30. September 2025

Fahrraddynamo: Funktion, Aufbau und Bauweisen

Jedes Fahrrad sollte über eine Beleuchtung verfügen. Bei einigen Fahrrädern wird der Strom für die Beleuchtung über eine Batterie zur Verfügung gestellt. Bei den meisten Fahrrädern geschieht das aber über einen Dynamo.

Was ist ein Dynamo?

Ein Fahrraddynamo, häufig kurz als Dynamo bezeichnet, ist ein kleiner Generator für den Betrieb der Beleuchtungsanlage eines Fahrrades. Ein Dynamo ist ein elektrischer Generator. In ihm wird mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt.

Gesetzliche Bestimmungen

Laut Gesetzgeber muss ein verkehrssicheres Fahrrad zwar über Beleuchtungseinrichtung verfügen, wie Sie diese allerdings betreiben, ist nicht vorgeschrieben. Sie können demnach auch Leuchten mit Batterien verwenden.

Ist der Dynamo defekt, kann dafür ein Verwarngeld in Höhe von 20 Euro drohen. Ein straßentaugliches Fahrrad muss einen Dynamo oder eine andere Stromquelle aufweisen, mit dem die Leuchten des Fahrrades betrieben werden.

Wenn Sie lieber am Fahrrad ein Batterielicht beziehungsweise einen Akku anstelle von einem Dynamo anschließen wollen, dürfen Sie dies gerne machen. Der Bundesrat stimmte am 5. Juli 2013 einer entsprechenden Gesetzesänderung zu. Mittlerweile sind jedoch Akkus und Batterien erhältlich, welche helle LED-Lampen über viele Stunden hinweg mit Strom versorgen können.

Aufbau eines Fahrraddynamos

Ein Dynamo besteht im Wesentlichen aus einem drehbar gelagerten Permanentmagneten (Rotor) und einem Stator, der sich aus einer Spule und einem Eisenkern zusammensetzt. Am oberen Ende des Dynamos befindet sich ein Reibrad, welches über den Rand des Reifens angetrieben wird.

Eigentlich würde der Dynamo auch mit einem Magneten funktionieren. Um die Effektivität des Dynamos zu erhöhen, werden i.d.R. segmentierte Magnete eingesetzt. Damit ändert sich das Magnetfeld pro Umdrehung nicht nur einmal, sondern mehrfach.

Aufgrund seines Aufbaus (Induktionsspulen ruhend, felderzeugender Magnet rotiert) ist ein Fahrraddynamo ein Innenpolgenerator.

Bestandteile im Detail

Laufrad: Über eine Welle mit einem runden Permanentmagneten verbunden.
Gehäuse: Enthält Spulen, die fest mit dem Gehäuse verbunden sind.
Permanentmagnet: Rotiert innerhalb der Spulen.

Funktion des Fahrraddynamos

Wenn das Reibrad an den Reifen gedrückt wird, dann beginnt es sich zu drehen. Dabei dreht sich auch der Magnet im Dynamo. Der Eisenkern wird jetzt, je nach Stellung des Magneten unterschiedlich magnetisiert. Dabei ändert sich das Magnetfeld in der Spule. Ein verändertes Magnetfeld in der Spule erzeugt eine Induktionsspannung. Diese Spannung kann am Dynamo abgegriffen werden.

Da sich auch die Richtung des Magnetfelds ändert, ändert sich auch die Polung an den Spulenenden. Es wird eine Wechselspannung generiert.

Wird das Laufrad durch eine Feder an den Reifen gedrückt, so wird es bei Bewegung des Rades in Umdrehungen versetzt. Damit rotiert der Permanentmagnet vor den Spulen und führt zu einer Änderung des von den Spulen umschlossenen Magnetfeldes.

Nach dem Induktionsgesetz wird dadurch in den Spulen eine Spannung induziert. Sie beträgt bei einem Fahrraddynamo bei normaler Fahrt etwa 6 V, die elektrische Leistung einige Watt. Das ist ausreichend, um den Scheinwerfer (meist Glühlampe mit 2,4 Watt Leistung) und Rücklicht zu betreiben.

Diese Anordnung wird gewählt, um auch bei relativ geringer Drehzahl eine ausreichende Spannung in den Spulen zu induzieren.

Insgesamt wird in einem Fahrraddynamo mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Diese Energie muss durch den Radfahrer mit aufgebracht werden. Das bedeutet: Beim Fahren mit Licht muss eine etwas größere Energie zum Bewegen des Fahrrades aufgewendet werden als beim Fahren ohne Licht.

Gesparte Rückleitung

An vielen Fahrrädern ist zu erkennen, dass vom Dynamo nur jeweils eine Leitung zur Lampe verlegt ist. Die meisten Fahrradrahmen bestehen aus Metall, sind also gute Leiter. Der Dynamo ist mit einer Schraube am Fahrradrahmen befestigt. Gleiches gilt für die Lampen. Der Rahmen, sofern er aus einem leitenden Material besteht, kann eine Leitung des Stromkreises ersetzen. Der Stromkreis wird hier über den Rahmen geschlossen.

Bauweisen von Fahrraddynamos

Zwar funktionieren alle Dynamos nach dem gleichen Prinzip, doch es gibt verschiedene Typen. Fachleute unterscheiden beim Fahrraddynamo danach, wo er angebracht ist und wie er angetrieben wird.

Seitenläuferdynamo

Die klassische Version der Fahrradlichtmaschine ist der Seitenläuferdynamo. Er ist an der Halterung des Rades angebracht und kann bei Bedarf an die Außenwand des Reifens gedrückt werden. Wenn das Laufrad sich dreht, versetzt es ein kleines Rad am Dynamo in Bewegung, das wiederum den Magneten im Inneren in Drehung versetzt.

Seitenläuferdynamos sind leicht, günstig und einfach nachzurüsten, müssen allerdings genau justiert werden, um ihre maximale Wirkung zu entfalten.

Felgendynamo

Beim Felgendynamo handelt es sich um eine spezielle Form des Seitenläuferdynamos. Allerdings sitzt das Rad des Dynamos nicht an der Außenwand des Reifens auf, sondern an der Felgenseite.

Rollen- oder Walzendynamo

Eine andere Variante des Seitenläuferdynamos ist der Rollen- oder Walzendynamo. Bei diesem Modell wird nicht nur das Laufrad gedreht. Stattdessen rollt ein zylinderförmiger Außenläufer auf der Lauffläche des Hinterrades.

Darum sitzt der Rollendynamo meist hinter den Pedalen an der Mittelstange. Er wird mit Hilfe eines Bowdenzuges vom Lenker aus bedient.

Er ist zwar einfacher zu justieren als Seitenläuferdynamos. Allerdings kann es sein, dass sich bei schmutzigeren Strecken Dreck an der Walze ansammelt, welcher regelmäßig entfernt werden muss. Außerdem eignet er sich nicht für Reifen, welche ein stark ausgeprägtes Profil haben.

Speichendynamo

Auch beim Speichendynamo deutet die Bezeichnung die Funktionsweise an. Um die Fahrradlampe zum Leuchten zu bringen, muss der sogenannte Mitnehmer umgelegt sein. Die Speichen treiben den Fahrraddynamo dann an.

Nabendynamo

In der Regel hat ein neues Fahrrad heutzutage einen Nabendynamo, welcher die Spannung dadurch erzeugt, dass er direkt in der Nabe des Vorderrades sitzt und beim Fahren in eine Drehbewegung versetzt wird. Allerdings drehen sich bei dieser Konstruktion die Metallkäfige um den still stehenden Magneten herum.

Den Nabendynamo gibt es schon seit 1913, doch seinen Siegeszug trat er erst ab den 1980er Jahren an. Seither gilt er als der beliebteste Fahrraddynamo.

Auch vom Nabendynamo gibt es verschiedene Varianten. Doch allen ist gemein, dass dieser Dynamo statt der herkömmliche Nabe im Vorderrad eingesetzt wird. Damit ist der Nabendynamo witterungsunabhängig.

Ein Nabendynamo hat zwar einen hohen Wirkungsgrad und funktioniert unabhängig von der jeweiligen Witterung gleich gut. Allerdings ist es aufwändiger, ihn auszutauschen, falls er nicht mehr funktionieren sollte.

Nabendynamo im Detail

Der Nabendynamo ist ein Fahrraddynamo und gehört bei neuen Fahrrädern meist zur Standardausrüstung. Er befindet sich im vorderen Laufrad und ersetzt dort die Nabe des Vorderrades. Nabendynamos gelten als zuverlässig.

Ein Nabendynamo funktioniert wie ein Wechselstromgenerator. Durch die Drehbewegung des Fahrrads wandelt sich die mechanische Leistung in elektrischen Strom um. Innerhalb der Nabe sorgt ein elektrisches Magnetfeld dafür, dass Strom erzeugt wird.

Anders als bei einem Seitenläuferdynamo oder einer mit Akku betriebenen LED-Beleuchtung lässt sich ein Nabendynamo nicht abschalten. Stattdessen läuft er mit dem Laufrad mit. Dadurch entsteht ein Leerlaufverlust, also ein Wirkungsgrad von null Prozent.

Um das Licht einzuschalten, musst du lediglich einen Schalter am Vorder- oder Rücklicht betätigen. Die Funktionalität von Nabendynamos ist im Alltag sehr hoch, weil sie unabhängig vom Wetter und äußeren Umständen laufen. Im Vergleich zu Seitenläuferdynamos verfügen sie über einen sehr hohen Wirkungsgrad.

Allerdings ist für den Wechsel eines Nabendynamos ein Besuch in einer Werkstatt für Fahrräder nötig, denn er kann bei einem Defekt nur mit passendem Werkzeug getauscht werden.

Einbau und Anschluss

Ein Fahrraddynamo in der Nabe ist bei den meisten Rädern mit herkömmlichem Fahrradwerkzeug und ohne Fachwissen einzubauen oder auszutauschen. Es existieren zwei Optionen: Du wechselst entweder das gesamte Laufrad oder tauschst nur die Nabe aus. Die erste Variante ist leicht umzusetzen. Wenn du nur die Nabe austauschen möchtest, benötigst du mehr Geschick. Dabei ist es notwendig, die Speichen zu ersetzen.

Der Anschluss des Nabendynamos erfolgt mit einem Doppelkabel, das vom Dynamo bis zur Frontlampe geführt wird. Das Rücklicht wird direkt am Scheinwerfer angeschlossen. Achte hier besonders darauf, die Pole passend miteinander zu verbinden. Prinzipiell ist jedes Fahrradlicht mit dem Nabendynamo kompatibel.

Leistungsdaten

Vor dem Kauf lohnt es sich, neben dem Wirkungsgrad auch andere Leistungsdaten zu vergleichen. Dazu zählen Leerlaufverlust, Energieverlust und elektrische Leistung.

Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis der Umwandlung von mechanischer Leistung zu elektrischem Strom. Der Leerlaufverlust zeigt den Verlust der Energie bei ausgeschaltetem Licht an. Die damit verbundene Laufleistung verringert sich dabei etwa um einen Wert, der zwischen 0,1 Prozent und 1,7 Prozent liegt. Das heißt, umgerechnet bist du auf einer Strecke von 100 Kilometern etwa 20 Sekunden bis zu drei Minuten langsamer.

Ein ähnliches Ergebnis ergibt sich aus dem Energieverlust, der bei eingeschaltetem Licht entsteht. Damit fährst du etwa zwischen 1,5 Prozent und 2,7 Prozent langsamer. Die elektrische Leistung resultiert aus der Wattzahl, die von den Scheinwerfern genutzt wird. Bei einer Geschwindigkeit von 30 km/h liegt die Leistung bei drei bis vier Watt.

Darüber hinaus zahlt es sich aus, das Gewicht des Nabendynamos zu überprüfen. Leichte Modelle wiegen etwa 400 Gramm, während schwere Nabendynamos bis zu 1.400 Gramm wiegen.

Hersteller

Wie bei anderen Komponenten für Fahrräder ist auch in diesem Bereich der japanischen Hersteller Shimano Marktführer. Shimano bietet seinen Kunden ein breites Preissegment. Günstige Modelle sind ab 50 Euro erhältlich.

Bei einer Kaufentscheidung lohnt es sich, die Modelle von Sturmey Archer zu berücksichtigen. Auch Shutter Precision ist auf Nabendynamos spezialisiert und hat sich insbesondere durch die Modelle PD-8 und PV-8 einen Namen gemacht.

Preislich gibt es nach oben keine Grenzen.

Vor- und Nachteile

Die Vorteile des Nabendynamos gegenüber einem Seitenläuferdynamo sind groß, insbesondere hinsichtlich Lebensdauer und Effizienz. Einsteigermodelle erhältst du für erschwingliche Preise. Sie unterschieden sich preislich kaum noch von anderen Dynamo-Varianten. Das vielfältige Angebot hält für fast alle Präferenzen und jeden Fahrradtypen ein passendes Modell bereit.

Es gibt sogar Varianten mit einem USB-Anschluss, bei denen du dein Mobiltelefon oder Navigationsgerät laden kannst.

Ja, auch ein Nabendynamo ist nicht unkaputtbar. Korrosion durch eintretendes Wasser oder auch Kondenswasser können den Nabendynamo beschädigen. Manchmal kommt es auch zu Lagerschäden durch zu viel Spiel zwischen Nabe und Spule.

Vor- und Nachteile von Fahrraddynamos

Im Gegensatz zu Leuchtmitteln mit Batterien oder Akkus hat der Fahrraddynamo den Vorteil, dass er immer einsatzfähig ist. Es gibt keine leere Batterie, die dich plötzlich im Dunkeln stehen lässt. Die meisten Dynamos funktionieren dabei auch unabhängig vom Wetter.

Für viele Radfahrer ist jedoch der mechanische Antrieb ein echter Nachteil. Wer nicht besonders fit ist, kann oft nicht stark genug in die Pedale treten, um ausreichend Licht zu erzeugen. Gerade bergauf ist das ein echtes Problem.

Weitere Aspekte

Grundsätzlich läuft der Dynamo immer mit. Natürlich solltest du hier absolut auf LED setzen. Laut StVO muss eine Fahrradlampe mindestens 10 Lux haben. Die meisten Hersteller verbauen jedoch Lampen mit 15 Lux. Eine gute Fahrradbeleuchtung trägt erheblich zur Sicherheit im Straßenverkehr bei. Für die meisten ist ein guter Fahrraddynamo dabei unverzichtbar.

Historischer Hintergrund

Ein Fahrraddynamo war bis 2013 an jedem Fahrrad eine Pflicht, doch seine Geschichte ist noch viel älter. Der deutsche Ingenieur Werner von Siemens gilt als Begründer der modernen Elektrotechnik. 1867 stellte er auf der Pariser Weltausstellung einen elektrischen Stromgenerator vor. Doch erst über zwanzig Jahre später kam ein Modell auf den Markt, das eine Fahrradlampe mit ausreichend Licht versorgen konnte und dabei erschwinglich war.

Zusammenfassung

Der Fahrraddynamo besteht aus mehreren Komponenten. Von außen ist vom Dynamo nur das Gehäuse zu sehen und obenauf ein Laufrad. Dieses wird mit einer Feder zum Beispiel an den Gummimantel des Reifens gedrückt. Je fester der Fahrradfahrer in die Pedale tritt, umso schneller läuft das Rad und damit auch das Laufrad des Dynamos.

Dabei wird die Bewegungsenergie beim Treten in mechanische Energie und diese anschließend in elektrische Energie umgewandelt. Das Laufrad des Fahrraddynamos ist wiederum mit einem Rundmagneten verbunden. Im Gegensatz zu anderen Magneten hat dieser nicht nur je einen Nord- und Südpol, sondern insgesamt vier oder sogar sechs Pole. Der runde Magnet sitzt in einer Spule aus gewickeltem Draht. Sie ist fest mit dem Gehäuse des Fahrraddynamos verbunden. Durch die Drehbewegung des Laufrades rotiert auch der Magnet in der Spule. Dort erzeugt er eine Veränderung des Magnetfelds. Durch Rotationsenergie entsteht elektrische Spannung. Bei normaler Geschwindigkeit beträgt die Spannung in einem Fahrraddynamo etwa sechs Volt, die elektrische Leistung ungefähr drei Watt. Das reicht aus, um Scheinwerfer und Rücklicht zum Leuchten zu bringen.