Nabend, habe heute nach langer Zeit mein Fahrrad wieder in Betrieb genommen und da kam mir in den Sinn, den Nabendynamo zum Laden von Zubehör, insb. Smartphones. Leider ist das Unterfangen mit einem normalen Beleuchtungs-Generator, der eine Nennleistung von 3 W hat zum Scheitern verurteilt. Zwar gibt es Konzepte, die bei höheren Drehzahlen und trickreichen Anpassschaltungen bis 6 bis 8 W rauskitzeln (Stichwort: Forumslader), aber auch damit werd ich nicht warm. Eine kurze Überschlagsrechnung zeigt, dass zumindest mechanisch da mehr geht: * Raddurchmesser d = 28" = 0,711 m * mittl. Geschwindigkeit v = 15 km/h = 4,167 m/s * el. Ausgangsleistung P_out 10 W * Wirkungsgrad des Generators eta = 50 % => mech. Eingangsleistung P_in = 20 W => Radumfang u = pi d = 2,23 m => Drehzahl N = v / d = 1,87 1/s => Kreisfrequenz omega = 2 pi N = 11,72 s^-1 => Drehmoment M = P_in / omega = P_in * d / (2 v) = 1,71 Nm => Bremskraft F = M / r = 2M / d = 4,8 N resultiert nach ein bisschen Formelumstellen in einer zusätzlichen Bremskraft von gerade mal 5 Newton! Da man sich drunter nix vorstellen kann, hab ich das in eine Schiefe Ebene umgerechnet, bei der die Bremskraft der Hangabtriebskraft äquivalent ist. Die Hangabtriebskraft als Tangentialkomponente ist Gewichtskraft mal Sinus der Steigung. Dabei festgestellt, dass dies einer Steigung von gerade mal 0,39% entspricht. (Der geneigte Leser darf sich jetzt daraus ausrechnen, wie viel ich inkl. Rad wiege ;-) Die Probe über den Energieerhaltungssatz liefert den gleichen Wert. Sollte wohl also korrekt sein. D.h. es ist zumindest mechanisch möglich, dem Radfahrer eine zusätzliche Dauerleistung von bis zu 20 W abzuverlangen. Jetzt beginnt also die Suche nach einem Nabengenerator, der eben schon bei recht niedriger Drehzahl von nicht mal 2 min^-1 eine elektrische Leistung von bis zu 10 W abzugeben vermag. Strom und Spannung sind erst mal egal, da man das sicher über geeigente Anpass-Schaltungen (Maximum-Power-Tracking, ähnlich wie bei Solarzellen) in weiten Grenzen ausnutzen können wird. Jetzt stellt sich mir die Frage, warum es so einen Generator nicht zu kaufen gibt? Schaut man die "kompetenten" Fahrradforen kommt immer nur "STVZO hier", "nur 3 W sind erlaubt da" bla, trallala.... Ich will das Teil explizit nicht zum Beleuchten, sondern zum Akku laden während der Fahrt. Warum ist es möglich, einen KFZ-Generator zu konstruieren der aus dem drei- bis vierfachen Volument locker 1 kW rausholt? Mir ist klar, dass man wegen der niedrigen Drehzahl und höheren Spannung mehr und besseres Eisen benötig, aber ist der Unterschied so eklatant? Übrigens, das Aufladen eines Akkus mit 10 Wh verbrennt exakt eine Scheibe Knäckebrot. Ich hab es daraufhin unterlassen, es in Schokolade umzurechnen. Also, woher könnte man einen Generator beschaffen, der die o.g. Rahmenbedingungen erfüllt? Beste Grüße, Marek
Zum Fahrradfahren finde ich 0,4% Steigung auf Dauer aber auch relativ ungemütlich.
schwerlich, wenn du die Seite vom "Forumslader" studierst gibt es dort irgendwo einen Anhang/Link mit § aus der STVZO. Und da wird darauf verwiesen, dass die maximal zulässige Leistung eines Fahrraddynamos auf eben diese 3 W beschränkt ist. Das wird dort auch irgendwo begründet.... mithin bekäme ein solcher gewünschter Dynamo in D. keine Straßenverkehrszulassung. drum wirst du in legal nicht kaufen können.... Achja technisch wird dass über die Magnetpolanordnung so gelöst das das Streufeld die Leistung des Dynamos begrenzt. Namaste
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Marek N. schrieb: > Jetzt stellt sich mir die Frage, warum es so einen Generator nicht zu > kaufen gibt? > Schaut man die "kompetenten" Fahrradforen kommt immer nur "STVZO hier", > "nur 3 W sind erlaubt da" bla, trallala.... > Ich will das Teil explizit nicht zum Beleuchten, sondern zum Akku laden > während der Fahrt. Überleg doch mal. Warum sollten die Hersteller einen Dynamo bauen, den sie nicht verkaufen können? Wegen ein paar Bastlern lohnt sich das nicht. Ein normaler Nabendynamo hat aber auch schon deutlich mehr Leistung als drauf steht. Nur in den vorgeschriebenen Bereichen bleibt er bei ~3W, danach geht noch viel. Bei ausgeschaltetem Licht und normaler Fahrt kamen schon ungefähr 30V raus.
Scheiss doch auf die Stvo! Die Bullen meckern Dich wegen allem an, selbst wenn es ordentliche Batterielampen oder eine rote Fußgängerampel auf der autoleeren Nebenstraße nachts halb 4 ist. 20 Watt Extraleistung sind ziemlich nervig. Das sind mehr als 10% der Gesamtleistung.
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Selbst wenn man die StVo ignoriert - ich glaube kaum daß ein Markt für sowas da ist: Schau Dir an wie der Trend bei den Elektrorädern aussieht - das ist das genaue Gegenteil von dem was Du willst. Auf der anderen Seite die ganze Leitchbau-Sache. Das wird doch alles gemacht damit Du mit weniger Kraft zum Ziel kommst oder mit gleicher Kraft schneller bist. Auch hier wieder genau das Gegenteil von Deiner Anforderung. Nen Nabendynamo kostet immer Kraft, auch im ausgeschalteten Zustand. Desto leistungsfähiger, desto höher dieser Widerstand. Gleichzeitig gibts überall Steckdosen an denen man ohne Kraftaufwand seine Akkus laden kann. Das einzige Publikum was ich mir für sowas vorstellen kann, sind Leute die mit Sack & Pack und Zelt usw. in die Wildnis fahren. Viele davon nehmen sich ambitionierte Ziele vor und wollen die ohne extra Kraft für die Akkus erreichen, vielleicht in dem sie außer Kamera und ausgeschaltetem Telefon für den Notfall nix mitnehmen was Strom braucht. Da wird der Markt für so ne Lösung dünn. Ich kenne die Entwickler bei Schmidt (SON) und weiß was das für ein Aufwand ist einen neuen Nabendynamo zu entwickeln der was taugt. Das lohnt nicht für ne zu kleine Zielgruppe.
Nabend, vielen Dank für die rege Teilnahme. 1) die meisten Beiträge in den Fahrradforen stammen von 2009 oder noch älter. Da sind Luxeon-Lampen noch der Hype. 2) die STVZO diesbezüglich stammt gefühlt von 1935, lediglich der Pleitegeier und das Wort "Karbidlampe" wurden gestrichen. 3) STVZO § 67 Lichttechnische Einrichtungen an Fahrrädern. (1) Fahrräder müssen für den Betrieb des Scheinwerfers und der Schlussleuchte mit einer Lichtmaschine, deren Nennleistung mindestens 3 W und deren Nennspannung 6 V beträgt oder einer Batterie mit einer Nennspannung von 6 V (Batterie-Dauerbeleuchtung) oder einem wiederaufladbaren Energiespeicher als Energiequelle ausgerüstet sein. [1] 4) Ist es völlig hirnrissig, die Tauglichkeit einer Beleuchtungsanlage über die Generatorleistung oder gar die Spannung eines elektrochemischen Energiespeichers reglementieren zu wollen. 5) Es geht mir explizit *nicht ums Beleuchten!* 6) Bekommt man sonst jeden Scheiß aus Fernost hinterhergeschmissen, egal ob hier zugelassen oder nicht. Die diversen Steckernetzteile und unterquerschnittigen Kabel mit "China Engineering"-Zeichen beweisen es doch hier täglich. Warum wird sowas überhaupt nicht hergestellt? Muss man denn echt noch selber wickeln? 7) Mir fehlt eben ein Gefühl, was 20 W mehr ausmachen könnten. Im Fitness-Studio wärmte ich mich bei 80 W aufm Ergometer auf und ging dann auf 140 W über. Dabei kommt man zwar schon ins Schwitzen, aber der Pumpe schadet es bestimmt nicht, oder wie bin ich auf die 0,4 % Steigung gekommen? 7a) Ich kann natürlich auch weiter zum Handylader mit "CE" greifen, gespeist aus markenreiner, deutscher Kernkraft. Garantiert STVZO-konform. [1] http://www.stvzo.de/stvzo/b6.htm
Der Mensch kann ca. 100 Watt Dauerleistung vollbringen. Da fallen 20% schon ins Gewicht.
"Jedes" Strampel-Stand-Fahrrad erlaubt es, die erstrampelte Leistung darzusetellen. Also einfach mal schauen, wieviel man zusätzlich an Leistung "entbehren" kann, bzw. wieviel man mehr strampeln muß für 10 .. 20 W
>7) Mir fehlt eben ein Gefühl, was 20 W mehr ausmachen könnten. Im >Fitness-Studio wärmte ich mich bei 80 W aufm Ergometer auf und ging dann >auf 140 W über. Dabei kommt man zwar schon ins Schwitzen, aber der Pumpe >schadet es bestimmt nicht, oder wie bin ich auf die 0,4 % Steigung >gekommen? Dann stell doch mal ein Fahrprofil bei deinem Ergometer ein. 2 Minuten 140Watt, 2 Minuten 160Watt,... Das ganze eine halber Stunde. Dann wirst du ja merken ob dich die zusätzliche Kraft stört. Mit welcher Leistung wird eigentlich ein Smartphone geladen? Ich habe keins, desswegen würde ich so auf 5V/1A tippen. Die 5W bekommst du auch aus einem normalen Nabeldynamo.Also Keep it simple. Nimm die Leistung die du aus einem normalen Nabendynamo bekommst. Bei allem anderen ist der Aufwand wesentlich höher als der zusätzliche Nutzen.
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Winfried J. schrieb: > Und da wird darauf > verwiesen, dass die maximal zulässige Leistung eines Fahrraddynamos auf > eben diese 3 W beschränkt ist. Das ist überholt. Früher stand in der StVZO tatsächlich höchstens 3 Watt, seit einigen Jahren aber steht dort Marek N. schrieb: > (1) Fahrräder müssen für den Betrieb des Scheinwerfers und der > Schlussleuchte mit einer Lichtmaschine, deren Nennleistung *mindestens* > 3 W und deren Nennspannung 6 V beträgt Das Problem ist die völlig sinnlose Angabe einer Spannung, was die Nutzung von 12V-Technik behindert (es gibt meines Wissens nach nach wie vor nur eine einzige mit einer Sondergenehmigung "zugelassene" 12V-Lichtanlage für Fahrräder). Ein weiteres Problem ist, daß die StVZO nicht alleine gilt, sondern daß neben ihr weiter beschränkende Ausführungsvorschriften existieren, die jeden Fortschritt ad absurdum führen.
Die Angabe einer elektischen Leistung ist eh unsinn. Sinnvoller wäre eine Beleutchtungsstärke in verschiedenen Abständen oder eine gesamte optische Leistung. Ob ich eine gewisse Helligkeit mit Glühbirnen, Leds oder Kerzen erreiche kann dem Gesetzgeber doch egal sein.
Wegstaben Verbuchsler schrieb: > Also einfach mal schauen, wieviel man zusätzlich an Leistung "entbehren" > kann, bzw. wieviel man mehr strampeln muß für 10 .. 20 W Das wird dir einen falschen Eindruck vermitteln, denn 20 zusätzliche W auf 100, die man zum reinen Radeln braucht, sind was anderes, als 20 W auf dem Stubenrad.
Matthias xxx schrieb: > Mit welcher Leistung wird eigentlich ein Smartphone geladen? Ich habe > keins, desswegen würde ich so auf 5V/1A tippen. Die 5W bekommst du auch > aus einem normalen Nabeldynamo.Also Keep it simple. Notfalls das Dreirad von anno dazumal reaktivieren und einen zweiten Nabendynamo dran ;-)
Rufus Τ. Firefly schrieb: > Ein weiteres Problem ist, daß die StVZO nicht alleine gilt, sondern daß > neben ihr weiter beschränkende Ausführungsvorschriften existieren, die > jeden Fortschritt ad absurdum führen. Welche?
Matthias xxx schrieb: > Ob ich eine gewisse Helligkeit mit Glühbirnen, Leds > oder Kerzen erreiche kann dem Gesetzgeber doch egal sein. Wenn du den Terror gegen das Rauchen als Maßstab nimmst, wirst du ahnen, daß es zwar so sein sollte, es aber nicht so ist.
Uhu Uhuhu schrieb: > Rufus Τ. Firefly schrieb: >> Ein weiteres Problem ist, daß die StVZO nicht alleine gilt, sondern daß >> neben ihr weiter beschränkende Ausführungsvorschriften existieren, die >> jeden Fortschritt ad absurdum führen. > > Welche? Die Zulassungsvorschriften, anhand derer das KBA eine Bauartzulassung erteilt (oder eben auch nicht). Offiziell darfst du in D nur Leuchten mit Bauartzulassung betreiben. Erkennbar an einer Wellenlinie und Zulassungsnummer Kxxx; aufgedruckt oder eingeprägt. Praktisch interessiert das keine Sau. Tatsächlich bin ich noch nie von der Polizei kontrolliert worden. Von anderen hört man, daß die Polizei wenn überhaupt, dann nur unbeleuchtete Radfahrer anhält. Wenn sie bei Dunkelheit unterwegs sind. Sobald du ein Licht am Fahrrad hast, das wenigstens den Mindestanforderungen genügt (es leuchtet weiß nach vorn und rot nach hinten und blinkt nicht), dürftest du auf der sicheren Seite sein. XL
Uhu Uhuhu schrieb: > Notfalls das Dreirad von anno dazumal reaktivieren und einen zweiten > Nabendynamo dran ;-) Kann man nicht auch gleich im Hinterrad einen Dynamo anbringen? Oder ist das mit der Schaltung zu kompliziert. Der olle Schleifdynamo hing ja auch ab und zu mal hinten. Als ich zuletzt mal geradelt bin, war der Nabendynamo vorne. Da kann man am Dreirad dann ja auch 3 Nabendyns verwursten, da war ja auch eher selten eine störende Gangschaltung.
das die nabendynamos vorne sind dürfte mit der Schaltung am Hinterrad zusammenhängen, die ja gerne auch mal als Nabenschaltung ausgeführt ist.
Mir kommen da zwei Ideen in den Sinn: 1) den vorhandenen Nabendynamo tagsüber an ein Powerpack akku anschliessen und den gemächlich über einen Step-up Wandler laden. Hätte den Vorteil, dass man nicht zwingend aufs Rad muss wenn man Strom braucht. Sollte sich mit einer Klinkenbuchse mit Schaltkontakt am Lampengehäuse anschliessen lassen, der Spannungswandler sollte in die Zuleitung integierbar sein. 2) einen extra Dynamo mit der Tretkurbel bzw der Kette koppeln. Das hätte den Vorteil, dass man das Rad rollen lassen kann, ohne dass es durch den Dynamo gebremst wird. So ein Teil müsste man auch so bauen können, dass es leicht abmontiert werden kann. Vielleicht findet sich dafür ein passender BLDC Motor (Langsamläufer, z.B. wie in Gimbal Control), auf dessen Achse ein kleines Kettenrad montiert wird.
Christian B. schrieb im Beitrag #3560618: > Ich glaub, du hast das Anliegen Mißverstanden! er will mit dem Dynamo > ein Smartphone laden und es nicht als Hilfsmotor missbrauchen. Daß man > einen Dynamo aufladen kann, wie einen Akku oder einen Kondensator ist > mir ebenfalls neu. Ist mir klar. Meine zweite Idee war, einen Dynamo an die Tretkurbel bzw. die Kette zu koppeln, so dass der Freilauf erhalten bleibt. In Ermangelung eines leistungsmässig geeigneten Dynamos könnte man z.B. einen BLDC Motor als Generator betreiben. Dann wiederum, wenn ich deinen Einwand weiter spinne... warum stellt man nicht energiereiche Radiosender auf und zapft deren Energie dann per Antenne an, um Strom fürs Pedelec zu haben. Will jemand der in Mainflingen wohnt das mal probieren?
ernst oellers schrieb: > Das hätte den Vorteil, dass man das Rad rollen lassen kann, ohne > dass es durch den Dynamo gebremst wird. Die Bremswirkung eines mit normaler Lichttechnik belasteten Nabendynamos ist vernachlässigbar.
Rufus Τ. Firefly schrieb: > Die Bremswirkung eines mit normaler Lichttechnik belasteten Nabendynamos > ist vernachlässigbar. Weiss ich. In diesem Thread geht es aber eben darum, dass die Leistung eines normalen Nabendynamos (und damit zwingend auch die mechanische Bremswirkung) zu mickrig ist. Da mag ein wenig Freilauf möglicherweise ganz willkommen sein. Ich jedenfalls würde es begrüssen wenn auch normale Fahrräder den Dynamo an der Tretkurbel hätten und nicht am Laufrad. Ein Pufferakku sollte die Tretpausen locker überbrücken können.
Also Tretkurbeldynama halte ich mal für ineffizient. Dank Freilauf kann man ja durchaus längere Strecken ohne trampeln zurück legen, sei es nun auf ebenen Strecken, bergab oder mit Rückenwind. Zudem sorgt die Gangschaltung doch für eine andere Umsetzung so dass Drehzahl Tretkurbel meist kleiner ist als Drehzahl Antriebsrad. Im ungünstigsten Fall ist die Umsetzung ja 1 zu 1, aber hab grad keine Gangschaltung for Augen. Im besten Fall für einen Tretkurbeldynamo fährt man im höchsten Gang mit 1 zu 1 Umsetzung, dabei kommt man aber nicht allzu dolle vorwärts.
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Dave B. schrieb: > Dank Freilauf kann man ja durchaus längere Strecken ohne trampeln zurück > legen, sei es nun auf ebenen Strecken, bergab oder mit Rückenwind. Wenn am Laufrad ein Dynamo mit elektrischer Last (Lampe) dranhängt, dann kann es keinen richtigen Freilauf geben. Das Laufrad wird gebremst (es sei denn du hast eine Maschine zur Nutzung "freier Energie" :-) Dave B. schrieb: > Zudem sorgt die Gangschaltung doch für eine andere Umsetzung so dass > Drehzahl Tretkurbel meist kleiner ist als Drehzahl Antriebsrad. Warum hat ein Fahrrad eine Gangschaltung? Um einerseits bei niedrigen Drehzahlen mehr wumms hinter die Fuhre zu bekommen und um anderseits grössere Geschwindigkeiten zu errmöglichen, ohne wie wahnsinnig strampeln zu müssen. Man kann es auch so ausdrücken: Begrenzung der Trittfrequenz auf einen kleinen, optimalen Bereich. Ein Tretkurbeldynamo soll darunter leiden, nur einen relativ bescheidenen Drehzahlbereich abdecken zu müssen? Ganz im Gegenteil. Nur ist es nicht damit getan, einfach einen existierenden Nabendynamo an die Tretkurbel anzuschliessen, da hast du Recht.
Dave B. schrieb: > Also Tretkurbeldynama halte ich mal für ineffizient. Ich halte die ganze Idee für albern. Einen Vorteil gibt es nicht, dafür jede Menge Nachteile. Ein ausgekoppelter Dynamo (beim Nabendynamo: Strom unterbrechen) bremst das Rad praktisch gar nicht. > Im ungünstigsten Fall ist die Umsetzung ja 1 zu 1, aber hab grad keine > Gangschaltung for Augen. Kommt auf das Rad an. Ein MTB hat durchaus mal Untersetzung 2:1. Z.B. 22 Zähne vorn, 40 hinten. Die andere Richtung geht bis weit über 4:1. Wieder MTB z.B. 42 Zähne vorn auf 11 hinten. Rennräder haben vorn auch mal über 50 Zähne. XL
Es gibt Faelle, das braucht man eben 10W. zB wenn man auf einer Waldstrasse bergab faehrt. Da will man nicht nur gesehen werden, sondern auch was sehen. Die 10W Bremsleistung sind dann vernachlaessigbar. Oder sogar gewollt.
Marek N. schrieb: > habe heute nach langer Zeit mein Fahrrad wieder in Betrieb genommen und > da kam mir in den Sinn, den Nabendynamo zum Laden von Zubehör, insb. > Smartphones. > Leider ist das Unterfangen mit einem normalen Beleuchtungs-Generator, > der eine Nennleistung von 3 W hat zum Scheitern verurteilt. Dann bau doch ein Vorderrad mit Nabenmotor aus einem Elektrofahrrad ein. Wenn Du das als Generator benutzst, hast Du Leistung satt! Gruss Harald
was ist eigentlich günstiger beim Nabendynamo, wenn er nicht gebraucht wird: unterbrochner Stromkreis oder kurzgeschlossener Stromkreis?
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Vlad Tepesch schrieb: > Was ist eigentlich günstiger beim Nabendynamo, wenn er nicht gebraucht > wird: unterbrochner Stromkreis oder kurzgeschlossener Stromkreis? Hängt wohl vom genauen Typ und der "normal-Geschwindigkeit" ab. Hier gibts ein paar Messwerte: http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node81.html Die Mech. Leistung "P_m" Gibt sich zwischen offen (1M Ohm) und Kurzschluss (100m Ohm) nicht viel.
Da gibt es noch folgende Information: http://www.nabendynamo.de/service/12volt/12vinfo.html vielleicht hilft es, einen praktikablen Kompromiss zu finden -- kaputten Link korrigiert -rufus
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Εrnst B✶ schrieb: > Hängt wohl vom genauen Typ und der "normal-Geschwindigkeit" ab. > > Hier gibts ein paar Messwerte: > > http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node81.html > > Die Mech. Leistung "P_m" Gibt sich zwischen offen (1M Ohm) und > Kurzschluss (100m Ohm) nicht viel. ok danke. dem entnehme ich aber, dass es eindeutig besser ist, den Stromkreis offen zu lassen.
Vlad Tepesch schrieb: > ok danke. > dem entnehme ich aber, dass es eindeutig besser ist, den Stromkreis > offen zu lassen. Jain... Einerseits: So eindeutig ist das nicht. Ein Watt hin oder her, das ist weniger als ein Tropfen Öl an der Kette ausmacht... Und Andererseits: Viele Nabendynamos & LED-Lampen haben einen Überspannungsschutz in Form zweier Z-Dioden verbaut, die dauernd am Strom hängen. Wenn das so ist, hast du mit "offenem" Stromkreis sozusagen den Worst-Case mit maximalem Kraftaufwand, obwohl das Licht aus ist. Dann ist der Kurzschluss natürlich viel besser.
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