Elektronisches Schalten gehört unter E-Bikes immer mehr zum guten Ton – vor allem unter den teureren Modellen. Ist an euerem E-Bike derzeit eine mechanische Kettenschaltung verbaut, braucht ihr jedoch nicht zwingend auf ein neues E-Bike schielen. Schließlich lässt sich an einem vorhandenen E-Bike von einer mechanischen Kettenschaltung auch auf eine elektronische Di2-Schaltung von Shimano wechseln. Und dies ist gar nicht so kompliziert wie gedacht. Am Beispiel eines KTM Macina Cross mit einem Bosch Performance Line CX zeigt euch dieses Tutorial, wie ein solcher Umbau gelingt.
1. Shimano Di2 und Bosch: Welche Motoren sind kompatibel?
2. Automatik-Modus bei Shimano Di2 auch an ersten Motoren des Bosch Smart System?
3. Ausgangssituation für das Nachrüsten von Shimano Di2 am Bosch Smart System
4. Schaltwerk mit E-Bike-System koppeln
5. Schaltwerk mit Schalthebel koppeln
6. Schaltwerk in der Shimano E-Tube Project App spezifizieren
7. Montage des Schaltwerks
8. Feinjustieren des Schaltwerks
9. Trittfrequenz und bevorzugten Automatikmodus wählen
10. Nachrüstsets für den Wechsel auf Shimano Di2
1. Shimano Di2 und Bosch: Welche Motoren sind kompatibel?
Grundsätzlich sind alle E-Bikes, in denen ein E-Antrieb von Bosch der dritten Entwicklungsstufe, sprich Smart System, steckt, mit den elektronischen Shimano Di2-Schaltungen kompatibel. Einschränkungen gibt es lediglich bei den E-Bike-Systemen mit folgenden Motoren:
- Bosch Performance Line PX
- Bosch Performance Line, Gen 5
- Bosch Performance Line, Gen 3
- Bosch Active Line
- Bosch Active Line Plus
Diese fünf Motoren sind so konstruiert, dass bei ihnen das Kettenblatt nicht vom Motor entkoppelt drehen kann. Glücklicherweise bedeutet dies nicht, dass gar kein Automatikmodus der elektronischen Schaltungen von Shimano nutzbar wäre. Allerdings können sie nicht die Rollshift-Funktion umsetzen.
Einen Sonderfall stellen S-Pedelecs dar. Deren Motor, der Bosch Performance Line Speed, unterstützt generell keinen der Automatikmodi von Shimanos Kettenschaltungen.
2. Automatik-Modus bei Shimano Di2 auch an ersten Motoren des Bosch Smart System?
Lange Zeit hielt sich die Ansicht, dass an älteren Motoren mit Bosch Smart System kein elektronisches Schalten mit einer Kettenschaltung von Shimano realisierbar wäre. Das wollten wir genau wissen und haben ein KTM Macina Cross CX aus dem Modelljahr 2022 mit einer mechanischen Kettenschaltung hervorgeholt. In dem war ein Bosch Performance Line CX der vierten Generation, sprich aus dem ersten Modelljahr mit Bosch Smart System verbaut. Und siehe da, der Umbau auf eine Shimano Di2 gelang vollumfänglich. Nach dem Wechsel ließen sich an diesem E-Bike alle drei Automatikmodi M, M+ und A nutzen.
3. Ausgangssituation für das Nachrüsten von Shimano Di2 am Bosch Smart System
Wie bereits kurz erwähnt, bezieht sich dieses Tutorial auf den Umbau eines KTM Macina Cross 720, das bereits etliche Kilometer auf dem Buckel hat. Zu der Originalausstattung aus dem Jahre 2021 zählen neben einem der ersten Bosch Performance Lin CX-Motoren des Smart System folgende Schaltkomponenten:
- Schaltwerk: Shimano Deore RD-M4120-10 SGS shadow
- Schalthebel: Shimano Deore SL-M4100-10 display
- Kassette: Shimano Deore CS-M4100-10 / 11-42
- Kette: KMC e10 EPT e-bike
Wer tief in der Nomenklatur von Shimano steckt, erkennt anhand der Bezeichnung der Kassette, dass es sich bei diesem Modell um eines mit zehn Ritzen und der Hyperglide-Technologie handelt. Bei den elektronischen Di2-Schaltgruppen von Shimano findet sich Hyperglide jedoch erst bei den 12fach-Kassetten wieder. Daher erfolgt in diesem Beispiel alternativ ein Wechsel auf die Shimano Cues Di2-Schaltgruppe mit dem robusteren Linkglide-Standard. Zudem wird die Kette getauscht. Folglich kommen beim Umbau folgende Komponenten und Teile zum Einsatz:
- neues Di2 Schaltwerk: Shimano RD-U8050-GS
- passender Schalthebel: Shimano SW-EN605-R
- neue Kassette: Shimano CS-LG400-10 / 11-43
- neue Kette: Shimano CN-LG500
- Shimano-Verbindungskabel: Länge 1 m
4. Schaltwerk mit E-Bike-System koppeln
Ob das Schaltwerk sich erfolgreich mit dem E-Bike-System koppeln lässt, könnt ihr bereits gleich zu Beginn der Montage prüfen. Dann ist vor dem Anbau erledigt und ihr stellt nicht erst fest, dass irgendetwas nicht stimmt, wenn ihr schon mitten im Umbau steckt.
Verbindet dafür zunächst den Motor mit dem entsprechenden Shimano-Verbindungskabel sowie dem Di2-Schaltwerk. Schraubt zuerst das Motorcover vom E-Bike ab. So erhaltet ihr Zugriff auf die verschiedenen Anschlüsse am E-Bike-Motor. Das Verbindungskabel ist so spezifiziert, dass es in den gelben High-Power-Port (HPP) passt. Ist der Steckplatz an eurem E-Bike bereits belegt – zum Beispiel mit einem ABS oder einem Frontscheinwerfer, der zwei Anschlüsse benötigt – dann könnt ihr mithilfe eines Bosch Component Connector für das Smart System neue HPPs an eurem E-Bike erschaffen.
Mit dem jetzt verbundenen Di2-Schaltwerk schaltet ihr euer E-Bike ein, um das Schaltwerk mit dem System zu koppeln. Verbindet dafür vorab euer E-Bike mit der Bosch eBike Flow App. In dem Menü der eBike-Einstellungen und Komponenten könnt ihr über den Reiter „Sonstiges“ das Schaltwerk hinzufügen. Sobald der Pairing-Versuch startet, drückt ihr den Knopf an eurem Schaltwerk für ungefähr zwei Sekunden bis dortige kleine LED Blau leuchtet. Jetzt befindet sich das Schaltwerk im Kopplungsmodus. Funktioniert alles reibungslos, erkennt die eBike Flow App das Schaltwerk und schlägt es euch zum Koppeln vor. Bestätigt die Anfrage und nach wenigen Sekunden ist das neue Schaltwerk mit dem Bosch-Antrieb verbunden. Später erscheint es in der Komponentenliste eures E-Bikes in der App auf.
Tipp bei fehlgeschlagener Kopplung
Entsteht keine Verbindung zwischen dem Schaltwerk und dem E-Bike-System, kann das bedeuten, dass das Schaltwerk bereits mit einem anderen E-Bike zuvor verbunden gewesen ist. In dem Fall genügt es, das Schaltwerk aus der Komponentenliste des betreffenden E-Bikes zu löschen. Setzt es anschließend an diesem E-Bike auf die Werkseinstellungen zurück. Drückt dafür acht Sekunden lang den Knopf am Schaltwerk, während es mit dem E-Bike verbunden ist. Daraufhin blinkt die Lampe abwechselnd grün und rot. Lasst dann den Knopf schnell los. Nach einem letzten Aufblinken der LED sollte es zurückgesetzt sein. Jetzt sollte das Koppeln am neuen E-Bike wie oben beschrieben funktionieren.
5. Schaltwerk mit Schalthebel koppeln
Zum Verbinden des Schaltwerks mit dem Schalthebel braucht es die Shimano E-Tube Project App. Zum Start des Arbeitsschrittes braucht ihr nicht zwingend in der App angemeldet sein. Ihr könnt dies überspringen und in dem Begrüßungsbildschirm auf das dort erscheinende große Plus-Zeichen drücken. Drückt dann für zwei Sekunden am Schaltwerk die Kopplungstaste, bis diese blau leuchtet. Daraufhin sollte die App das Schaltwerk bereits erkannt haben. Ein paar Sekunden später erscheint der Hinweis, dass ihr es registrieren könnt. Die Nachfrage, ob ihr den Passkey ändern möchtet, könnt ihr gegebenenfalls überspringen. Ein Ändern würde den Zugriff auf das Schaltwerk zusätzlich sichern.
Als Nächstes fragt die App nach einem Schalthebel für das Schaltwerk. Das Verbinden funktioniert mithilfe des QR-Codes. Drückt eine beliebige der drei Tasten des Schalthebels und weckt ihn dadurch auf. Dann könnt ihr den QR-Code auf der Rückseite des Triggers abscannen und restliche Koppeln läuft automatisch. Wer möchte, kann nun noch dem Schaltwerk in der App eine spezielle Bezeichnung geben und diese zusammen mit einem Bild abspeichern.
Habt ihr zu dem Zeitpunkt noch das Schaltwerk an das E-Bike angeschlossen, könnt ihr bereits das Schalten testen. Mit dem Drücken einer der Schalttasten sollte sich das Schaltwerk bewegen.
6. Schaltwerk in der Shimano E-Tube Project App spezifizieren
Bei den Schaltwerken, die für mehrere Kassetten kompatibel sind, lässt sich in der E-Tube Project App von Shimano einstellen, mit welcher Kassette genau es an dem E-Bike verbaut ist. Unter den mit dem E-Bike verbundenen Komponenten findet ihr das Schaltwerk. Klickt es an und wählt unter dem Punkt „Hintere Ritzelkombination“ die entsprechende Abstufung der Kassette aus. Das System benötigt die Information, um die Schaltvorgänge sauber auszuführen und das Schaltwerk korrekt positionieren zu können.
Wenn ihr euer E-Bike ausschaltet, neu aktiviert und im die korrekte Gangzeige erscheint, wisst ihr, dass der komplette Kopplungsprozess erfolgreich gewesen ist.
7. Montage des Schaltwerks
Zum Anbau des Di2-Schaltwerks empfiehlt sich das komplette Ausschalten des E-Bikes. Am besten entnehmt ihr zudem den Akku. Euer E-Bikes ist jetzt komplett stromlos, lässt sich leichter an einem Montageständer bewegen und ihr gelangt schneller an alle Kabel und Züge.
Zuerst zieht ihr den alten Schaltzug der Kettenschaltung ab. Beginnt damit am Schalthebel. An dem Modell von KTM ist der Schaltzug im gesamten E-Bike mit einer dazugehörigen Hülle verlegt. Diese kann im Rahmen verbleiben. Sie wird sich gleich als ausgesprochen nützlich erweisen.
Entnehmt danach das Hinterrad. Möchtet ihr während des Umbaus auch die Kassette tauschen, ist jetzt der passende Zeitpunkt gekommen. Beachtet dabei, dass die Kassette zum Freilauf des Hinterrades passen muss. Bezogen auf Freiläufe bietet Shimano zwei Standards an: HG und Microspline. HG eignet sich für Kassetten mit neun, zehn und elf Ritzeln, Microspline für zwölf Ritzel. Wollt ihr an der Stelle auf Nummer Sicher gehen, ersetzt ihr eine Kassette am besten durch mit der identischen Anzahl an Ritzeln.
Alte Schaltzughülle als wichtiges Hilfsmittel
Als nächstes öffnet ihr die Kette und nehmt sie ab. Danach könnt ihr das Schaltwerk abbauen. Dafür löst ihr die Schraube am Schaltwerk und zieht ihn vollständig nach hinten aus dem E-Bike heraus. Jetzt folgt das Ziehen des Shimano-Verbindungskabels vom Motor zum Schaltwerk durch den Rahmen des E-Bikes. Diesen Schritt könnt ihr euch mit der verbliebenen Schaltzughülle erleichtern. Zieht sie vom Lenker so weit durch den Rahmen, dass sie nur noch vom Motor bis zum Austritt aus der Kettenstrebe reicht. An dem Ende der Hülle, das nahe dem Motor ist, befestigt ihr das Di2-Verbindungskabel mithilfe eines Schrumpfschlauchs. Nun zieht ihr die Schaltzughülle vorsichtig am Ende der Kettenstrebe endgültig aus dem Rahmen heraus. Gleichzeitig gelangt so das Verbindungskabel gekonnt in den Rahmen hinein.
Der Rest der Montage ist sehr übersichtlich. Montiert das neue Di2-Schaltwerk am E-Bike und steckt das Shimano-Verbindungskabel ein. Nachdem das Hinterrad samt neuer Kassette eingebaut ist, stellt sich die Frage, ob ihr mit einer neuen oder der alten Kette fortfahrt. In der Regel empfiehlt sich zusammen mit der Kassette auch die Kette zu erneuern. Kennt ihr die nötige Kettenlänge, könnt ihr die Kette vor dem Einbau kürzen. Seid ihr euch unsicher, arbeitet am besten erst einmal mit der ursprünglichen Länge. Das Kürzen kann auch erfolgen, wenn ihr die ersten Schaltvorgänge mit dem neuen Setup probiert.
Hier angelangt, könnt ihr nun das Verbindungskabel in den HPP des E-Bike-Motors einstecken. Nach dem Anschrauben des Motorcovers, Einsetzen des Akkus sowie Montieren des Schalthebels am Lenker ist euer E-Bike bereit für erste Tests. Schaltet also das E-Bike-System ein und vollzieht ein paar Schaltvorgänge.
8. Feinjustieren des Schaltwerks
Damit ihr das elektronische Schalten in seiner schönsten Form erlebt, muss das Schaltwerk exakt eingestellt werden. Beginnt dafür mit dem Anpassen der oberen und unteren Anschlagschraube am Schaltwerk. Die obere L-Schraube verhindert, dass die Kette beim Schalten über das größte Ritzel hinaus von der Kassette herunterfällt. Mit dem Einstellen der unteren H-Schraube geht ihr sicher, dass sie nicht im unteren Anschlag über das kleinste Ritzel hinweg sich zwischen Kassette und Rahmen verkeilt.
Fehlt noch Schraube Nummer drei am Schaltwerk. Diese reguliert den Abstand zwischen dem obersten Schaltröllchen und dem größten Ritzel der Kassette. Das Fachwort dafür lautet Umschlingung. Eine Markierung an der Rückseite mancher Schaltwerke hilft euch beim Finden des passenden Abstandes.
Um das Ganze zu perfektionieren, öffnet ihr erneut die E-Tube Project App von Shimano. Drückt zusätzlich am Schaltwerk den Modusknopf länger, bis die LED gelb leuchtet. Dann befindet es sich im Feinjustierungsmodus. Nun habt ihr die Möglichkeit über den Schalthebel das Schaltwerk im Millimeter- und Mikrometerbereich nach links oder rechts zu verschieben. Das macht ihr so lange, bis die Kette ruhig und nahezu lautlos läuft und sich leicht die Kassette hinauf und herunter schalten lässt.
9. Trittfrequenz und bevorzugten Automatikmodus wählen
Eure Lieblingstrittfrequenz könnt ihr sowohl in der Bosch eBike Flow App als auch direkt am Display des E-Bikes einstellen. Am Bosch Purion 200 drückt ihr zum Beispiel lange den Menübutton. Über die rechte Pfeiltaste gelangt ihr zur Einstellung der Trittfrequenz und könnt den gewünschten Wert auswählen. Bosch hat die Einteilung in Fünferschritten gewählt. Die gewählte Trittfrequenz dient dem System von Bosch als Grundlage für den Automatikmodus.
Welchen Automatikmodus ihr genau nutzt, könnt ihr an der Auswahltaste des Purion 200 wählen. Im Modus M für manuell übernehmt ihr das Schalten komplett selbst. Etwas Unterstützung erhaltet ihr im Modus M+. Grundsätzlich schaltet ihr auch in diesem selbst. Das System übernimmt erst, sobald ihr im Leerlauf dahinrollt. Dank der Rollshift-Funktion dreht das Kettenblatt automatisch weiter und wechselt in die Übersetzung, die zu eurer jeweiligen aktuellen Geschwindigkeit am besten passt. Beim Automatikmodus A erfolgt alles nicht nur elektronisch, sondern auch automatisch. Abhängig von der hinterlegten Trittfrequenz wählt das System selbstständig die dazu passende Übersetzung. Dabei spielt es keine Rolle, ob ihr gerade bergauf, bergab, in der Ebene, mit Gegenwind, mit Rückenwind oder wie auch immer unterwegs seid.
10. Nachrüstsets für den Wechsel auf Shimano Di2
Im Di2-Kosmos von Shimano gibt es inzwischen zahlreiche Schaltwerke, Schalthebel, Kassetten und weitere Komponenten. Dabei den Überblick zu bewahren ist nicht immer ganz so einfach. Um euch die Auswahl etwas zu erleichtern, findet ihr bei Elektrofahrrad24 vorkonfektioniert Nachrüstsets. Sobald ihr wisst, auf welche der Di2-Schaltgruppen Cues, Deore, Deore XT oder Deore XTR ihr wechseln möchtet, ob die Gangschaltung zehn, elf oder zwölf Gänge haben soll und ob ihr ein Linkglide- oder ein Hyperglide-System bevorzugt, könnt ihr in die jeweilige Richtung abbiegen. In der Produktbeschreibung zu jedem Set findet ihr zudem einen Hinweis darauf, mit welchen Kassetten das entsprechende Set kompatibel ist.
Bilder: Elektrofahrrad24 GmbH; Shimano Europe B.V.