Fahrrad Dynamo Nachrüsten: Eine Anleitung

Sicherheit ist das A und O beim Bikepacking - und dazu gehört eine ausreichende Beleuchtung. Nicht nur akkubetriebene Lampen kommen infrage. Viele Hersteller verbauen mittlerweile Nabendynamos. Diese punkten mit einem hohen Wirkungsgrad, langer Lebensdauer und geringem Widerstand. Das Aufladen an der Steckdose fällt weg, was vor allem in abgelegenen Regionen von Vorteil ist.

Was ist ein Nabendynamo?

Ein Nabendynamo erzeugt Strom beim Fahren - ohne dass du einen Akku benötigst. Durchschnittlich erzielen Nabendynamos einen Wirkungsgrad von 45-60 Prozent. Im Vergleich zu Seitenläufer-Dynamos fällt der Widerstand verschwindend gering aus. Der Dynamo ist IN der Nabe verbaut, also vor Schmutz und Wasser geschützt. Dank Kondensator kann ein Nabendynamo Strom für wenige Minuten speichern. Er liefert daher ein begrenztes Standlicht. Um mit dem Nabendynamo dein Smartphone zu laden, benötigst du zusätzliche Komponenten wie Spannungswandler, Pufferspeicher und eine USB-Buchse.

Nabendynamo: Aufbau und Funktionsweise

Nabendynamos sind Wechselstromgeneratoren. Das heißt, sie wandeln mechanische Energie, also Bewegung, in elektrischen Strom um. Die Bewegung kommt in diesem Fall vom Vorderrad deines Bikes. Sie überträgt sich auf einen Permanentmagneten. Dreht sich dieser nun um den sog. Stator, fließen Elektronen. Je schneller die Drehung, desto mehr Strom wird erzeugt. Nun muss der Dynamo nur noch per Kabel mit einer Lichtquelle verbunden werden. Bei den ersten Dynamos kamen Glühbirnen zum Einsatz. Heute werden energiesparende LEDs eingesetzt.Nabendynamos funktionieren ähnlich wie klassische Seitenläufer-Dynamos, die du vielleicht noch von früher kennst. Allerdings wurde das kleine Rädchen mittlerweile gestrichen. Stattdessen ist der Dynamo direkt in der Nabe des Vorderrads eingebaut. Das sorgt für einen höheren Wirkungsgrad - heißt: du musst weniger strampeln, um die gleiche Menge Strom zu produzieren.Übrigens sind Nabendynamos keine neue Erfindung. Es gibt sie schon seit über 100 Jahren. Lange Zeit jedoch waren sie zu teuer, als dass sich ihr Einsatz für Hobby-Radler gelohnt hätte. Erst die Firma SON (Schmidts Original Nabendynamos) machte sie salonfähig. Dazu kommen weitere Hersteller wie Shimano, Renak und SRAM. Sie alle bieten Nabendynamos zu erschwinglichen Preisen an.

Vor- und Nachteile von Nabendynamos fürs Bikepacking

Vorteile

  • Autarke Stromversorgung: Nabendynamos funktionieren ganz ohne Batterien oder Akkus. Das macht sie nicht nur günstig im Betrieb, auch die Umwelt freut sich: denn so fällt weniger Batterie-Schrott an, der entsorgt werden muss. Stattdessen wird der Dynamo beim Fahren automatisch mit Strom versorgt. Wer möchte, fährt tage- oder wochenlang durch die Wildnis, ohne auf Steckdosen angewiesen zu sein.
  • Minimale Kraftanstrengung: Ob du mit oder ohne Nabendynamo fährst, macht kaum einen Unterschied. Nur bei sehr langsamen Geschwindigkeiten um 10 km/h ist der Kraftaufwand überhaupt bemerkbar. Auch nervige Geräusche wie bei den älteren Dynamos hast du nicht zu befürchten.
  • Robustes Design: Nabendynamos sind von einem Gehäuse umgeben, das Nässe, Schmutz und Staub abhält. Kaum überraschend präsentieren sich diese Dynamos äußerst langlebig. Sie müssen so gut wie nie gewartet oder ausgetauscht werden.
  • Strom für das Smartphone: Ein Nabendynamo erzeugt bei der Fahrt permanent Strom - auch wenn die Beleuchtung ausgeschaltet ist. Sofern du einige Zusatz-Komponenten anbringst, kannst du dein Smartphone mit dem Dynamo aufladen. Batteriebetriebene Lampen bieten diese Möglichkeit normalerweise nicht.

Nachteile

  • Aufwändige Reparaturen: Im schlimmsten Fall muss er repariert oder erneuert werden. Das ist wesentlich aufwändiger als bei Akku-Lampen. Du musst entweder das komplette Laufrad ersetzen oder den Dynamo austauschen (lassen).
  • Begrenztes Standlicht: Zwar verfügen die meisten Modelle über einen Kondensator, der eine gewisse Menge Strom speichert, doch das Standlicht ist weniger hell als im regulären Betrieb und schaltet sich nach ca. 4 Minuten automatisch ab. Als Ersatz für die Taschenlampe taugen Nabendynamos daher nicht.
  • Höheres Gewicht: Nabendynamos bringen mehr Gewicht auf die Waage als Akku-Lampen - allein schon durch den Magneten und die Verkabelung. Je nach Modell solltest du mit 400 bis 1.400 g rechnen. Die leichtesten Dynamos sind dabei leider auch die teuersten.

Zum Vergleich: Akkubetriebene Sets aus Front- und Rücklicht wiegen meist 150 bis 300 g.

Was du beim Kauf eines Nabendynamos beachten solltest

Leistung

In Sachen Leistung unterscheiden sich heutige Nabendynamos kaum. Die meisten Modelle bringen es bei einer Geschwindigkeit von 30 km/h auf 3-4 Watt. Daneben werden Dynamos mit 2,4 oder 1,5 W angeboten. Diese sind generell etwas leichter und eignen sich, wenn du kleine LED-Lampen antreiben willst. Bei starken LEDs könnte ihre Helligkeit dagegen zu mager ausfallen.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad sagt aus, wie viel mechanische Energie in Strom umgewandelt wird - oder anders gesagt: Je höher der Wirkungsgrad, desto weniger musst du treten, um Strom zu erzeugen. Die Norm ISO 6742 schreibt mindestens 30 % vor. Heutige Nabendynamos besitzen jedoch meist einen Wirkungsgrad von 45-60 Prozent. Beachte, dass der maximale Wirkungsgrad nur bei einer moderaten Geschwindigkeit (z. B. 15 km/h) erreicht wird. Wenn du schneller fährst, nimmt er automatisch ab.

Leerlaufverlust

Durch das Magnetfeld in der Nabe entstehen automatisch Leerlaufverluste. Doch diese sind verschmerzbar.

Vergleichen wir dazu zwei (fiktive) Dynamos:

Modell A erzeugt 1 Watt Leerlauverlust - Model B 7 Watt. Als Leistung beim Fahren setzen wir 100 Watt (moderate Kraftanstrengung) an. Bei Modell A beträgt die Durchschnittsgeschwindigkeit 19,6 km/h - bei Modell B 19,1 km/h. Pro Stunde wärst du mit dem zweiten Dynamo also um 2,5 Prozent langsamer.

Die passende Lampe

Natürlich ist es mit dem Dynamo allein nicht getan. Du brauchst auch eine passende Lampe mit Doppelkabel. Beachte, dass ein Nabendynamo beim Fahren immer Strom erzeugt - auch tagsüber. Für gewöhnlich aktivierst du das Licht über einen Schalter manuell. Etwas praktischer sind Lampen, die sich automatisch einschalten. Möglich macht es ein lichtempfindlicher Sensor. So vergisst du nie wieder, mit Beleuchtung zu fahren.

Das benötigst du, um deine Geräte mit einem Nabendynamo zu laden

Der Strom eines Nabendynamos wird meist für die Beleuchtung genutzt. Doch lässt sich damit auch ein Smartphone, ein Tablet oder eine Powerbank aufladen?

Nehmen wir an, dein Smartphone besitzt einen 5.000 mAh-Akku. Durchschnittlich zieht das Ladegerät 25 Watt aus der Steckdose. Nabendynamos erzeugen gerade einmal 3 bis 4 Watt - heißt: Bei normaler Fahrweise kann es 9 Stunden dauern, bis der Akku komplett geladen ist.

Dann benötigst du noch folgende Dinge:

  • Nabendynamo: Dieser sollte mindestens 3 Watt erzeugen.
  • USB-Anschluss: Dafür brauchst du einen USB-Anschluss. USB-C ist heute die Regel. Doch Vorsicht bei iPhones! Modelle, die vor 2023 hergestellt wurden, nutzen Apples Lightning-Anschluss, sodass evtl. ein Adapter nötig wird.
  • Spannungswandler/Netzteil: Am Nabendynamo erledigt diesen Job ein Spannungswandler.
  • Puffer-Akku: Da Ladeunterbrechungen den Akku deines Smartphones beschädigen können - und das Aufladen unnötig verzögern - sollte ein Puffer-Akku verbaut sein.

Geeignete Komplett-Lösungen:

  • DynaLader Digital
  • Forumslader V6
  • Lumi-Con Bike Energy Harvester PMBusch & Müller USB-Werk

Die Kosten liegen je nach Modell zwischen 70 und 170 Euro.

Nabendynamo nachrüsten - so geht´s

Nicht alle Fahrräder sind mit einem Nabendynamo ausgestattet. Um das gute Stück nachzurüsten, kommen zwei Möglichkeiten infrage:

1. Das ganze Laufrad wechseln

Das komplette Laufrad zu wechseln, mag nach Verschwendung klingen. Es stellt jedoch die einfachere Variante dar.

  1. Als erstes musst du die Bremse aushängen und das Rad abmontieren. Dies geht besonders komfortabel, wenn ein Schnellspanner vorhanden ist. Andernfalls löst du beide Muttern mit einem Maulschlüssel.
  2. Ist das Laufrad dann entfernt, ziehst du noch den Reifen ab. Dieser kommt auf das neue Rad mit Nabendynamo. Beachte die Laufrichtung!
  3. Der Kontaktstecker des Dynamos sollte nach oben zeigen. So fällt das Anschließen der Beleuchtung leichter.
  4. Vergiss nicht, zum Schluss die Bremse wieder einzuhängen!

2. Nur die Nabe austauschen

Wesentlich aufwändiger ist die zweite Variante. Das Laufrad muss dafür neu eingespeicht werden.

  1. Du entfernst die alten Speichen mit einem Speichenschlüssel, platzierst den Nabendynamo in der Mitte und schraubst neue, kürzere Speichen an die Felge.
  2. Das kann bei 32 bis 36 Speichen eine ganze Weile dauern! Außerdem musst du in der richtigen Reihenfolge vorgehen und alle Speichen in das passende Loch stecken. Nur so sitzt die Nabe am Ende mittig und stabil.

Beachte auch: Nicht jeder Nabendynamo kommt infrage. Besitzt das Laufrad z. B. 36 Speichen, muss der Nabendynamo ebenso viele Aufnahmepunkte haben.

3. Beleuchtung anschließen

Egal, ob du nur die Nabe oder das komplette Laufrad wechselst - zum Schluss musst du noch die Beleuchtung anschließen.

Dafür fädelst du die beiden Kabelenden passend in die Öffnungen des Steckers, baust diesen zusammen und verbindest ihn mit dem Dynamo. Die Rückleuchte wird per Kabel direkt mit der Frontleuchte verbunden.

Leistungsabgabe von Nabendynamos

Alle Modelle erzeugen eine Spannung von sechs Volt. Die Leistungsabgabe ist ein wichtiges Merkmal. Sie unterscheiden sich aber darin, welche Leistung sie liefern. Bis vor einigen Jahren war in der StVZO eine Nennspannung von sechs Volt und eine Nennleistung von drei Watt vorgeschrieben und praktisch alle in Deutschland erhältlichen Dynamos erfüllten diese Kriterien. Seit die strenge Regelung aus der StVZO entfallen ist und effiziente LED-Lampen andere Leuchtmittel abgelöst haben, gibt es zusätzlich Nabendynamo-Modelle mit einer geringeren Leistung von 1,5 oder 2,4 Watt.

Die Wahl des passenden Nabendynamos

Neben der Leistungsabgabe unterscheiden sich Nabendynamos in Aspekten, die Du wahrscheinlich schon von normalen Naben kennst: Die Lochzahl entscheidet darüber, wie viele Speichen Du verbauen kannst. Oft ist sie schon durch die Felge vorgegeben. Generell kann man sagen, dass mehr Speichen ein stabileres und haltbareres Laufrad ermöglichen. Naben mit geringer Lochzahl sind für Einsätze mit geringerer Belastung sinnvoll und für kleine Laufräder - etwa in Falträdern. Einbaubreite und Achstyp sind wichtige Faktoren, die Deine Gabel vorgibt. Beim Bremssystem hast Du die Wahl zwischen Felgenbremsen und Scheibenbremse.

Nabendynamo am Kinderfahrrad nachrüsten

Eigentlich sollte schon das woom 3 "richtiges" Licht bekommen, allerdings sind Nabendynamos für 16-Zoll-Räder auf Grund der Gabelbreite sehr, sehr dünn gesät. Wobei gerade beim 16 Zoll woom 3 mit seiner Achsbreite von 74 mm ein SON XS durchaus passen könnte. Im konkreten Fall waren Nabendynamo, Kabel, Rücklicht und Scheinwerfer noch aus einem älteren, nicht realisierten Projekt verfügbar.

Der Einbau des Nabendynamos ist relativ einfach. Wenn man die Originalfelge weiter benutzen will, braucht man für den SONdelux 2mm-Speichen in 188mm Länge. Dazu, wie hinten, 16mm Messingnippel.

Hier kamen ein Lumotec IQ Cyo T senso plus als Scheinwerfer und ein SECULA PLUS Rücklicht zum Einsatz. Auch der Lampenhalter stammt von Busch+Müller. Der Anbau des Scheinwerfers ist Dank des Lampenhalters von BUM leicht bewerkstelligt.

Nicht trivial ist tatsächlich nur die Kabelführung. Mit Hilfe von Schrumpfschlauch lässt sich das Kabel zwar durchaus sauber und elegant an den Bremszügen entlang verlegen, das erfordert aber deren teilweise Demontage. Das sollte man schon mal gemacht haben.

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Seitenläufer-Dynamos vs. Nabendynamos

Viele Jahre waren die sogenannten Seitenläuferdynamos am Fahrrad Standard. Heutzutage findet man diese fast nur noch an älteren Bikes bzw. an neueren aber sehr günstigen Fahrradmodell. Wie überall sind auch im Fahrradbereich die Hersteller immer darauf bedacht mit Forschung und Innovation immer effektivere und bessere Lösungen zu finden. Heutzutage ist die wohl modernste und auch beliebteste Form der Lichtgewinnung am „Drahtesel“ die Verwendung eines Shimano Nabendynamos. Nabendynamos aus dem Hause Shimano können sogar am alten Bike nachgerüstet werden, was natürlich besser kaum sein kann.

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