Es werde Licht!

Beleuchtung am Fahrrad wird von manchen Leuten immer noch als unnötiger Luxus oder notwendiges Übel angesehen. Der Zusatz „StVZO-Ausstattung“ bei manchen neuen Fahrrädern drückt auch eher den rechtlichen Aspekt einer gesetzlich vorgeschriebenen Ausstattung aus.

Dabei ist eine aktive Beleuchtung eine sehr sinnvolle Ausstattung, wenn man sein Fahrrad als Verkehrsmittel nutzt und nicht nur als Sportgerät.

Licht mit Akkus oder Batterien

Eine reine Akku- oder Batterielösung halte ich für den Alltagsgebrauch wenig geeignet:

Batterien und Akkus müssen regelmässig erneuert oder aufgeladen werden und halten meist nur einige Stunden. Es gibt auch LED-Scheinwerfer mit längerer Betriebsdauer oder einem „Stromsparmodus“, was aber meist viel zu wenig Licht liefert und so bestenfalls als Positionslicht geeignet sind.

Die Lichtanlage muss beim Abstellen des Fahrrads in der Regel abgenommen werden, um Diebstahl vorzubeuen – was oft dazu führt, dass sie vergessen wird, wenn man tagsüber mit dem Fahrrad losfährt.

Klassische Dynamos

Eine fest montierte Lichtanlage mit Dynamo ist immer benutzbar. Traditionell finden „Seitenläufer“ als Dynamos Verwendung. Dabei wird mit einem Federmechnismus der gesamte Dynamo mit seiner Laufrolle gegen die Flanke des Reifens gedrückt. Durch die grosse Übersetzung zwischen Reifen und Laufrolle erreichen die Dynamos eine hohe Drehzahl und können entsprechend kompakt gebaut werden. Allerdings ergeben sich daraus auch einige, prinzipielle Nachteile, die auch hochwertige Modelle nicht vollständig beheben können:

Häufig lautes Betriebsgeräusch – dies führt oft zu dem „psychologischen“ Effekt, dass eine Fahrt mit eingeschaltetem Licht viel schwerer erscheint, als ohne, obwohl der zusätzliche Leistungsbedarf für den Dynamo nur einen geringen Anteil an der ohnehin aufgewendeten Muskelkraft für den Antrieb ausmacht.

Geringer Wirkungsgrad von oft unter 30% – d.h. nur ein kleiner Teil der Antriebsenergie wird in elektrische Leistung umgesetzt. Der Rest geht in der Reibung zwischen Laufrolle und Reifen verloren (d.h. es muss für 3 Watt Lichtleistung entsprechend mehr Antriebsleistung aufgebracht werden – bei 30% sind das 9 Watt, da 70% oder 6 Watt, verloren gehen).

Durchrutschen bei Nässe und Schmutz mit der Folge, dass das Licht ganz ausfällt oder nur noch sporadisch funktioniert. Man kann dem entgegenwirken, indem man die Andruckkraft erhöht oder eine zusätzliche Gummikappe auf die Laufrolle aufsteckt – dies führt aber u.U. zu einem noch schlechteren Wirkungsgrad und die Gummikappen halten auch nicht sehr lange (bei häufiger Nutzung oft nicht länger als ein Jahr).

Um diese Probleme in den Griff zu bekommen, wurden verschiedene Alternativen entwickelt, die aber mittlerweile fast vollständig vom Markt verschwunden sind: Walzendynamos und Speichendynamos. Nur Nabendynamos haben sich als Nachfolger etabliert und werden mittlerweile auch an günstigen Fahrrädern serienmässig verwendet.

Walzendynamos

Walzendynamos für die Montage hinter dem Tretlager verwenden eine Rolle die mit Hilfe einer Feder gegen die Lauffläche des Reifens gedrückt wird. Zum Ausschalten wird der Dynamo ein Stück nach unten vom Reifen weg geschwenkt. Einige Modelle verfügten dafür auch über eine „Fernbedienung“ mit einem Bowdenzug und Hebel am Rahmen oder Lenker. Das System funktioniert gut, solange sich auf dem Reifen nicht zu viel feuchter Schmutz ansammelt. Auch wird zwangsläufig bei Regenfahrten Wasser auf den Dynamo gespritzt, was ohne regelmässige Wartung langfristig zu Lagerschäden und einem Totalausfall führt.

Speichendynamos

Speichendynamos werden zwischen Nabe und Gabel (oder Hinterbaustrebe) montiert und durch einen Mitnehmer angetrieben, der in die Speichen greift und bei Bedarf auch zurückgeklappt werden kann, um den Dynamo abzuschalten. Diese Lösung kann nicht durchrutschen und wäre grundsätzlich eine gute Alternative – problematisch ist dabei aber, dass ein Getriebe nötig ist, um den relativ kleinen Generator mit ausreichend hoher Drehzahl zu betreiben. Dieses Getriebe bestand allerdings aus reichlich Kunststoff und ist daher nicht für hohe Geschwindigkeiten geeignet, ohne dabei massiv zu verschleißen. Entsprechend gab es die Einzelteile auch als Ersatzteile im Handel.

Nabendynamos

Als Alternative zu Seitenläufern, Walzen- oder Speichendynamos bieten sich (getriebelose) Nabendynamos an – diese sind in der Vorderradnabe eingebaut und damit unabhängig von der Witterung. Sie funktionieren immer, arbeiten geräuschlos und weisen in der Regel einen hohen Wirkungsgrad von über 50% auf.

War das Angebot vor einigen Jahren noch sehr überschaubar, hat man heute eine grosse Auswahl an verschiedenen Modellen von Schmidt, Shimano, SRAM oder Novatec.

Das „Billigmodell“ von Shimano, der HB-NX30, in seinen verschiedenen Varianten (HB-NX32 u.A.) bzw. dessen Nachfolger DH-3N30, ist fertig aufgebaut in einem kompletten Laufrad oft schon für 60 Euro oder weniger zu bekommen und durchaus brauchbar. Preislich ist das eine Alternative zu hochwertigen Seitenläufern, wie dem Busch & Müller S6, der auch nicht billiger ist. Die größte Schwachstelle des HB-NX30 sind die einfachen Konuslager, die ohne regelmässigen Wartung schnell verschleissen und die Leerlaufverluste, die bei höheren Geschwindigkeiten größer sein können, als der Leistungsbedarf mit Licht. Der etwas teurere DH-3N70 (und dessen aktuelle Nachfolger) läuft leichter und hat bessere Lager. Hier sind zwar auch Konuslager verbaut – aber in einer deutlich haltbareren Ausführung und mit einer aufwendigeren Dichtung. Wer eine sehr langlebige, und lange Zeit wartungsfreie Lösung sucht, greift zum Schmidt Original Nabendynamo (SON). Dieser verwendet wartungsfreie Rillenkugellager und weist einen hohen Wirkungsgrad und die geringsten Leerlaufverluste auf. Die Modelle von Novatec verbinden Rillenkugellager und einen günstigen Anschaffungspreis, sind aber bei Wirkungsgrad und Leerlaufverlusten eher auf dem Niveau der billigen Shimano-Modelle.

Da Nabendynamos prinzipbedingt immer Strom erzeugen, sobald sich das Vorderrad dreht, ist ein elektrischer Schalter im Scheinwerfer erforderlich, wenn man nicht mit Dauerbeleuchtung fahren will (was bei Halogenlampen auch nicht sinnvoll wäre, da sie nur etwa 100 Stunden halten). Eine sehr komfortable Lösung sind Scheinwerfer mit Lichtsensor und Standlicht über LEDs und Kondensator, wie z.B. der „Cyo senso plus“ von Busch & Müller (oder die einfachere Variante „Lyt“). Dabei wird das Licht automatisch eingeschaltet, sobald die Umgebungshelligkeit dies erfordert. Wahlweise kann man aber auch per Schalter das Licht dauerhaft ein- oder ausschalten.

Zusammen mit einem einfachen Scheinwerfer ist die Umrüstung auf Nabendynamo ab etwa 80 Euro machbar. Ein Komplettumbau mit fertigem Laufrad und Standlicht vorne und hinten beginnt bei etwa 120 Euro. Das erscheint zunächst viel Geld – aber dafür hat man für lange Zeit eine lautlose, immer verfügbare Beleuchtung, die sich auch bei eingeschaltetem Licht (ausser eben durch Licht ;-)) praktisch nicht bemerkbar macht. Eine Lösung auf Basis des SON kann leicht doppelt so viel kosten – für Vielfahrer, die eine dauerhaft funktionierende Lösung ohne Wartungsaufwand benötigen, ist das aber durchaus eine Überlegung wert.

Geschichtliches, Modelle

Sturmey-Archer

Nabendynamos wirken recht modern – tatsächlich ist die grundlegende Technik aber schon sehr alt. Bereits Anfang der 1940er wurde unter dem Markennamen „Dynohub“ eine Vorderradnabe mit integriertem, getriebelosem Nabendynamo von Sturmey-Archer vorgestellt und in den Jahren darauf in einigen Fahrrädern von Raleigh serienmässig verbaut. Dieses Modell war für eine Leistung von 2 Watt bei 6 Volt ausgelegt. Später folgten auch Modelle für das Hinterrad, kombiniert mit einer 3- und 4-Gang-Schaltung mit den Bezeichnungen „Dynothree“ und „Dynofour“.

Diese Modelle wurden nahezu unverändert bis etwa Anfang der 1980er hergestellt. Danach wurde die Produktion eingestellt. Andere Hersteller stellten erst nach 1980 eigene Entwicklungen vor.

Unter dem selben Markennamen, aber nicht mehr vom ursprünglichen Hersteller (Sturmey-Archer wurde von SunRace aufgekauft), gibt es mittlerweile neue Modelle, wie die X-FDD – eine Vorderradnabe mit Trommelbremse und Dynamo.

Shimano

Shimano HB-NX32Shimano entwickelte ein System unter der Bezeichnung „Inter-L“ (HB-NX10) als Teil der „Nexus“-Gruppe für komfortable Stadtfahrräder. Dieses Modell war allerdings im Verhältnis zu heutigen Dynamos nicht sehr effizient. Aufgrund der dünnen (Voll-)Achse konnte es auch passieren, dass die Achse verbogen wurde, was einem Totalschaden gleichkam. Ein Einsatz in Federgabeln oder unter härteren Bedingungen war praktisch nicht möglich.

Einige Jahre später folgte mit dem HB-NX30 ein verbessertes Modell mit verstärkter Achse und geringeren Verlusten. Der HB-NX30 wird mittlerweile in verschiedenen Varianten (HB-NX32 u.A.) angeboten und findet sich an vielen neuen Fahrrädern auch als Erstausstattung. Varianten mit Scheibenbremsaufnahme und Modelle mit einer geringeren Gesamtleistung von 2,4 W für den ausschliesslichen Betrieb eines Scheinwerfers ohne Rücklicht werden ebenfalls angeboten.

Die neueste Entwicklung sind die Modelle DH-3N70, DH-3N71 und deren Nachfolger mit hochwertigen Konuslagern und sehr geringen Leerlaufverlusten, sowie der Nachfolger des HB-NX30 – der DH-3N30. Auch diese Modelle werden mit Scheibenbremsaufnahme angeboten – allerdings nur für das „Centerlock“-System von Shimano. Möchte man konventionelle Bremsscheiben mit Schraubverbindung montieren, ist ein Adapter nötig.

Schmidt

Schmidt Original Nabendynamo (SON)Union vermarktete unter dem Namen „Wing“ ein Modell (siehe z.B. bei St John St Cycles Accessory Store), das heute in einer deutlich verbesserten Version vom Erfinder selbst unter dem Namen „Schmidt Original Nabendynamo“ (SON) angeboten wird. Der SON gehört zu den teuersten Exemplaren, ist aber auch sehr leicht, weist die geringsten Leerlaufverluste auf und ist mechanisch sehr solide aufgebaut (gedichtete Rillenkugellager, Druckausgleich zur Vermeidung von Feuchtigkeitseinbruch in die Nabe). Der SON wird mittlerweile in zahlreichen Varianten mit und ohne Scheibenbremsaufnahme und für besondere Anwendungen, z.B. für schmalere Gabeln in Falträdern oder kleine Raddurchmesser von 20ʺ angeboten.

Bisy, Renak

Renak Nabendynamo

Neben getriebeloser Modelle gab es auch Ansätze mit Planetengetriebe, um durch die höhere Drehzahl den Generator kleiner gestalten zu können, und damit auch die gesamte Nabe. Ein Modell, der Bisy RND (Radnabendynamo), wird heute nicht mehr hergestellt. Ein anderes Modell von Renak (mittlerweile im Vertrieb von Büchel) – der Enparlite – wird heute noch in einer überarbeiteten Version (Enparlite II) angeboten. Der Enparlite ist mechanisch abschaltbar und verhält sich im Leerlauf wie eine normale Vorderradnabe ohne nennenswerte Leerlaufverluste. Dafür ist der Betrieb im eingeschaltetem Zustand mit deutlichen Betriebsgeräuschen und höheren Verlusten verbunden. Auch war das Getriebe bei frühen Modellen nicht für Langlebigkeit bekannt und schlecht für höhere Geschwindigkeiten geeignet. Der Enparlite ist daher nur dann interessant, wenn man nur gelegentlich Licht braucht und Wert auf eine kompakte Bauform und möglichst geringe Verluste im Leerlauf legt.

SRAM

Das erste Modell von SRAM wurde unter dem Namen „iLight“ vermarket. Später folgten die Modelle „d3“ und „d7“, wobei der d7 sich hauptsächlich durch die Aufnahme für Bremsscheiben vom d3 unterscheidet. Der „iLight“ war auf dem Niveau der einfacheren Shimano-Nabendynamo, verwendet aber statt Konuslagern Rillenkugellager.

Novatec

Novatec Nabendynamo

Von Novatec gibt es günstiges ein Modell, das ähnlich wie der SRAM iLight mit Rillenkugellagern ausgestattet und mit den Shimano-Nabendynamos vergleichbar ist.

LED-Scheinwerfer

Rücklichter mit LEDs kann man als Standard ansehen. Neue Fahrräder werden fast ausschliesslich mit LED-Rücklichtern ausgestattet. Der grosse Vorteil von LEDs gegenüber Glühlampen ist ihre lange Haltbarkeit und der geringere Energiebedarf. Normalerweise hält ein solches Licht „ewig“ und eine wartungsfreie Standlicht-Automatik mit Hilfe eines Kondensators, der während er Fahrt aufgeladen wird, ist leicht machbar.

Seit einigen Jahren gibt es auf dem Markt auch für den Straßenverkehr zugelassene Scheinwerfer mit LEDs. Die ersten Serienmodelle, wie der DLumotec Topal von Busch & Müller oder der Pilot Steady von Basta, hatten noch den Nachteil, dass sie zwar bereits bei geringen Geschindigkeiten ab 5-10 km/h heller waren als Halogenscheinwerfer, dafür aber die Ausleuchtung als „Fernlicht“ oder bei hohem Tempo noch unzureichend war. Gute Halogenscheinwerfer, wie der E6 von Schmidt waren vor allem bei höheren Geschwindigkeiten deutlich effektiver.

Mittlerweile stellt die LED-Technik aber eine echte Alternative dar – die als „IQ Tec“ bezeichnete Technik von Busch & Müller verwendet eine indirekte Beleuchtung, d.h. die LED strahlt nicht direkt nach vorne, sondern leuchtet nach hinten in den Reflektor hinein, von dem das Licht entsprechend nach vorne verteilt wird. Auch ist die LED insgesamt heller, als bei den Vorgängern. Damit erreicht der „Lumotec IQ Fly“ und die nochmals verbesserte Variante „Cyo“ eine deutlich bessere Ausleuchtung, als die meisten Halogenscheinwerfer. Auch Schmidt hat diese Technik als Basis für den „Edelux“ verwendet und mit einer anderen LED und Metallgehäuse zur effizienteren Kühlung deutlich verbessert, so dass der Edelux zu den hellsten Scheinwerfern für Dynamobetrieb zählt. Daneben gibt es von Inoled und Philips Modelle, die eine ähnliche Technik verwenden, aber mit breiteren Reflektoren ausgestattet sind. Wer nicht so viel Geld ausgeben möchte und nur einen Scheinwerfer für den Stadtverkehr braucht, findet mittlerweile auch günstige Lösungen, wie den „Lyt“ von Busch & Müller oder den „Pilot Steady“ von Basta.

Noch mehr Licht

Fast alle Nabendynamos liefern bei höheren Geschwindigkeiten (ab ca. 15-20 km/h) genug Leistung, um zwei Scheinwerfer zu versorgen. Wer häufig auf dunklen Wegen unterwegs ist und mehr Licht braucht, kann so mit einfachen Mitteln seine Lichtanlage „aufrüsten“. Der zweite Scheinwerfer wird einfach in Reihe mit dem ersten geschaltet. Für die Situationen, in denen man nicht so schnell fährt, sollte dieser abschaltbar sein. Dazu wird ein Schalter so angebracht, dass er den Zusatzscheinwerfer bei Bedarf überbrückt.

Schmidt entwickelte dafür eine fertig vorbereitete Lösung unter dem Namen „E6Z“ („Z“ für „Zusatzscheinwerfer“). Nähere Informationen dazu siehe auch http://www.nabendynamo.de/service/12volt/12vinfo.html.

Man sollte aber beachten, dass die Benutzung eines Zweitscheinwerfers nach dem aktuellen Stand der StVZO nicht für den Betrieb im Strassenverkehr zulässig ist! Auch bringt diese Lösung bei LED-Scheinwerfern in der Regel nicht mehr Licht und LED-Scheinwerfer sind nicht immer für eine Reihenschaltung geeignet.

Weblinks

2 Gedanken zu „Es werde Licht!“

  1. Alexander

    Hallo,
    einen Aspekt hätte ich noch hinzu zu fügen.
    Ich habe mir noch bevor es vernünftige LED Fahrradbeleuchtungen zu kaufen gab selbst Front und Rücklicht gebaut.
    Insgesammt habe ich bei 8LED weis vorn und 2 LED rot hinten eine Leistungsaufnahme von 220mA bei 6V = 1,3W. Bei einem Wirkungsgrad der Nabendynamos von 50% sind das also 2,6W „Tretleistung“ Wenig genug um immer mit Licht zu fahren.
    Ich mache es wie es bei den Motorrädern Pflicht ist. Licht immer an! Sicherlich nicht zum Schaden und die 2,6W merkt man nicht.

    1. Arno Welzel

      Bei solchen Selbstbaulösungen sollte man aber beachten, dass speziell beim Scheinwerfer einfache rotationssymetrische Lösungen ohne speziell dafür angepassten Reflektor den Gegenverkehr blenden und daher im Straßenverkehr bei Nacht problematisch sein können, wenn man nicht nur den Bereich unmittelbar vor dem Fahrrad ausleuchten will.

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