Welke soort fietsversnellingen moet ik kiezen?

We gaven het eerder al aan, bij aanschaf van een e-bike dien je goed na te denken wat je met je fiets wil doen. Sportief en/of avontuurlijk e-biken verlangt een ander gebruik van versnellingen dan wanneer je met de kleine achterop naar school gaat. Sommige systemen zijn ongeschikt voor fietsen in de bergen, vanwege onder andere een te beperkt bereik, andere systemen zijn weer niet robuust genoeg voor een krachtige trapondersteuning of te intensief gebruik. Kortom, het versnellingssysteem moet aansluiten op hoe je jouw e-bike gaat gebruiken. Daarom een lesje schakelsystemen in vogelvlucht.

Waar én hoe je fietst bepaalt voor een groot deel welk schakelsysteem voor jou het beste is, maar er speelt meer. Zoals de mogelijkheden en beperkingen van de e-bikemotor zelf. En dan is er nog altijd de vraag: waar hecht je waarde aan? Wil je iets dat onderhoudsarm en extra duurzaam is of ga je voor maximaal rendement en ben je niet te beroerd om ketting en tandwielen regelmatig te smeren en te (laten) vervangen? Kortom, wat zijn de voor- en nadelen van de diverse versnellingssystemen als je die neerlegt naast jouw rijstijl en rijwensen?

De keuze is reuze

Er zijn drie verschillende hoofdsystemen, te weten de achternaaf-, trapas- en derailleurversnellingen. Dikwijls van verschillende fabrikanten, vaak in meerdere uitvoeringen qua aantal versnellingen, in diverse kwaliteitsniveaus en eventueel ook nog in mechanische of elektronische bediening. Al die schakelsystemen hebben onderscheidende eigenschappen, wat meteen impliceert dat er ook voor- en nadelen aan kleven. Bovendien kunnen deze voor- en nadelen worden versterkt of juist teniet worden gedaan door elektrische ondersteuning.

Achternaafversnellingen

Achternaafversnellingen zijn interne versnellingssystemen. Dit houdt in dat het een gesloten systeem betreft. Met als groot voordeel dat het onderhoudsarm is, relatief slijtvast is en je geen pedaalomwenteling nodig hebt om te schakelen. Je kunt ook schakelen als je niet fietst, dus vanuit stilstand. Vergeet je terug te schakelen of moet je een noodstop maken, dan schakel je eenvoudig lichter en fiets je weer gemakkelijk verder in een lekkere versnelling. Je hoeft niet te overcompenseren met bovenmatig trappen. Bijna alle naafversnellingen werken met een gebruiksvriendelijke draaischakelaar, enkele kunnen ook elektrisch worden bediend en sommige zelfs volledig automatisch. Bijkomend voordeel van een achternaafversnelling is dat deze aangedreven kan worden met een riem. Een riemaandrijving is onderhoudsarm, en is stiller en duurzamer dan een traditionele ketting.

Algemeen nadeel van een naafversnellingssysteem is een lager rendement ten opzichte van een derailleurversnellingssysteem. Dat wil zeggen dat er meer energie verloren gaat in het schakelsysteem, waardoor je zwaarder trapt. Bij een e-bike hoeft dat minder erg te zijn, aangezien er toch trapondersteuning is. Besef wel dat je minder fietstijd uit je accu haalt en harder moet werken of extra langzaam gaat als je zonder ondersteuning fietst. Minder fietstijd uit je accu halen betekent ook een kortere levensduur van de accu, omdat je relatief sneller moet opladen en daar ‘slijt’ je accu van.

Er zijn verschillende merken en modellen van versnellingsnaven. De toepasbaarheid van al die schakelsystemen loopt sterk uiteen. Kort gezegd kun je stellen dat voordelige, eenvoudige uitvoeringen geschikt zijn voor stadsfiets en licht recreatief gebruik, terwijl de luxere varianten/merken (Shimano Alfine 11, Enviolo, Rohloff en Kindernay) ook zwaarder gebruik aankunnen. Sommige versnellingsnaven draaien in een gesloten oliebad. Dit beperkt het verlies aan rendement en verlengt de levensduur van het schakelsysteem.

De meeste (dus niet alle) versnellingsnaven hebben een beperkt bereik tussen de lichtste en zwaarste versnelling (300 procent). De lichtere versnellingen zijn daarmee prima voor het vlakke Nederland en over lichte heuvels, maar zijn ongeschikt om echt te klimmen. Je kunt dat op je e-bike compenseren door de mate van trapondersteuning te verhogen mits die rek er nog in zit, dat gebruikt alleen weer onnodig veel energie. Een andere oplossing is een lichter verzet monteren, maar dan lever je automatisch zwaardere versnellingen in die je op het vlakke weer kunt gebruiken; de 25 kilometer per uur haal je dan waarschijnlijk niet.

Veel eenvoudige versnellingsnaven zijn erg licht uitgevoerd (lees: niet robuust) en zijn niet gemaakt voor of minder bestand tegen elektrische trapbekrachtiging vanuit een middenmotor.

Achterwielen met een naafversnelling zijn het meest complexe schakelsysteem om te demonteren wanneer je bijvoorbeeld een band wilt vervangen. Rohloff en Kindernay zijn daarop een positieve uitzondering, dat gaat dan wel weer heel eenvoudig. En bedenk ten slotte, een naafversnelling gaat altijd in combinatie met een midden- of voorwielmotor.

Voor- en nadelen achternaafversnellingen

+ Onderhoudsarm
+ Duurzaam
+ Makkelijk schakelen
+ Riemaandrijving mogelijk

– Laag rendement (valt mee bij de luxere systemen)
– Beperkt bereik (uitgezonderd onder andere Rohloff en Kindernay)
– Minder ‘e-bike proof’ (de voordelige uitvoeringen)
– Lastig achterband verwisselen

Trapasversnellingen

Trapasversnellingen vormen eveneens een intern versnellingssysteem en hebben daarmee dezelfde voordelen als achternaafversnellingen. Weinig onderhoud, makkelijk schakelen en de populaire riemaandrijving is mogelijk. Goed beschouwd is er tot nog toe één systeem dat wordt toegepast, te weten Pinion. Dit is dan ook gelijk het beste paard van stal; heel functioneel en extreem duurzaam. Er bestaan nog een paar andere schakelsystemen, waaronder Schlumpf en Kappstein Doppio, maar die worden zelden of nooit gemonteerd op e-bikes. Pinion heeft niet, of in veel mindere mate, de nadelen van de naafversnellingen. Het rendementsverlies is slechts zo’n twee procent ten opzichte van een derailleur, onder andere doordat elke versnelling een direct drive (oftewel een directe overbrenging) is. Pinion is bovendien uiterst robuust en het bereik is enorm (in de achttien versnellingen tellende variant 636 procent). Er zijn diverse uitvoeringen van Pinion en het merk heeft nog een aantal bijkomende voor- en nadelen.

Nieuwe ontwikkelingen

Op het gebied van trapasversnellingen zien we een heel interessante ontwikkeling. Een aantal producenten combineert de trapasversnellingen met een middenmotor. Dit heeft een aantal grote voordelen. Een geïntegreerd concept levert gewichts- en rendementsvoordeel op en vraagt maar één centrale smering. Al het gewicht komt mooi in het midden van de fiets en op een laag zwaartepunt. Beide wielen blijven vrij van versnellingen en/of een motor, zodat het wisselen van banden bij deze optie het meest eenvoudig gaat. Intradrive en Valeo/Effigear zijn de voorlopers in deze nieuwe markt. De eerste modellen en productiefietsen zullen niet lang op zich laten wachten.

Voor- en nadelen trapasversnellingen

+ Onderhoudsarm
+ Extreem duurzaam
+ Makkelijk schakelen
+ Riemaandrijving mogelijk
+ Hoog rendement voor een onderhoudsarm systeem + groot bereik

– Lastig achterband verwisselen bij motor in achterwiel (N.B. bij motor met geïntegreerde trapasversnelling juist meest eenvoudig van alle systemen)

Derailleurversnellingen

Derailleurversnellingen zijn een extern, oftewel een open, versnellingssysteem. Het grote voordeel is het hoge rendement, aangezien elke versnelling een direct drive (directe overbrenging) betreft. Bij een derailleursysteem is een groot versnellingsbereik mogelijk, met name bij meerdere tandbladen voor of een 12-speed wide range (twaalf versnellingen met een breed bereik) achter. Een ander voordeel is het lage gewicht ten opzichte van alle andere schakelsystemen.

Een (goede) derailleur schakelt erg snel tijdens het trappen en dat wordt vaak door vlotte, sportieve rijders gewaardeerd. Kies je vervolgens voor elektronisch bediende versnellingen, dan gaat het nog sneller en doeltreffender.

Bij derailleurversnellingssystemen liggen ketting en tandwielen bloot en daardoor hebben ze altijd het nadeel van kwetsbaarheid en onderhoudsgevoeligheid. Een ketting dient altijd goed gesmeerd te zijn om: a) lekker te draaien; b) beschermd te zijn tegen weersinvloeden en c) lang mee te gaan. Tegenwoordig zijn er erg goede smeermiddelen, zoals wax en superolie, die met weinig moeite een zeer droge en bestendige smering mogelijk maken.

De slijtage van ketting en tandwielen is een ander nadeel ten opzichte van een intern schakelsysteem, hetgeen extra het geval is in combinatie met een middenmotor. Doordat de kracht van de motor via de  ketting en tandwielen op het achterwiel wordt overgebracht slijten ketting en tandwielen extra snel. De afstelling van derailleurversnellingen luistert nauw en kan door gebruik sneller verlopen dan bij andere systemen. Het monteren en demonteren van het achterwiel is simpel als je een beetje oefent en weet wat te doen (vergelijkbaar met het wisselen van een achterwiel van een racefiets).

Er zijn qua derailleurversnellingen een aantal grote aanbieders en wat kleinere spelers. Shimano en Sram zul je het meest tegenkomen. Zij hebben beide heel veel modellen. Geef je meer geld uit, dan ga je sneller en geluidlozer schakelen, kan de derailleur meer trap- of motorkracht aan tijdens schakelen en gaat de hele aandrijving langer mee.

Derailleurversnellingen voor- en nadelen

+ Hoog rendement
+ Groot bereik mogelijk
+ Snel schakelen tijdens fietsen
+ Laag gewicht
+ Vrij eenvoudig band wisselen

– Onderhoudsgevoelig
– Aan slijtage onderhevig
– Schakelen vanuit stilstand niet mogelijk
– Kwetsbaar voor invloed van buitenaf
– Afstelgevoelig

Wil je meer van dit soort artikelen lezen en altijd up-to-date blijven? Abonneer je dan op Electrified E-bike Magazine! Wil je op de hoogte blijven van het laatste nieuws rondom e-bikes? Volg ons op Instagram en Facebook. Ontdek hier meer interessante blogs vol inspiratie en tips! Daarnaast hebben we een productgids met meer dan 100 e-bikes, waarbij je e-bikes kunt vergelijken op basis van jouw criteria. Klik hier om een kijkje te nemen!