Radtechnik

Stromversorgung am Fahrrad

Dynamo oder Powerbank?

Spannungsregler oder induktive Bleuchtung?

Einigie kennen noch das Problem*
Es ist dunkel, es regnet, der Weg wird matschig, das ohnehin zu schwache Licht beginnt auch noch zu flackern, verlöscht zeitweise ganz. Der verflixte Dynamo streikt mal wieder. Aber den Verursacher, den Seitenläufer, findet man nur noch an alten Gurken oder an geliebten Schätzchen ...

Wollte ich nicht schon längst dieses Problem angehen?
Doch wo könnte die Lösung liegen?
Gibt es überhaupt was Besseres als diese kleinen Höllenmaschinen,
die das Radfahren zur Schwerarbeit werden lassen?

Doch, es gibt andere Möglichkeiten. Wir wollen hier eine kleine Übersicht geben, von der brauchbaren Lösung in herkömmlicher Form bis zur (fast) perfekten leichtgängigen Lichtmaschine für den, der bei jedem Wetter fast jeden Weg mit dem Rad erledigt. Damit wird auch schon deutlich, dass es verschiedene Kriterien gibt, nach denen man sich für den einen oder anderen entscheiden kann. Die wichtigsten:

Wie viel will oder kann ich ausgeben?
Kann ich den Dynamo selbst einbauen oder muss das Fahrrad in die Werkstatt?
Wie oft und unter welchen Unständen setze ich mein Rad ein?

* Naja, inzwischen hat sich dieses Problem fast verflüchtigt, sind doch fast alle neuen Stadt- und Tourenräder mit Nabendynamos ausgerüstet.

Grundsätzlich lassen sich Dynamos inzwischen in drei Gruppen und fünf verschiedene Grundtypen einteilen:

Antrieb durch Reibung

Seitenläufer - die klassische Form: Antrieb durch Reibung an Reifenflanke oder Felge
Walzendynamos - sie werden von der Reifen-Lauffläche angetrieben

Antrieb mit kraftschlüssiger Verbindung
Funktionieren jederzeit auch bei schlechten Umgebungsbedingungen: Regen, Schnee, Matsch oder Frost:

Speichendynamos - Antrieb durch Einklinken in die Speichen
Nabendynamos - ständig mitlaufend oder zuschaltbar

Berührungsloser Antrieb
Funktioniert auch bei schlechten Umgebungsbedingungen wie Regen oder Frost. Bei Schnee oder Matsch kann sich selbiger am Dynamo stauen:

Wirbelstrom-Felgendynamos - ständig aktiv, berührungslos

Technische Grundlagen
Hier finden sich Links zu Artikeln des Online-Fahrradmagazins fahrradzukunft, in denen

den Grundlagen der verschiedenen Dynamotypen auf den Grund gegangen wird.

Stromversorgung, Laderegler
Hier finden sich Links und Informationen zu

verschiedenen Reglern, die den Stromfluss aus dem Nabendynamo für Smartphones und Navigationsgeräte nutzbar machen.

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1. Antrieb durch Reibung

Seitenläufer-Dynamos

Bei den Seitenläufern gab es Modelle mit sehr hohem Wirkungsgrad, das heißt die hinein gesteckte Muskelkraft kommt zu mehr als 30% als elektrische Energie wieder heraus (beim Dymotec S6 waren es sogar fast 60 %. Leider inzwischen nicht mehr lieferbar). Der große Vorteil der Seitenläufer: Sie lassen sich leicht einbauen oder austauschen.
Dennoch bleibt immer ihr grundsätzlicher Nachteil: bei Schnee oder Matsch versagen sie mehr oder weniger. Erhöht man den Anpressdruck, um diesen Nachteil auszugleichen, steigt der Kraftaufwand, um sie zu betreiben.
Lieferbar sind noch diverse Modelle bei Amazon, klick hier

Velogical Felgendynamo

Es gibt doch tatsächlich noch Entwicklung bei den Seitenläufern: VELOGICAL hat den Seitenläufer-Dynamo neu erfunden, ein extraleichtes High-End-Kraftwerk im Miniaturformat. Seine Reibfläche ist nicht der Reifen sondern die ebene Bremsflanke der Felge. Seine Merkmale:

hier

Felgendynamo

Noch ein Beispiel für einen vom Design her grausigen, sonst aber sehr interessanten Seitenläufer: Er stammt, wie man sich schon denken kann, aus China, wird von Banapoy über Amazon vertrieben. Er besitzt einen USB-A-Ausgang zum Laden und für die Beleuchtung. Seine Reibfläche ist ebenfalls die ebene Bremsflanke der Felge. Seine Merkmale:

hier

Walzendynamos

Hier gelten in etwa die gleichen Nachteile wie beim Seitenläufer. Sie haben ihnen gegenüber den Vorteil, dass sie leichter laufen, weil doppelt gelagert. Da sie unter dem Tretlager an der Ständerhalterung angebaut werden, liegen sie allerdings in einem Bereich, der stark von aufwirbelndem Wasser und Schmutz betroffen ist.

Inzwischen hat es sich ausgewalzt! Das letzte regulär lieferbare Modell, der Union 8601, lange Zeit noch zu haben bei veloplus in der Schweiz, ist dort nun auch nicht mehr im Bestand. Außerdem waren Walzendynamos auch nicht gerade billig: zwischen 34 und 70 Euro und zuletzt nur noch hier zu bekommen. Wie gesagt waren!

Kaum zu glauben, aber Totgesagte leben bekanntlich länger, aber ewig auch nicht. Ende 2015 gab es tatsächlich noch einen Walzendynamo, den Union 9501, sogar in Kombination mit einem Scheinwerfer. Für den Anbau müsste allerdings das Schutzblech kastriert werden. Außerdem: Wer will wirklich noch einen Halogen-Scheinwerfer? Leider inzwischen auch ausverkauft.

Sinnvolle Alternative ist der Velogical Felgendynamo (siehe oben) oder - mit größerem Einbau-Aufwand - der Nabendynamo.

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2. Kraftschlüssiger Antrieb

Speichendynamos

AUFA Fer

Die günstigste Alternative zum Dynamo, der durch Reibung mit all ihren Problemen angetrieben wird, bietet der Speichendynamo. Es gab lange Zeit nur die Modelle von AUFA auf dem Markt für ca. 40,- Euro (6 Volt) bzw. 120,- EUR (12 Volt) - AUFA ist allerdings im Frühjahr 2008 in Konkurs gegangen, daher ist der AUFA Fer - Speichendynamo kaum mehr lieferbar. Die 12-Volt-Ausführung sowie Ersatzteile gibt es noch, und zwar hier (18/02/2016).
Inzwischen wurde die moderne Alternative entwickelt einschließlich USB-Anschluss. Mehr dazu unten.

Er läßt sich jederzeit nachrüsten: Laufrad ausbauen. Dynamo auf die Achse schieben, eventuell vorher eine Unterlegscheibe unterlegen, Laufrad wieder einbauen (bei Schnellspannvorrichtungen Montagemöglichkeit vorher prüfen), Kabel anschließen.

Er bietet einen hohen Wirkungsgrad, macht sich also beim Fahren kaum durch zusätzlichen Kraftaufwand bemerkbar, und läuft fast geräuschlos.

Die Vorteile auf einen Blick:

fast geräuschlos
schon bei geringen Fahrgeschwindigkeiten überdurchschnittliche Lichtleistung
einfache Selbstmontage
kein Reifenverschleiß. Kein Durchrutschen bei Nässe und Schnee
Gehäuse verschraubt, um gegebenenfalls Verschleißteile auszutauschen
kugelgelagert
ausgesprochen niedriges Gewicht: 270g
auch Ausführung für Montage am Hinterrad verfügbar

Der große Nachteil:
Er wird durch einen im Gehäuse eingebauten Riemen angetrieben. Dieser Riemen verschleißt (hält bei normalen Gebrauch etwa drei Jahre), ist aber als Ersatzteil jederzeit zu bekommen. Man muss allerdings schon Gefallen am Basteln mitbringen, um ihn auszutauschen.

Weiterer Nachteil:
Man muss anhalten, um den Dynamo in Gang zu setzen, indem man einen Mitnehmer in die Speichen einklinkt.

Spinup, SunUp

Update
Informationen über diese neu entwickelten Speichen-Dynamos gibt es hier . Er stammt aus Taiwan von SunUp Eco Co. Allerdings sollte man sich überlegen, ob einem der Moped-Look gefällt. Die Dynamos gibt es in drei Ausführungen:

Spinup F12W-PRO
Dynamo 6V, 12W (ca. 599,- EUR)
1000mA Ausgangsstrom, nur 370gr
Licht und Ladefunktion gleichzeitig
Man bekommt sie indirekt über diese Website klick hier.
Sunup EcoDyn, MaxiDyn
EcoDyn Dynamo 6V, 3W (ca. 115,- EUR)
MaxiDyn Dynamo 6V, 8W (ca. 215,- EUR)
viel Power zum Betreiben von Smartphones, GPS etc, aber teuer!
In D zulässig ist nur der EcoDyn (6V, 3W)

klick hier

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Nabendynamos

Shimano Dynamonaben

Die Nabendynamos von Shimano bietet einen guten Wirkungsgrad zu einem relativ günstigen Preis.

Sie kosten als Einzelteil je nach Ausführung von 30 bis 90 Euro, müssen dann aber noch in das Vorderrad eingespeicht werden. Neue Speichen schlagen also zusätzlich zu Buche. Meist empfiehlt es sich, dann auch gleich die Felge mit auszutauschen, die als Verschleißteil (durch die Felgenbremse) vielleicht ohnehin fällig wäre.

Alternativ gibt es komplette Vorderräder mit Nabendynamo und meist mit einem neuem Frontscheinwerfer mit Ein-/Aus-Schalter. Der ist nämlich nötig, damit das Licht nicht die ganze Zeit leuchtet und erhöhten Kraftaufwand fordert, zum Beispiel bei ZEG-Händlern im Set mit Beleuchtung für ca. 80 Euro oder über Suchmaschinen im Internet (Beispiel) ab 38,- Euro mit brauchbarer Felge (z.B. Rigida ZAC2000).
Den Nexus-Nabendynamo gibt es auch für Räder mit Scheibenbremsen.

Super-komfortabel wird die Geschichte in Verbindung mit einer Sensor-gesteuerten Lichtanlage. Der Dynamo liefert Strom, sobald es dem Sensor im Frontscheinwerfer zu dunkel wird. Kommen dann noch LED-Scheinwerfer mit Tagfahrlicht und LED-Rückleuchte mit Bremslicht (b&m) hinzu, haben wir die derzeit perfekte Beleuchtungsanlage am Fahrrad.

Nachteile

Das Standardmodell ist mit Einfachdichtungen und relativ einfachen Lagern ausgerüstet. Wer also eine Vorderradnabe mit hochwertigen Lagern besitzt, muss hier Abstriche an Leichtgängigkeit hinnehmen oder die teurere Sportvariante wählen.
Shimanos Nabendynamos leisten dem Radler auch im Leerlauf Widerstand, erfordern also ständig einen höheren Kraftaufwand beim Pedalieren. Dieser Rollwiderstand wurde allerdings beim aktuellen Modell weiter verringert auf nunmehr 2,5 Watt. Ebenso wurde das Gewicht reduziert. Es liegt jetzt bei 490g für den neuen DH3N80 (Sportausführung) gegenüber 680g bei der älteren Ausführung DH3N72, fast 200g leichter !!!

Aktuelles Modell

Unbedingt darauf achten, dass man ein aktuelles Modell bekommt: DH3N20 mit Vollachse, DH3N30 mit Schnellspannachse (30 Euro). Für Vielfahrer kommen nur der etwas ältere aber noch erhältliche DH3N72 (ab 70 Euro) oder der aktuelle DH3N80 (90 Euro) in Frage. Sie sind mit doppelten Dichtungen und leichtlaufenden Lagern ausgerüstet. Neuerdings gibt es auch passend zur hochwertigen Getriebenabe Alfine den passenden Nabendynamo mit Scheibenbremsaufnahme DH-S500 (90 Euro), Gewicht mit ca. 650g wieder ziemlich hoch, jedoch lagertechnisch auf XT-Niveau.

~~Einen sehr schönen Überblick über die verschiedenen Modelle mit Preisen bekommt man bei Komponentix , leider nicht unbedingt die günstigsten Preise.~~
Komponentix hat sich kompromisslos der Qualität verschrieben und liefert nur noch die Schmidt-Nabendynamos (SON).

Renak Enparlite 2®

"Schön, schlank, leicht, sehr zuverlässig, aber etwas schwach auf der Brust [...] für Vielfahrer mit auf Gewicht optimierten Renn- oder Reiserädern":

Der Enparlite2 besitzt hochwertige Industrie-Kugellager. Im Leerlauf läuft er etwa genauso leicht wie eine hochwertige Nabe.

Nachteil:
Der Dynamo wird an der Nabe ein- und ausgeschaltet. Da er über ein Getriebe angetrieben wird, erzeugt er Laufgeräusche, und zwar um so mehr je schneller man fährt.

Daten

400 Gramm leicht
100 % abschaltbar mit Ein- und Aus-Schalter
Wirkungsgrad über 50%
9 mm - Vollachse
Preis 126,- Euro (Preis 2026 lt. Hersteller-Website)

Nähere Angaben beim Hersteller

Allgemeine Angaben
Montage Ausführliche Informationen zur Technik und zum Einspeichen

SON - Schmidt"s Original Nabendynamo

"Besonders zuverlässiges Produkt für Vielfahrer. Mechanisch hochwertig konstruiert, (...) aber nicht nur das derzeit teuerste, sondern auch stärkste Produkt auf dem Markt. Der Hersteller verspricht eine Lebensdauer von 50 000 km."

Höchster Wirkungsgrad von allen beschriebenen Typen:
65% bei 15 km/h, 70% bei 20 km/h.
Wenn ich also die 3 Watt für das Licht aufbringen will, muss ich nur 4,6 Watt an Kraft zusätzlich auf die Pedale bringen (bei einem guten Seitenläufer mit 30 % Wirkungsgrad 10 Watt).

Inzwischen ist der "SON" auch der leichteste aller Nabendynamos: 390 g !!

Der "SON" ist sehr variabel für unterschiedlichste Räder einsetzbar. Es gibt ihn für verschiedene Radgrößen (auch für die kleinen 16/20"-Reifen von Liegerädern) sowie für unterschiedliche Speichenzahlen.
Einziger Nachteil:
Der hohe Preis. Der Dynamo allein kostet bereits zwischen 270,- und 440,- Euro. Eingespeicht gibt es ihn ab 430,- Euro.

SP - Shutter Precision

"Vielfältige Palette von Nabendynamos, u.a. den leichtesten ND der Welt mit einem Gewicht von etwa 300 Gramm"

"Shutter Nabendynamos überzeugen nicht nur in technischer Hinsicht, sondern auch wegen ihrer kompromisslosen Qualität. Jedes Bauteil wird intensiv geprüft, um sicherzustellen, dass es den Anforderungen an Langlebigkeit und Zuverlässigkeit gerecht wird. Dieser Anspruch von SP erstreckt sich von der Produktentwicklung bis hin zur Endfertigung ..."

Preise je nach Ausführung von 90,- bis 140,- Euro..
Lieferbar zum Beispiel bei Bike24. Zur Website klick hier.

Übersicht lieferbarer Nabendynamos: hier

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3. Berührungsloser Antrieb

Wirbelstrom-"Dynamos"

Magnic Light iC aus Borgholzhausen (Germany)
Dirk Strothmann aus Borgholzhausen hat mit dem Magnic Light iC das erste berührungslose Dynamo-betriebene Fahrrad-Beleuchtungssystem entwickelt. Es benötigt keine zusätzlichen Komponenten an den Rädern. Die Energie wird von den sich drehenden Rädern ohne jede direkte Berührung und dadurch ohne jegliche Reibungsverluste gewonnen. Der Strom entsteht genau da, wo er gebraucht wird: Direkt in den Lampen selbst, und zwar durch Wirbelströme, die von extrastarken Neodym-Magneten erzeugt werden. Dank dieser neuen Technik können komplett geschlossene Lampen hergestellt werden, die ohne Batterien auskommen und ohne störende und anfällige Verkabelung, Lampen mit einer enormen Energieausbeute. Die LED liefern aus dem gewonnenen Strom eine hohe Lichtleistung von 139 Lumen.
Großer Nachteil: Magnic Lights sind nicht gerade günstig in der Anschaffung: ca. 125,- Euro für den einfachen Satz - ein Frontlicht, ein Rücklicht - und ca. 240,- Euro für den Doppelsatz.

Reelight - Fahrradlicht
Auch hier handelt es sich um ein kabel- und berührungsloses Lichtsystem. Die Energie für die LED-Lampen wird durch elektromagnetische Induktion erzeugt. Zwei kleine Magnete in den Speichen sorgen für Wirbelströme, mit denen die Fahrradlichtern betrieben werden. Sobald man anfährt, leuchten die Lichter auf. Man fährt also quasi mit Tagfahrlicht, was die eigene Sicherheit und das subjektive Sicherheitsgefühl enorm steigert. Die zusätzliche Kraft, die dafür aufgewendet werden muss, ist so gering, dass man sie nicht spürt. Reelights sind verlässlich hier zu bekommen.
Bei Amazon nicht mehr gelistet.
Vorteil gegenüber Magnic Light: Sie sind bezahlbar. Der einfache Satz für vorn und hinten kostet ca. ca. 40 bis 60 Euro. Nachteil: Das Licht reicht im Stadtverkehr nicht aus. Allenfalls als Positi