E-Bike-Reichweite berechnen: Akku, Rechner und Winter

E-Bike-Reichweite berechnen: die Formel in einem Satz

Der Akku zeigt noch 60 Prozent, die Runde zum See hat 35 Kilometer, und die Frage ist, ob das reicht. Wer seine E-Bike-Reichweite berechnen will, braucht genau zwei Zahlen: wie viel Energie im Akku tatsächlich nutzbar ist und wie viel davon dein Rad auf einem Kilometer verbraucht. Teilst du die erste durch die zweite, hast du die Reichweite. Ein Akku mit 500 Wattstunden bei einem Verbrauch von 10 Wattstunden pro Kilometer bringt dich also rechnerisch 50 Kilometer weit. Mehr Mathematik steckt nicht dahinter, und trotzdem liegen die meisten Schätzungen daneben. Der Grund ist fast immer der Verbrauch, denn den kennt kaum jemand für seine eigene Strecke.

Wie weit der Verbrauch streut, zeigt eine Zahl des Umweltbundesamts. Es rechnet für Pedelecs im Mittel mit einer Kilowattstunde je 100 Kilometer und nennt eine Spanne von 0,5 bis 2 Kilowattstunden, abhängig unter anderem von der gewählten Unterstützungsstufe. Umgerechnet sind das 5 bis 20 Wattstunden pro Kilometer. Für denselben 500-Wh-Akku bedeutet das irgendwo zwischen 25 und 100 Kilometern, ein Faktor vier bei identischer Hardware. Genau diese Spanne erklärt, warum ein pauschaler Kilometerwert für ein Akkumodell wenig taugt.

Schätzen musst du den Verbrauch nicht. Du kannst ihn auf deiner eigenen Strecke messen und dann mit wenigen Zuschlägen weiterrechnen, etwa für Gegenwind, Gepäck oder Frost. Einen allgemeinen Überblick über realistische Werte je Akkugröße findest du im Beitrag zur E-Bike-Reichweite im Alltag, hier geht es um den Rechenweg.

Für den schnellen Überschlag reicht eine Tabelle. Sie wendet die Formel auf gängige Akkugrößen und vier Verbrauchswerte aus der Spanne des Umweltbundesamts an, gerundet und für einen neuwertigen Akku ohne Reserve. Such dir die Zeile deines Akkus und die Spalte, die deinem gemessenen Verbrauch am nächsten kommt; liegt dein Wert dazwischen, rechnest du ihn mit der Formel selbst.

Der beste Wert ist dein eigener Verbrauch

Am einfachsten misst du deinen Verbrauch mit einem Dreisatz, für den du nicht einmal die Wattstunden deines Akkus kennen musst. Lade den Akku voll, fahr deine typische Runde in deiner üblichen Stufe und notiere die gefahrenen Kilometer und den verbrauchten Anteil laut Anzeige. Zeigt dein Display nach 22 Kilometern noch 60 Prozent, hast du 40 Prozent verbraucht. Die Reichweite einer vollen Ladung liegt dann bei 22 geteilt durch 0,4, also 55 Kilometern auf genau dieser Strecke. Das ist schon eine bessere Zahl als jede Prospektangabe, weil sie dein Gewicht, deine Trittfrequenz und deine Topografie enthält.

Willst du den Wert auf einen anderen Akku oder eine neue Route übertragen, rechnest du ihn in Wattstunden pro Kilometer um. Bei einem 625-Wh-Akku entsprechen 40 Prozent rund 250 Wattstunden, geteilt durch 22 Kilometer ergibt das gut 11 Wh/km. Damit liegst du mitten in der Spanne des Umweltbundesamts. Bedenke dabei, dass die Prozentanzeige selbst eine Schätzung des Systems ist und kein Messgerät. Mehrere Fahrten mitteln diesen Fehler heraus, eine einzelne Runde nicht.

Was dabei oft vergessen wird: Der gemessene Wert gilt nur für die Bedingungen, unter denen du ihn gemessen hast. Wer im September bei 18 Grad und Windstille misst, hat einen Sommerwert. Für den Januar brauchst du einen Zuschlag, und für die Tour mit 800 Höhenmetern einen ganz anderen Wert. Deshalb lohnt es sich, zwei oder drei Referenzfahrten zu machen: eine flache Pendelstrecke, eine hügelige Runde und, sobald es kalt wird, eine Winterfahrt auf derselben Strecke. Mit diesen drei Zahlen kannst du fast jede Planung absichern.

Wie viel Energie wirklich im Akku steckt

Auf dem Akku steht eine Zahl in Wattstunden, und genau diese Größe ist laut Bosch-Akku-Guide die für die Reichweite maßgebliche, nicht die Amperestunden. Wattstunden ergeben sich aus Nennspannung mal Kapazität, ein 36-Volt-Akku mit 17,4 Amperestunden kommt also auf rund 625 Wattstunden. Diese Nennzahl ist allerdings ein Neuwert. Derselbe Leitfaden nennt Akkus ausdrücklich Verschleißteile, die auch ohne Nutzung durch chemische Prozesse altern und durch Lade- und Entladezyklen zusätzlich. Ein drei Jahre alter Akku hat also weniger nutzbare Energie als auf dem Etikett steht. Bremsen kannst du diese Alterung mit schonenden Ladegewohnheiten, etwa dem Laden auf 80 Prozent, damit der Akku länger viel Energie behält.

Wie viel weniger, lässt sich von außen nicht sagen, und eine pauschale Prozentzahl wäre geraten. Für deine Rechnung bedeutet das: Arbeitest du mit dem Etikettenwert, setz bei einem älteren Akku einen Abschlag als Annahme an und kennzeichne ihn auch für dich selbst als solche. Misst du dagegen mit dem Dreisatz aus dem vorigen Abschnitt, steckt der Alterungszustand schon im Ergebnis, weil die Prozentanzeige sich auf den heutigen Akku bezieht. Das ist ein weiterer Grund, warum der eigene Messwert der verlässlichste Ausgangspunkt ist. Bosch weist selbst darauf hin, dass sein Reichweitenrechner für einen neuwertigen Akku rechnet.

Dazu kommt die Temperatur. Bei Kälte steigt der Innenwiderstand der Zellen, die Spannung bricht unter Last früher ein, und das System meldet früher leer, obwohl chemisch noch Energie in den Zellen steckt. Für die Reichweite heißt das: Ein kalter Akku hat nicht weniger Energie gespeichert, er gibt sie nur schlechter her.

Woher der Verbrauch kommt: Rollen, Luft, Steigung

Damit du Zuschläge nicht raten musst, hilft ein Blick auf die Physik. Beim Radfahren arbeiten drei Widerstände gegen dich, und Motor und Beine teilen sich die Arbeit gegen alle drei. Der Rollwiderstand entsteht, weil sich der Reifen beim Abrollen verformt, er wächst mit dem Gewicht, die Leistung für ihn steigt gleichmäßig mit dem Tempo. Zu wenig Luft im Reifen verstärkt diese Verformung, wie der Beitrag zum falschen Reifendruck zeigt. Der Luftwiderstand wächst dagegen mit dem Quadrat der Anströmgeschwindigkeit, die dafür nötige Leistung sogar mit der dritten Potenz. Der Steigungswiderstand schließlich hängt nur an Gewicht und Gefälle und kann auf einer Rampe alles andere in den Schatten stellen.

Für den Rollwiderstand gibt es gemessene Beiwerte. Für Fahrradreifen nennt die einschlägige Übersicht Werte zwischen etwa 0,002 für schmale Rennradreifen mit 7 bar auf glattem Asphalt und 0,008 für einen 40 Millimeter breiten Reifen mit 2 bar auf Schotter. Ein Gravelreifen mit 4 bar auf Asphalt liegt dort zwischen 0,0031 und 0,0058. Ein Trekkingreifen am E-Bike bewegt sich realistisch in diesem mittleren Bereich. Zwischen Asphalt mit 4 bar und Schotter mit 2 bar steigt der Beiwert desselben Reifentyps in dieser Übersicht um rund 40 bis 55 Prozent. Dabei ändern sich Untergrund und Druck zugleich, und welchen Anteil jeder der beiden trägt, weist die Übersicht nicht getrennt aus. Wie sich Winterreifen mit Spikes beim Rollen schlagen, zeigt der Spikereifen-Vergleich fürs E-Bike.

Beim Luftwiderstand spielt neben Tempo und Sitzhaltung die Luftdichte mit, und die hängt an der Temperatur. Bei 20 Grad wiegt ein Kubikmeter Luft auf Meereshöhe rund 1,204 Kilogramm, bei null Grad 1,292 und bei minus zehn Grad 1,341 Kilogramm. Kalte Luft ist also um gut sieben beziehungsweise gut elf Prozent dichter, und um genau diesen Anteil steigt bei gleichem Tempo der Luftwiderstand. Das ist messbare Physik und einer der Gründe, warum dieselbe Strecke im Winter mehr Akku kostet.

Das Rechenmodell mit offenen Annahmen

Mit diesen Grundlagen lässt sich ein einfaches Modell aufstellen, das zeigt, wie sich die Anteile verteilen. Die Werte in der Tabelle sind bewusst gewählte Annahmen für ein Trekking-E-Bike, keine Messwerte eines bestimmten Rads. Gerechnet wird mit konstanter Fahrt auf ebener Strecke ohne Wind. Anfahren, Ampeln und Kurven bleiben außen vor, sie erhöhen den Verbrauch im Alltag zusätzlich. Das Modell liefert deshalb eine Untergrenze und vor allem Verhältnisse, an denen du deine eigenen Zuschläge ausrichten kannst.

Schon dieses einfache Modell zeigt etwas Wichtiges: Bei 20 Kilometern pro Stunde auf ebener Strecke entfallen rund zwei Drittel des Bedarfs auf den Luftwiderstand und nur ein Drittel aufs Rollen. Wer schneller fährt, verschiebt das Verhältnis noch weiter Richtung Luft. Wie viel davon der Akku trägt, hängt an der Unterstützungsstufe und am Wirkungsgrad von Motor und Antrieb, die Hersteller für ihre Stufen nicht einheitlich veröffentlichen. Für deine Rechnung ist das aber gar nicht nötig. Als Modellannahme gilt hier: Fährst du in derselben Stufe und im selben Tempo, steigt der Akkuverbrauch ungefähr im selben Verhältnis wie der Gesamtbedarf.

Genau diese Annahme macht das Modell praktisch brauchbar. Du nimmst deinen gemessenen Verbrauch als Ausgangswert und multiplizierst ihn mit dem Faktor, um den sich der Bedarf durch eine geänderte Bedingung erhöht. Steigt der Gesamtbedarf um zehn Prozent, planst du mit zehn Prozent mehr Wattstunden pro Kilometer. Das ist eine Näherung, die bei großen Änderungen ungenauer wird, weil sich dann auch Trittfrequenz und Motorwirkungsgrad verschieben. Für eine Reserveplanung reicht sie aus. Und sie ist ehrlicher als jede Pauschalzahl, weil du jederzeit nachvollziehen kannst, woher ein Zuschlag kommt.

Wind und Steigung: die zwei größten Hebel

Gegenwind wirkt stärker, als die meisten erwarten, weil er die Anströmgeschwindigkeit erhöht und die quadratisch in die Kraft eingeht. Im Modell von oben kostet ein Gegenwind von 15 Kilometern pro Stunde bei unverändert 20 km/h rund 158 Watt allein für die Luft statt 52. Der Gesamtbedarf steigt damit von etwa 79 auf etwa 185 Watt und ist mehr als doppelt so hoch. Auf dem Rückweg mit Rückenwind sinkt der Luftanteil auf rund 3 Watt, der Gesamtbedarf auf etwa 30 Watt. Rechnest du beide Richtungen zusammen, bleibt im Mittel ein Mehrbedarf von gut einem Drittel gegenüber Windstille, denn der Rückenwind gibt nie zurück, was der Gegenwind genommen hat.

Steigungen sind der zweite große Posten. Auf einer Rampe mit drei Prozent Steigung braucht das Modellrad bei 15 Kilometern pro Stunde rund 123 Watt allein, um das Systemgewicht anzuheben. Rollen und Luft kommen mit zusammen etwa 42 Watt hinzu, macht rund 165 Watt, also gut das Doppelte der Ebene bei höherem Tempo. Bergab bekommst du einen Teil davon als Schwung zurück, der Akku aber profitiert davon kaum, weil der Motor dort meist gar nicht arbeitet. Die Höhenmeter einer Tour sind deshalb oft wichtiger als ihre Länge.

Im Alltag heißt das: Eine hügelige Runde misst du am besten einmal gesondert, statt deinen Flachland-Wert hochzurechnen. Für den Wind gibt es keinen eigenen Messwert, hier hilft der Modellfaktor als Orientierung. Und wenn du die Unterstützungsstufe wechselst, ändert sich der Akkuanteil am Gesamtbedarf, der Verbrauch also deutlich. Wie stark sich höhere Stufen auf Akku und Antrieb auswirken, beschreibt der Beitrag zum Boost-Modus am E-Bike. Der Grundsatz bleibt einfach: Die sparsamste Stufe, mit der du deine Strecke noch entspannt schaffst, bringt die meisten Kilometer.

Was der Bosch-Reichweitenrechner abfragt

Viele suchen nach dem Bosch-Reichweitenrechner, offiziell heißt das Werkzeug auf der Herstellerseite Reichweiten-Assistent. Ein Blick auf die Eingabefelder lohnt sich, weil sie zeigen, welche Größen der Hersteller selbst für wichtig hält. Abgefragt werden der Fahrmodus von ECO+ bis TURBO, die Durchschnittsgeschwindigkeit, das Fahrgewicht einschließlich Rad und Gepäck und die Trittfrequenz. Dazu kommen Radtyp und Sitzhaltung, Antrieb und Akku, die Häufigkeit des Anfahrens, die Geländeart, die Windbedingungen, die Schaltung, der Untergrund, das Reifenprofil und die Jahreszeit mit den Einstellungen Sommer und Winter.

Fast alle Größen aus dem Physikteil tauchen dort wieder auf: Gewicht und Untergrund für das Rollen, Haltung, Tempo und Wind für die Luft, das Gelände für die Steigung. Mit den Voreinstellungen, also einem Performance Line PX mit PowerTube 800, Tourenrad, ECO-Modus, 18 Kilometern pro Stunde, 100 Kilogramm und Sommer, zeigte das Werkzeug am 25.10.2026 eine Reichweite von 218 Kilometern. Das entspricht knapp 3,7 Wattstunden pro Kilometer und liegt damit sogar unter der Spanne des Umweltbundesamts, die bei 5 Wattstunden beginnt. Es passt zu einer niedrigen Stufe auf überwiegend flacher Strecke bei mäßigem Tempo.

Wichtig ist die Einordnung, die Bosch selbst unter das Ergebnis schreibt: Die Werte sind Schätzungen und Annäherungen, sie gelten für einen neuwertigen Akku, und eine Haftung für ihre Richtigkeit übernimmt der Hersteller nicht. Das Werkzeug fragt außerdem Bosch-Antriebe und Bosch-Akkus ab und taugt für ein anderes System höchstens als grobe Orientierung. Für Shimano und andere Antriebe gilt deshalb dasselbe Vorgehen wie oben: eigenen Verbrauch messen und mit Zuschlägen weiterrechnen. In der App eBike Flow bietet Bosch laut Akku-Guide zudem eine Funktion namens Range Control, die für jeden Fahrmodus die mögliche Strecke zeigt und einen gewünschten Ladestand am Ziel berücksichtigt.

Der Winter als eigener Rechenschritt

Im Netz kursieren feste Prozentwerte für den Reichweitenverlust im Winter, und keiner davon lässt sich sauber auf eine Messung zurückführen. Seriöser ist es, den Winter in zwei getrennte Schritte zu zerlegen. Der erste betrifft den Verbrauch, also die Frage, wie viel mehr Energie das Rad pro Kilometer braucht. Der zweite betrifft die nutzbare Energie, also die Frage, wie viel davon ein kalter Akku überhaupt abgibt. Beide Schritte lassen sich begründen, aber nur der erste lässt sich wirklich rechnen. Ob du im Winter überhaupt weiterfährst oder das Rad über die kältesten Wochen einlagerst, klärt der Ratgeber zum E-Bike überwintern.

Für den Verbrauch liefert das Modell eine Größenordnung. Bei null Grad steigt der Luftanteil durch die höhere Dichte um gut sieben Prozent, im Modell von rund 52 auf rund 55 Watt. Dass der Rollwiderstand bei Kälte steigt, ist in der Reifenphysik bekannt, wie stark, hängt aber an Gummimischung und Reifen und wird für Fahrradreifen kaum veröffentlicht. Nimmst du als Annahme 20 Prozent mehr Rollwiderstand an, kommst du auf einen Gesamtbedarf von etwa 88 statt 79 Watt, also rund zwölf Prozent mehr. Mit Spikes oder Matsch, angenommen 50 Prozent mehr Rollwiderstand, sind es etwa 96 Watt und gut 20 Prozent.

Dazu kommt der Reifendruck, den viele übersehen. Pumpst du den Reifen in der warmen Wohnung bei 20 Grad auf 3,5 bar und stellst das Rad dann in die Kälte, fällt der Druck bei gleichem Volumen proportional zur absoluten Temperatur. Bei null Grad bleiben rund 3,2 bar, bei minus zehn Grad etwa 3,0 bar. Weniger Druck heißt mehr Walkarbeit und damit mehr Rollwiderstand. Prüf den Druck im Winter deshalb draußen und nicht im Flur. Ob du für Schnee bewusst mit weniger Druck fährst, ist eine Frage der Haftung, die der Beitrag zu Reifen und Fahrtechnik im Winter behandelt, nicht der Reichweite.

Der zweite Schritt, die nutzbare Energie, lässt sich nicht in eine verlässliche Zahl fassen. Belegt ist nur eine Laborgröße von Battery University: Eine Zelle gibt bei minus 18 Grad typischerweise nur rund die Hälfte ihrer Kapazität ab, und diese Einbuße erholt sich beim Aufwärmen wieder. Bei den hierzulande üblichen Temperaturen um den Gefrierpunkt ist der Effekt deutlich kleiner, und ein Akku, der bis kurz vor der Abfahrt im Warmen war, wärmt sich unter Last zum Teil selbst. Rechne deshalb mit Szenarien statt mit einer Prognose: Was passiert, wenn zehn Prozent der Energie nicht abrufbar sind, und was bei zwanzig Prozent? Wie du den Akku vor dem Laden behandelst, damit die Kälte keinen bleibenden Schaden anrichtet, beschreibt der Ratgeber zum Laden eines kalten E-Bike-Akkus.

Drei Rechenbeispiele zum Nachrechnen

Das erste Beispiel ist das Pendeln. Du hast auf deiner flachen 11-Kilometer-Strecke gemessen, dass Hin- und Rückweg zusammen 40 Prozent deines Akkus kosten. Eine volle Ladung reicht damit rechnerisch für 55 Kilometer, also zweieinhalb Arbeitstage. Planst du eine Reserve von zehn Prozent ein, damit du nie mit dem letzten Balken heimkommst, bleiben knapp 50 Kilometer. Du lädst also sicher alle zwei Tage und bist nie auf Kante genäht.

Das zweite Beispiel ist eine Tour mit Höhenmetern. Deine hügelige Referenzrunde über 25 Kilometer hat 60 Prozent gekostet, das entspricht 2,4 Prozent pro Kilometer statt der gut 1,8 Prozent auf der flachen Strecke. Für eine geplante 40-Kilometer-Tour mit ähnlichem Profil brauchst du also rund 96 Prozent. Mit Reserve ist das zu knapp, und genau hier ist die Rechnung ihr Geld wert. Du wählst für die flachen Abschnitte eine niedrigere Stufe, nimmst ein Ladegerät mit oder planst eine Pause mit Steckdose ein.

Das dritte Beispiel ist das Winterpendeln auf derselben Strecke wie im ersten Beispiel. Für den Verbrauch setzt du nach dem Modell zwölf Prozent Zuschlag an, aus 55 Kilometern werden so rund 49. Nimmst du zusätzlich an, dass bei Frost zehn Prozent der Akkuenergie vorübergehend nicht abrufbar sind, landest du bei etwa 44 Kilometern, bei zwanzig Prozent bei etwa 39. Mit zehn Prozent Reserve planst du im ungünstigeren Szenario also mit gut 35 Kilometern und lädst entsprechend täglich oder jeden zweiten Tag. Miss auf jeden Fall nach, sobald es kalt ist: Deine erste Winterfahrt ersetzt alle Annahmen dieses Beispiels.

Warum Anzeige, Rechner und Realität auseinanderliegen

Drei Zahlen begegnen dir beim Planen: die Herstellerangabe, die Schätzung im Display oder in der App und deine eigene Rechnung. Dass sie selten übereinstimmen, ist normal, weil sie Unterschiedliches abbilden. Die Herstellerangabe und der Bosch-Rechner gehen von einem neuwertigen Akku und den eingestellten Bedingungen aus. Die Restanzeige am Rad ist eine Schätzung des Systems, die sich bei Bosch laut Akku-Guide je Fahrmodus unterscheidet. Wechselst du die Stufe, ändert sich also auch die angezeigte Reichweite, ohne dass sich am Akku etwas getan hätte.

Die meisten Fehler in der eigenen Rechnung kennst du damit schon: der Etikettenwert für einen gealterten Akku, der Sommerwert ohne Winterzuschlag und die einzelne Messfahrt mit Rückenwind. Leicht übersehen wird nur das Systemgewicht, sobald Kindersitz, Anhänger oder der Wocheneinkauf dazukommen.

Auch die Frage nach mehr Leistung hängt an der Reichweite. Mehr Tempo und mehr Unterstützung kosten überproportional Energie, weil der Luftwiderstand quadratisch wächst, und beim Pedelec endet die Motorunterstützung ohnehin spätestens bei 25 Kilometern pro Stunde. Wie Leistung und Reichweite gegeneinander stehen, beschreibt der Beitrag Reichweite oder Leistung. Wer schneller ankommen will, bezahlt das also in Kilometern.

Der Blick über den Tellerrand zeigt, dass die Logik nicht E-Bike-spezifisch ist. Beim Kleinstwagen mit Elektroantrieb kommen im Winter Heizung und Scheibenenergie dazu, wie der Beitrag zur Winterreichweite beim Microcar zeigt. Beim E-Bike entfällt dieser Posten, dafür trägt dort jeder Watt Luftwiderstand mehr Gewicht, weil die Gesamtleistung so klein ist.

Häufige Fragen

Einordnung: wo die Zahlen herkommen

Die folgenden Blöcke nennen die Quellen für Verbrauchsspanne, Herstellerwerkzeug, Physik und Zellverhalten. Herstellerunterlagen werden im Klartext genannt und nicht verlinkt; die Rechenwerte des Modells sind als Annahmen gekennzeichnet.