zurückgespeist, wodurch diese aufgeladen und die Reichweite des Fahrzeugs erhöht wird.

Funktionsweise bei Stromer

Der Vorteil eines Nabenmotors ist die Möglichkeit der Rekuperation. Der Mittelmotor hat diese Möglichkeit nicht. Der von Stromer verwendete TDCM-Nabenmotor wirkt dabei wie ein Dynamo: Er wandelt die Rotationsbewegung des Hinterrads in Strom um, der den Akku wieder auflädt. Besonders bei Bergabfahrten ist das interessant, wo die Rekuperation als Motorbremse genutzt wird und die Bremsanlage damit weniger verschleisst.

Das System hatte bei den 36-V-Modellen (ST1, V1, V1.1 mit Display am Lenker) eine Stufe, bei Modellen mit Omni-Display zwei Stufen.

Display am Lenker

Die Rekuperation wird über einen Reedkontakt am rechten Bremshebel aktiviert. Sie ist erst ab 50 % Akkuladung aktiv und muss zuvor im Menü aktiviert werden (Code 1009 = 1). Mit Code 1011 kann die Stärke der Motorbremse eingestellt werden (Maximalwert 99). Es gibt Rekup 1 (leichtere Bergabfahrten) und Rekup 2 (steilere Bergabfahrten).

Omni Dipslay

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 mechanische/hydraulische Bremssystem. Die Rekuperationsstärke am linken Bremshebel beträgt dabei etwa ein Drittel bis die Hälfte jener am rechten Bremshebel.

Der Balken oberhalb des Akkuladestands zeigt den aktuellen Energiefluss. Baut sich der Balken von links nach rechts auf, befindet sich das Bike im Rekuperationsmodus – Strom fliesst zurück in den Akku. Je länger der Balken, desto grösser der Energiefluss. Der Maximalausschlag liegt bei ca. zwei Dritteln der Displaybreite. Der Balken wechselt bei Erreichen des Maximalwerts von Grau auf Rot.

Mit dem Firmware-Update SUI FW 4.5.0.3 vom 05.03.2025 wird die Rekuperation zusätzlich verstärkt, wenn beide Bremshebel betätigt werden. Dadurch kann die Rekuperation noch besser dosiert werden.

Um die Gesamtwirkung der 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 unter KONFIGURATION → SENSOREN → „Bremssensor“. Die Einstellung wirkt über alle Unterstützungsstufen, ist aber unabhängig von den Rekuperationsstufen, die über den Bedienring, sowohl bei der klassischen Rekuperation als auch über die „Cruise Control“ am Lenker, gewählt werden können.

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

Klassische Rekuperation (Recup):

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. Letzteres geschieht ebenfalls automatisch, wenn die Geschwindigkeit unter ca. 10 km/h fällt.

Die Wirkung der Rekuperation ist geschwindigkeitsabhängig. Ist man in einer steileren Abfahrt bereits schnell unterwegs und schaltet die Rekuperation zu, wirkt diese nicht so stark, wie wenn man sie bereits 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, sobald die Geschwindigkeit wieder unter diese Grenze fällt.

Cruise Control (Tempomat)

Mit der Funktion Cruise Control (ab Stromer-Firmware Version 4.4.3.3 vom 20.11.2023) wird der bisherige Rekuperationsmodus um einen Abfahrtsassistenten ergänzt.

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

Im Omni unter MENÜ → BIKE → „Recup Mod…“ können Einstellungen am Rekuperationsmodus vorgenommen werden. Hier kann mit „MODUS“ zwischen Cruise Control (Standardfunktion) und dem bisherigen Recup-Modus gewählt werden. Zudem können mit „GESCHWINDIGKEIT“ die Temposchritte (Standard: 5 km/h) und mit „PEDALIEREN“ die Pedalkraft für die automatische Deaktivierung der Rekuperation eingestellt werden.

Zum ganzen Flussdiagramm des OMNI geht es hier.

Tipp: Aktiviert man Cruise Control bzw. Recup bereits zu Beginn der Abfahrt, kann die Geschwindigkeit besser gehalten werden. Ist man bereits schnell unterwegs, können beide Modi die Geschwindigkeit nicht mehr halten und man wird schneller.

Reichweitengewinn / Rekuperationswirkung

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

Praxisversuch

Streckenlänge: 3,8 km | Gefälle: 10–18 %, Ø 11,6 %
Motor-Anfangstemperatur: 77 °C
Umgebungstemperatur: 28 °C
Systemgewicht: 130 kg
Rekuperationsstärke: maximal (roter Balken)
SoC-Start: 66 %
SoC-Ende: 73 %
Rekuperationsgewinn: 7 %

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

Siehe auch Hauptmenü: PROBLEME – MOTOR – ‚Motor überhitzt‘

Maximale Rekuperationswirkung

Die maximale Wirkung (roter Balken) der Rekuperation wird nicht bei maximaler Geschwindigkeit erreicht, da der Rekuperationsstrom für den Akku sonst zu gross wäre. Der rote Balken erscheint bei Verwendung der Cruise Controll in der Regel in einem Geschwindigkeitsbereich von ca. 20 bis 33 km/h und einem Gefälle von ca. 6-8%.

Zusammenfassung

Die Rückgewinnung von Energie funktioniert tatsächlich gut. Allerdings gibt es Einschränkungen:

• Ein relevanter Lade- bzw. Reichweitengewinn erfordert eine längere Abfahrt mit grösserem Gefälle (> 8 %), um die volle Energierückgewinnung nutzen zu können (roter Balken im Omni).
• Der Akku darf nicht voll sein.
• Der Motor produziert bei Anwendung der Rekuperation Abwärme. Bei Stufe 5 (100 % Rekuperation) und längeren, steilen Abfahrten läuft der Motor in den Überhitzungsschutz (gelbes Warndreieck). Nimmt man die Rekuperation zurück, leidet der Ladegewinn des Akkus, man kann aber länger rekuperieren.
• Rekuperation in den Stufen 4 und 5 drückt zu viel Strom in die Zellen und überschreitet deren maximalen Ladestrom, was für die Lebensdauer des Akkus nicht zuträglich ist. Siehe Kasten unten.
• Um in die zweistellige prozentuale Gewinnzone zu gelangen, wären sicher zwei längere Abfahrten oder mehrere kürzere auf der Tour nötig. Bevor man allerdings abfahren kann, ist meist zunächst eine Auffahrt nötig, womit sich die Sache relativiert.
• Bei schwachem Gefälle geht der Rekuperationsgewinn im Grundrauschen des Verbrauchs unter und ist an der Kapazitätsanzeige in % nicht ablesbar.

Gut zu Wissen

Der „Cruise Control“- und „Recup“-Modus kann nicht aktiviert werden, wenn der Akku zu 100 % geladen ist oder die Akkutemperatur < 0 °C bzw. > 50 °C beträgt.

Bei sehr heissem Akku (> 50 °C, z. B. nach einer längeren Steigung oder Abfahrt mit Rekuperation sowie bei Aussentemperaturen > 30 °C) kann ein Systemfehler E 210105 (Überhitzungsalarm des Akkus) auftreten. In der Regel spürt man bereits vorher eine abnehmende Unterstützung bzw. den Ausfall der Rekuperation. Da auch das Omni einfriert, lässt sich der Fehler nur durch einen Reset des Omni (langes Drücken des Ein/Aus-Knopfs) beheben. Stromer empfiehlt unbedingt, eine Pause einzulegen, um den Akku abkühlen zu lassen. Erst danach ist die Rekuperation wieder verfügbar.

Die Stromstärke der Rekuperation beträgt maximal 15 Ampere, beim alten ST1 4,5 bis 6 A (je nach Firmware).

Zum Schutz des Akkus wird diese bei zunehmendem Ladestand verringert, was dazu führt, dass bei fast vollem Akku die Rekuperation nur schwach oder nicht mehr spürbar ist. Auch mit der Einstellung „Cruise Control“ wird der Rekuperationsstrom geregelt – gut sichtbar am grauen bzw. roten Balken im Omni. Die maximale Rekuperation wird dabei bei ca. 20–30 km/h und einem entsprechenden Gefälle von ca. 7–10 % erreicht.

Die Rekuperationsstufen 4 und 5 drücken ca. 2,5 A in jeden Zellenstrang eines 13S/6P-Akkus.

Dieser Wert liegt rund 0,8 A bzw. 50 % über dem empfohlenen Ladestrom von 1,7 A einer Zelle NCR18650-GA von Panasonic (u. a. verwendet beim BQ983) und kann deren Lebensdauer verringern. Die Stufen 4 und 5 sollten also mit Bedacht eingesetzt werden.

Akku-Eigenerwärmung im Winter gering

Stromer empfiehlt, den Akku bei tiefen Aussentemperaturen bei Raumtemperatur zu laden und erst kurz vor der Fahrt einzusetzen. Im Fahrbetrieb erwärmt sich der Akku zwar, im Winter ist dieser Effekt jedoch recht gering. Testweise fuhr ich am 21. November 2025 bei ca. 0 °C Aussentemperatur und einer Akkutemperatur von 6 °C los. Nach 28,5 km und 450 Hm waren es 9 °C, am Ende der Tour mit 69,5 km und 1’150 Hm dann 13 °C. Im Sommer dürfte die Erwärmung schneller vonstatten gehen.