Inkompatibiliät
Gut zu wissen: Im Arsenal der Di2/Steps Teile ist nicht alles zueinander kompatibel. Bei diesem Umbau funktioniert lt. Shimano E-Tube PC Software das neue GRX Di2 Schaltwerk RD-RX815 nicht mit dem Steps Display SC-E8000 zusammen. Die PC-Software verweigert in der Tat den Dienst, wenn beides zusammen an einem System betrieben wird. Der Witz dabei ist, daß es am Fahrrad perfekt funktioniert! Der beschriebene Umbau ist also offiziell nicht machbar, man bräuchte lt. Kompatibilitätsliste statt des GRX- ein XT-Schaltwerk. Alternativ könnte man ein anderes Display oder die Wireless Unit EW-EN100 verwenden. Mehr Information findet man in der sehr hilfreichen Shimano Kompatibilitätsliste, die man bei solchen Umbauten unbedingt vorher studieren sollte. Hier der Hersteller-Deeplink auf diese Liste als PDF: https://bike.shimano.com/content/dam/e-tube/assets/images/contents/project/compatibillity/pdf/en/HM-CC_5.0.1-00-EN.pdf

Nachdem alle bestellten Teile für den relativ überschaubaren Umbau des Alpenchallenge Amp Sport LTD Steps E8000 Pedelecs auf eine Di2 Schaltung eingetroffen waren, ging es auch schon zügig zur Sache. Was waren die zu erwartenden Pain Points? Generell die Kompatibilität der bestellten Teile, dann die Frage, ob das neue Schaltwerk präzise zum Schaltauge und Rahmen passt, und wie üblich die Kabelverlegung durch die Kettenstrebe. Ein kleines aber feines Fragezeichen lag in der serienmässigen baulichen Kombination aus rechtem Bremshebel und der 11-fach Schalteinheit am Lenker an einer einzigen Klemmschelle (I-Spec). Die Schalteinheit sollte ja entfernt werden. Das ist möglich, aber dann ist die Lenkerklemme des Bremshebels unvollständig. Hier brauchts ein winziges Unterlegteil, das man sich unbedingt besorgen muß. Siehe Teileliste. Weiters muß man sicherstellen, daß die Antriebsfirmware die Di2 Schaltung unterstützt. Dazu braucht man möglicherweise den Händler oder gar den Hersteller. Wer diesbezüglich also nicht sattelfest ist, hat bereits einen Showstopper, oder müsste das Di2 System entkoppelt vom Steps System mit eigenem Di2 Akku montieren, was erheblich aufwendiger und teurer wird. Und ganz allgemein gibt es bei Pedelecs bestimmte Herstellerkennzeichnungen, die einen solchen Umbau – wenngleich er keinerlei Änderung der Fahrspezifikation herbeiführt – eventuell formal erschweren und unmöglich machen könnten. Liegt ein solcher Fall vor, so ist vermutlich ebenfalls eine Klärung mit dem Hersteller vonnöten. Dies gilt wahrscheinlich bei vielen Teile-Umbauten an Pedelecs. Über diese teilweise unsinnige, nicht exekutierbare und technisch in keinster Weise argumentierbare Regelwut habe ich mich anderweitig bereits mal etwas näher ausgelassen, deshalb sei hier nur kurz darauf hingewiesen.
Die erste Sichtung der Neuteile war recht erfreulich, denn es schien alles perfekt zu passen. Auch der erste Funktionstest durch Einstecken des losen Schaltwerks am Antrieb und der Schalteinheit am Display war super, denn das Ding bewegte sich auf Anhieb. Daß es dann doch das eine oder andere Detailproblem gab, war eigentlich zu erwarten. Immerhin war alles schnell lösbar oder kann noch gelöst werden.

Di2/Steps-Teileliste

Die Umbauteileliste mit Beschreibung und Bemerkungen

Teilebezeichnung	Beschreibung	Bemerkung
Shimano Deore XT Di2 SW-M8050 Firebolt 11-fach rechts	Schalthebel Bedieneinheit Lenker rechts	Alternativ hätte man einen unauffälligen SW-R600 Oberlenkerschalter montieren können.
Shimano Reduzierklemme für I-Spec II	Unterlegschelle für Bremshebel rechts, wenn die mechanische Schalteinheit nicht montiert wird	Nicht übersehen, sonst kann man den Bremshebel ohne Schalteinheit nicht sauber am Lenker festklemmen
Shimano GRX Di2 RD-RX815 2x11-fach Schaltwerk	Das elektronische GRX Di2 Schaltwerk, von der mechanischen Spezifikation und visuell identisch zum serienmässigen serienmässigen GRX RD-RX810 2x11-fach Schaltwerk	Achtung, lt. E-Tube Software inkompatibel zum SC-E8000 Display! Es funktioniert am Rad problemlos, aber kann nicht gemeinsam am PC in E-Tube konfiguriert werden.
Di2 EW-SD50 Stromkabel 800mm	Leitung vom Schaltwerk zum Antrieb	Es ist die herkömmliche dickere Leitung SD50 zu verwenden
Di2 EW-SD50 Stromkabel 200mm	Leitung vom Display zum Schalthebel am Lenker.	Diese Leitung ist nicht notwendig, sofern EW-EN100 statt SC-E8000 verwendet wird.
Innenverlegungs-Werkzeug mit Anschlußadapter für Di2 Stecker und Schaltseilzughülle	Dient zum Durchziehen der E-Tube Leitungen durch die Rahmenrohre, speziell die Kettenstrebe	Ohne ein solches Tool wäre es schwierig geworden, weil die hintere Öffnung der Kettenstrebe extrem eng ist.
Optionale Variante mit dem EW-EN100 Funkmodul statt des Display SC-E8000
4-fach Verbinder SM-JC41 intern	Optional, wenn statt SC-E8000 Display das EW-EN100 Funkmodul verwendet wird	Lenkerinterne Verkabelung ohne Display, nur mit Funkmodul. Links in Lenker einschieben.
Di2 EW-SD50 Stromkabel 1000mm	Optional, nur mit EW-EN100 Variante: Anschluß der Schaltbedieneinheit an der Junction im Lenker	Innenverkabelung durch die vorhandenen Löcher im Di2 kompatiblen Lenker des BMC Alpenchallenge Amp
Di2 EW-SD50 Stromkabel 400mm	Optional, nur mit der EW-EN100 Variante: Leitung vom EW-EN100 in den Lenker an den JC41 Vierfachverbinder	Wo alles zusammenkommt: Anschluß vom Antrieb kommend über das Funkmodul an den Vierfachverbinder links im Lenker
Der Vollständigheit halber: die vorhandenen Komponenten zwecks Kompatibilität
DU-E8000 (serienmässig)	Antriebseinheit mit Di2 Controller	Der Motor
BT-E8010 (serienmässig)	504Wh Akku	Speist alles
SW-E6010-l (serienmässig)	Lenkerschalter für Steps Antrieb, linksseitig montiert. Nicht für Di2 Bedienung verwendbar.	Hat die E-Tube-SAnschlußleitung fest verbaut, anders als die Schalteinheit am Lenker, die eine extra Zuleitung braucht. Serienmässig wird dabei zudem eine E-Tube Einfachkupplung im Lenker verwendet!
SC-E8000 (serienmässig)	Das Farbdisplay, welches leider sehr beschränkte Bluetooth Connectivity hat und zum RD-R815 Schaltwerk offiziell inkompatibel ist	Der Wackelkandidat: das serienmässige als Di2 Verbindungspunkt A (Junction A) agierende Display wird ausgetauscht, damit erstens das System offiziell konsistent ist und zweitens ein externes Display per Funk ansteuerbar ist.
EW-EN100 (optional)	Bluetooth/ANT+ Funkeinheit als Display-Ersatz für den total cleanen Lenker	Die kompatible Lösung des Di2 Verbindungspunktes A (Junction A) mit voller Funkanbindung, hat aber keine Steckplätze, muß also mit einem Mehrfach-Verbinder kombiniert werden.

Umbau

Ein sehr wichtiges und interessantes Shimano Dokument für derartige Projekte ist das Händlerhandbuch zum Steps E8000 System (PDF Deeplink). Das sollte man sich ansehen.

Probelauf

Naheliegenderweise testet man als erstes, ob das System überhaupt funktioniert, bevor man irgendwelche Leitungen rauszieht und neu verlegt. Dazu wird der Motor abgeklappt. Es gibt am Antrieb einen freien Steps Bus Anschluß, der fürs Schaltwerk zu benutzen ist:

Man schliesst das Schaltwerk per Di2 Kabel am freien Steps Bus Anschluß an, desgleichen für die Lenkerbedieneinheit am SC-E8000 Display, wo zwei freie Anschlüsse verfügbar sind und schaltet das Steps System am Akku ein. Voraussetzung ist wie schon oben beschrieben, daß die Antriebsfirmware für Di2 konfiguriert ist, andernfalls hat man jetzt Pech.
Ist aber alles soweit korrekt eingestellt, so müsste das Schaltwerk auf Betätigung der Di2 Bedieneinheit reagieren. So war es bei mir auf Anhieb, und das ist natürlich ein motivierender Einstieg in den Umbau. Umgekehrt, wenn dieser Test nicht funktioniert, würde man mit dem Umbau nicht weitermachen, sonst wäre das Rad lahmgelegt.

Schalthebel am Lenker

Machen wir es uns einfach und bauen erst die Bedieneinheit am Lenker um. Die von mir verwendete XT Schalteinheit muß seitlich aufgeschoben werden, da sich die Klemmschelle nicht öffnen lässt. Da ist es praktisch, wenn der Lenker-Griff schraubbar ist. Also Griff runter, Bremshebel-Klemmschelle öffnen, mechanische Schalteinheit von der Klemmschelle trennen, dann die neue Unterlegschelle („Reduzierhülse“, siehe zweites Bild unten) in die Klemmschelle legen, die neue Schalteinheit auf den Lenker schieben, die Bremsarmatur rechts daneben klemmen, den Griff wieder aufschieben, alles ausrichten, fertig erstmal. Klar, daß man die Schalteinheit per kurzem Di2-Kabel mit einem freien Steps Anschluß am Display verbindet und das Kabel sauber verlegt. Dann schneidet man unten am Schaltwerk noch das Schaltseilende mit dem Spleissschutz ab, löst die Seil-Klemmung am Schaltwerk und zieht das Schaltseil mit der alten Schaltarmatur komplett ab. Nun liegt nurmehr die leere Schaltseilzughülle im Rahmen. Das war der einfache Teil.

Schaltwerk

Man nimmt am besten die Kette vom Kettenblatt, so daß sie nurmehr lose über dem rechten Pedal hängt. Das Schaltwerk wird am Schaltauge mit dem dicken Bolzen abgeschraubt und die Kette daraus befreit, indem beide Käfigschrauben gelockert werden, dann erst eine, dann die andere komplett gelöst wird, so daß man die Kette aus dem Käfig holen kann, ohne daß letzterer einem auseinanderfällt. Das neue Schaltwerk ist mechanisch quasi identisch und kann genauso in umgekehrter Reihenfolge verbaut werden. Währenddessen, noch bevor die Kette wieder im Schaltkäfig verläuft, würde ich erneut provisorisch verkabeln und die Endanschläge in beiden Extrempositionen überprüfen bzw. mittels der Anschlagschrauben justieren. Wichtig ist auch die Anschlagschraube für die Längs-Lage, die man auch passend justieren muß.

Leitungsverlegung

Das war mal wieder etwas trickreicher als erwartet. Man hat ja die alte Seilzughülle noch im Rahmen, also denkt man sich, es wäre ein Leichtes, die dünne Di2 Leitung damit einfach durchzuziehen. Dies habe ich versucht. Reinigung mit Bremsenreiniger und dünnes Verkleben mit gutem Klebeband. Keine Chance, das kriegt man durch die superenge leicht gebogene Öffnung hinten in der Kettenstrebe nicht durch. Bevor ich Gewalt angewendet habe, kam dann mein glücklicherweise vorhandenes Durchziehwerkzeug zum Einsatz. Dieses hat unterschiedliche Adapter, mittels derer man wahlweise Di2 Kabel oder Seilzughüllen am dünnen weichen aber starken Durchziehseil befestigen kann. Dieses Tool war hier die Rettung. Ich war sehr froh drum.

Letztendlich habe ich es dann so hingekriegt: mit der alten Seilzughülle und dem konischen Schraubadapter habe ich das Durchziehwerkzeug vom Antrieb her nach hinten durch die Kettenstrebe gezogen, um dort dann mittels des Di2 Adapters das Schaltwerkskabel wieder nach vorne holen zu können. Bild zwei zeigt den Moment, als das Durchziehseil hinten herauskam, noch an der alten Seilzughülle hängend. Bild drei zeigt dann das Durchziehwerkzeug umgesteckt auf die neue Di2 Leitung, die nun wieder in die Kettenstrebe eingezogen wird. Und das ging sich haarscharf aus. Die Öffnung ist verdammt eng und leicht gekrümmt. Da wäre sich kein halber Millimeter mehr an Dicke ausgegangen. Es war also mal wieder Glück dabei, man möchte es nicht glauben. Nichtsdestotrotz, das Di2 Kabel kam schliesslich vorne innen im Antriebsbereich heraus, wurde dort harmonisch verlegt und am Antrieb eingesteckt, der Antrieb wieder hochgeklappt und montiert, und das war eigentlich der größte Teil dieser Geschichte.

Ergebnis

Es ist super clean im vorderen Bereich, weil das seitlich in den Rahmen laufende Schaltseil nun weg ist. Warum diese eigentlich leichte elektronische XT 11-fach Hebeleinheit derartig plump aussehen muß, das weiß ich nicht. Eine dünne Lenkerschelle hätte es getan statt des fetten Rings.
Man sieht auf den Fotos, daß das lt. E-Tube Software inkompatible SC-E8000 Display das RD-RX815 Di2 Schaltwerk einwandfrei verwaltet. Die Bilder zeigen die Feineinstellung (scheint zu funktionieren, ich lande bei -2 nach der Shimano Prozedur), sowie den Schaltwerksreset, der ebenfalls wirksam ist. Natürlich kann ich als Laie nicht beurteilen, ob hier nun ein subtiles Problem vorliegt oder nicht. Die Schaltfunktion in Montageposition ist einwandfrei, alles scheint exakt zu funktionieren, auch der Multishift. Für den Firmwareupgrade der einzelnen Komponenten oder andere Konfigurationen am Rad muß ich allerdings das Schaltwerk abstecken vom Bus. Andernfalls wird es in der E-Tube Software am PC rot markiert, und es ist kein Arbeiten möglich. Natürlich habe ich alle Komponenten auf den aktuellen Firmwarestand gebracht.
Sei es wie es sei, mit meinem vorhandenen EW-EN100 Funk-Adapter wäre eine offiziell erlaubte Konfiguration machbar, mit dem Garmin Edge Explore oder dem Spartphone als System-Display. Allerdings verliere ich dabei die vier praktischen Steckplätze am Display und müsste mir überlegen, welche Weiche („Junction“) ich stattdessen wo und wie verbaue. Dieser Schritt ist bereits geplant und folgt unten.
Alternativ, wenn man die Kohle locker machen wollte, wäre ein anderes Display möglich. Entweder das SC-E7000 ohne Farbdarstellung oder das neue SC-EM800, welches leider das neuere dünne SD300 Kabelsystem verwendet, so daß man dazu mehrere Adapter-Zwischenstecker benötigt. Ganz nervfrei ist die Sache nicht.
Oder anders ausgedrückt: würde es einfach so wie es ist passen, dann wäre es zu einfach, und das ist dem User nicht zumutbar.
Update: Zu diesem Kompatibilitätsthema habe ich beim Support von Shimano Importeur Paul Lange angefragt und die Aussage erhalten, daß sich die derzeit vorhandene einwandfreie Funktionsfähigkeit am Fahrrad mit einem Firmwareupdate jederzeit ändern könnte. Das SC-E8000 übernimmt hier die Aufgabe der Di2 Junction A, und ob das zusammen funktioniert, wäre antriebsabhängig. In meiner Kombination geht es momentan. Die sichere Variante ist aber der bereits geplante Umstieg aufs EW-EN100, und das habe ich inzwischen getan und unten in diesem Artikel dokumentiert.

Probefahrt

Radfahren 2021. Das funktioniert genial, ich bin begeistert. Auch wenn das am 1×11 Pedelec ein Luxusfeature ist, weil man ohnehin keine komplizierte Schaltlogik braucht, ist das auf Anhieb überzeugend. Schnell, präzise, leichtgängig, leise, cool. Immer wieder mal habe ich den falschen Button gedrückt, weil der gewohnte Gegendruck beim „Raufschalten“ fehlt. An diese wunderbare Leichtgängigkeit muß man sich ein bisschen gewöhnen.
Ich plane bereits die Verfeinerung am Lenker mit kompletter Kabelinnenverlegung und der Umrüstung auf das EW-EN100 Wireless Dongle ohne Verwendung des inkompatiblen SC-E8000 Displays (derzeit die „Junction A Komponente“). Dazu benötige ich eine JC41 Vierfach-Verbindung intern, die ich links in den Lenker schiebe. Darin eingesteckt wird der linke Steps Lenkerschalter SW-E6010, die rechte Schaltarmatur SW-M8050, sowie die vom dann als „Junction A“ agierenden EW-EN100 Funkadapter kommende Leitung, die mittig in den Lenker hineingeführt wird. Ein Steckplatz bleibt frei, und dort wird ggfs. das PCE2 Interface eingesteckt. Man muß nur den Lenkergriff abnehmen und den Verbinder herausziehen. Diese Verfeinerung wird hier demnächst nachgetragen.

EW-EN100 und Lenkerverkabelung

Hier nun der Nachtrag mit dem Austausch des „inkompatiblen“ SC-E8000 Display gegen das winzige EW-EN100 Funkmodul, welches auch als Di2 Junction A funktioniert, aber eben lt. Kompatibilitätsliste keine Probleme macht. Sämtliche E-Tube Leitungen am Lenker sind nun komplett im Lenker verlegt. Dies ist möglich, weil der von BMC verbaute Lenker ready for Di2 ist, dankenswerterweise. Die Vierfach-Weiche steckt linksseitig im Lenker. Nach Abnehmen des linken Griffs kann man sie herausziehen und in den noch freien vierten Port das PC Interface einstecken zur Konfiguration. Alternativ kann man das Schaltwerk aber auch per E-Tube App via Bluetooth feineinstellen, was ich sehr cool finde. Einige Screenshots der Shimano E-Tube App für Android, der E-Tube Professional PC Software, sowie vom Garmin Edge Explore als Steps Display mit Di2 Anzeige und der Shimano E-Tube Ride Android App folgen hier:

Und abschließend noch einige Fotos der Lenkerverkabelung, grade ganz aktuell aus der Garage. Dabei kam unerwarteterweise sogar eine E-Tube Einfachkupplung zutage, mit der ich nicht gerechnet hatte. Sowas kann man immer brauchen. Beide Schalteinheiten, also der Steps Modus-Schalter links, sowie der Di2 Schalthebel rechts sind im Lenker über die Vierfachweiche verbunden. Beim mittleren Loch im Lenker wird ein Anschluß an das EW-EN100 Modul herausgeführt, und von dort geht es dann zum Antrieb. Das vormalige SC-E8000 Display mit seinen 4 Steps Bus Anschlüssen ist weg. Man fährt entweder ohne Display oder verwendet das Garmin Edge Explore bzw. das Smartphone als Display. Die ICS Faceplate mit Gopro Halterung vorne hat ggfs. für beide Geräte passende Adapter. Das ist ziemlich cool und gefällt mir echt gut.

Und wenn man das mittig unterm Lenker an der Bremsleitung hängende EW-EN100 Funkmodul nicht zwingend in erreichbarer Nähe bräuchte, weil man das Licht am Rad ausschließlich mit dessen Mikroschalter bedienen kann, so könnte man dieses auch noch in den Lenker links stopfen, verkabelt als Ableger am kleinen 4-fach Verbinder, sofern der Funk durch den Lenker hindurchgeht. Die Sache mit diesem kleinen Lichtschalter ist von der Bedienung her zwar sehr unpraktisch, immerhin nicht blöd bei so einer Konfiguration, aber in Wirklichkeit könnte man bei der gegebenen Konfiguration den mangels Display funktionslosen mittleren Button an der Steps Bedieneinheit links fürs Licht verwenden. Das wäre perfekt, wunderbar. Tja, das Shimano Steps/Di2-System ist sehr cool, und es hat – quasi zum Ausgleich – ein paar nicht nachvollziehbare Tücken, die aus Enduser-Sicht unverständlich sind. Allen voran der Lichtschalter und die fehlende Eigenleistungsausgabe des Antriebs.

Fazit

Diese kleine „Machbarkeitsstudie“ am Steps Pedelec mit 1×11-fach Schaltung lieferte einen sehr guten Einstieg in das Thema der elektronischen Fahrrad-Kettenschaltung. Erstes simples Ergebnis ist die Erkenntnis, daß ich sowas wirklich haben will. Zweites Ergebnis ist ein beginnender technischer Einblick in die Shimano Di2 Terminologie und Systemstrukur, die es erlaubt, sich auch mit einem Standalone Di2 System zu befassen, wo man – verglichen mit oben – weitere Komponenten benötigt und mehr Tricks bei der Verkabelung und beim Layout braucht, wie schon im vorigen Planungsartikel angedacht. Für mich ist das hier auf jeden Fall ein Startschuß für den langfristigen Umbau des Fatbikes und des Straßenrades, so viel steht fest. An diesen modernen Carbonrahmen gibt es beim Umbau viel zu lernen, und die Di2 Elektronik ist nicht nur nützlich, sondern erhöht definitiv den Spaß bei der Nutzung solcher hochwertigen Räder. Ein bisschen, ganz entfernt, kam mir der Vergleich mit Hondas DCT in den Sinn, jedenfalls bei manueller Betätigung.