Handy am Fahrrad laden: Eine Anleitung

Der Nabendynamo im Vorderrad ist nicht nur eine Stromquelle für deine Beleuchtungsanlage, sondern eignet sich auch hervorragend, um dein Handy zu laden. In diesem Artikel erklären wir, wie das geht und was du dabei beachten solltest. Außerdem stellen wir verschiedene Geräte vor, die sich zum Laden eines Handys per Nabendynamo eignen.

Handy oder Smartphone

Zunächst einmal sollten wir die Begrifflichkeiten klären: Auch wenn heute fast jeder sein Smartphone als „Handy“ bezeichnet - das Gerät mit dem großen Touch-Display, dem Internetzugang und den unbegrenzten Möglichkeiten zur Individualisierung über Apps - dieses Gerät nennt sich „Smartphone“. Im Gegensatz dazu war/ist das ursprüngliche „Handy“ lediglich ein Mobiltelefon, also ein mobiles Gerät zum Telefonieren. Im Hinblick auf das Laden dieser Geräte über den Nabendynamo ist diese Unterscheidung durchaus relevant, denn Smartphone-Akkus sind beim Laden je nach Hersteller und Modell deutlich anspruchsvoller als Handy-Akkus. Im weiteren Verlauf dieses Artikels verwenden wir den gebräuchlicheren Begriff „Handy“, meinen damit aber vor allem das „Smartphone“.

Der Nabendynamo als Stromquelle

Als Stromlieferant für die fest installierte Fahrradbeleuchtung ist der Nabendynamo dem historischen Seitenläufer-Dynamo um Längen voraus:

  • Er rutscht bei Nässe und Schnee nicht durch.
  • Er liefert unter Last geringere Laufwiderstände.
  • Er erzeugt im Betrieb keinen Lärm.
  • Das Ein- und Ausschalten ist komfortabler.

Doch bei einem Nabendynamo bewegen sich die stromrelevanten Dynamo-Komponenten (Anker und Spule) als fest integrierte Bauteile der Vorderradnabe auch gegeneinander, wenn kein Strom für Beleuchtung benötigt wird, zum Beispiel bei Fahrten am helllichten Tag. Wir können den Dynamo dann also als Stromerzeuger nutzen und zum Beispiel unser Handy laden.

Die Leistung des Nabendynamos

Die Leistung eines Nabendynamos hängt von Last und Geschwindigkeit ab. Nabendynamos mit 3 Watt Nennleistung sind ausgelegt auf eine Last von 3 Watt (Glühbirne vorn 2,4 Watt, Glühbirne hinten 0,6 Watt). Diese 3 Watt Leistung werden auch schon bei mäßiger Geschwindigkeit erreicht. Weil aktuelle LED-Scheinwerfer aber schon bei deutlich geringeren Leistungswerten ihre volle Helligkeit erreichen und der Gesetzgeber die Vorschriften für Fahrrad-Lichtanlagen reformiert hat, bietet der Markt mittlerweile auch Nabendynamos mit 2,4 oder 1,5 Watt Nennleistung.

Wenn du mit deinem Nabendynamo aber Ladestrom für dein Handy produzieren willst, liefert der 3 Watt - Nabendynamo die höhere Ausbeute. Für die LED-Scheinwerfer ist das in der Regel kein Problem, weil sie mit einem Überspannungsschutz ausgestattet sind, der sie vor zu hoher Leistungsaufnahme schützt. Frage im Zweifel den Händler, ob die angedachte Kombination aus Nabendynamo und Scheinwerfer passt.

Das Handy als Stromverbraucher

Wie alle mobilen elektronischen Geräte benötigt auch das Handy einen integrierten Stromspeicher, um den erforderlichen Betriebsstrom zur Verfügung zu stellen. Obligatorisch ist das ein wiederaufladbarer Akku, beim Smartphone in der Regel ein Lithium-Ionen-Akku. Als Ladeschnittstelle dient ein USB-Eingang. Für die Aufladung des verbauten Akkus benötigt man einen Gleichstrom mit 5 Volt Spannung. Wird der Akku über das häusliche Stromnetz gespeist, transformiert ein vorgeschaltetes Netzteil die 220 Volt Netzspannung auf die erforderlichen 5 Volt herunter und macht aus Wechselstrom Gleichstrom.

Handy laden per Nabendynamo

Auch der Nabendynamo liefert Wechselstrom, noch dazu mit mehr als 5 Volt Spannung (6 Volt oder mehr). Somit ist klar, dass das Handy laden per Nabendynamo nur mit vorgeschaltetem Laderegler funktioniert. Des Weiteren führt jeder Stop beim Radfahren bei den meisten Handy-Modellen zu einer Ladeunterbrechung, was zum einen nicht gut für den Akku ist und zum anderen die Ladeeffizienz in den Keller zieht. Denn nach jedem Ladestop schaltet beim nächsten Ladestart automatisch das Handy-Display ein, was unerwünscht viel Strom zieht. Du benötigst also einen Pufferakku zwischen Nabendynamo und Handy, der auf Ladeunterbrechungen und schwankende Ladeströme unempfindlich reagiert. Dieser Pufferakku sollte dann auch gleich einen 5 Volt-USB-Ausgang bereitstellen.

Und damit sind wir bei den USB-Ladegeräten für Nabendynamos gelandet: Seit vielen Jahren schon gibt es eine ganze Palette geeigneter USB-Ladegeräte, die den Strom aus dem Nabendynamo speichern und über einen 5-Volt-USB-Ausgang bereitstellen, beispielsweise zum Handy laden. Daneben werden mittlerweile auch fest im Vorbau integrierte Ladeanschlüsse und Scheinwerfer mit integriertem Pufferakku und Ladeausgang angeboten. Nicht alle Modelle eignen sich für jedes Smartphone, aber es gibt ja noch eine ganze Reihe weiterer mobiler Verbraucher mit USB-Ladeanschluss: Powerbank, Navi, MP3-Player, usw.

Welches Modell für dich nun das passende Ladegerät ist, erkennst du an den individuellen Eigenschaften der Geräte unter Berücksichtigung deines Nutzungsprofils: Laderegler ohne Pufferakku (Cycle2Charge V3, Velotor SE2, Kemo M172, usw.) haben zwar ihre Daseinsberechtigung, eignen sich für das Handy laden allerdings weniger gut (siehe oben). Mit integriertem Pufferakku ist das Handy laden problemlos möglich, aber das Zwischenspeichern der Ladung in diesem Pufferakku erhöht die Summe der Verluste zwangsläufig. Zudem ist die Lebensdauer der Pufferakkus erfahrungsgemäß auf wenige Jahre beschränkt, denn diese Akkus verschleißen im Laufe der Zeit wie alle anderen Akkus auch. Aus dieser Sicht empfehlen sich hier vor allem Ladegeräte, deren Akku-System ausgetauscht werden kann, sobald die Leistung zu stark abfällt. Besonders nachhaltig ist in diesem Zusammenhang, wenn sich der neue Pufferakku aus Standard-Akkuzellen (z. B. AA Mignon-Zellen mit 1,5 V) aufbauen lässt.

Ein weiteres Kriterium für die Auswahl ist der Schutz gegen Bewitterung. Geräte, die fest im Fahrrad verbaut sind (z. B. im Vorbau), unterliegen der Witterung, selbst wenn die Kontakte durch Schutzkappen abgedeckt werden können. Andererseits fällt bei solchen Modellen die Verkabelung einfacher aus. Wer nicht nur sein Handy, sondern noch andere Verbraucher mit unterschiedlichen Anschlusswerten versorgen will, der wählt am besten ein Ladegerät mit einstellbaren Ausgangswerten: Der Forumslader und das E-Werk von Busch & Müller bieten sich hier an.

USB-Ladegeräte für Nabendynamos im Detail

Im Folgenden stellen wir die einzelnen USB-Ladegeräte für Nabendynamos vor:

Busch & Müller USB-Werk

Busch & Müller bietet zwei Varianten an: USB-Werk und E-Werk. Das USB-Werk hat einen Pufferakku mit lediglich 100 mAh fest verbaut und nicht auswechselbar. Der USB-Ausgang liefert 5 Volt und bis zu 0,5 Ampere. Gewicht: 53 g, Preis: 70 Euro.

Wer die Leistungswerte am Ausgang (Spannung und Stromstärke) flexibel auf verschiedene Verbraucher einstellen will, sollte das E-Werk wählen. Ausgangsspannung variabel bis 13,3 Volt einstellbar, Stromstärke variabel bis 1,5 Ampere einstellbar. Gewicht: 53 g, Preis: 130 Euro. Hier ist der Pufferakku allerdings ein separates Zubehör mit 1400 mAh Ladekapazität. Gewicht: 180 g, Preis: 64 Euro.

Cinq Plug6 plus

Dieses smarte Ladegerät verschwindet vollständig in Steuerrohr und Gabelschaft (Gabelschaft-Innendurchmesser 24,1 mm erforderlich). Der Pufferakku hat eine Kapazität von 1100 mAh, der USB-C-Ausgang liefert bis zu 1200 mA. Mit Ladestandsanzeige. Gewicht: 197 g, Preis: 280 Euro.

Cycle2Charge V3

Dieser Laderegler wird als Kappe fest auf dem Vorbau installiert. Eine drehbare Abdeckung schützt vor Bewitterung, ein Pufferakku ist nicht integriert. Der USB-Ausgang liefert 5 Volt und max. 1000 mA. Ein Überspannungsschutz ist integriert. Geeignet für Navi, Powerbank, MP3-Player und Handy, aber nicht jedes Smartphone. Gewicht: 50 g, Preis: 80 Euro.

DynaLader Digital

Dieses Ladegerät besitzt einen ungewöhnlich großen Pufferakku mit 25 Wh Ladekapazität, daher ist diese kompakte Box auch relativ schwer. Das mitgelieferte 2 Meter lange Kabel wird vom Nabendynamo bis zum Lenker verlegt, das Ladegerät verschwindet auf der Fahrt in der Lenkertasche oder in einer passenden Halterung am Lenker. Der USB-Ausgang liefert 5 Volt und bis zu 1000 mA. Für das Laden von Smartphones und anderen Geräten bestens geeignet. Gewicht: 312 g, Preis: 140 Euro.

Forumslader V6

V6 ist die aktuellste Version des berühmten Dynamoladers. Als Bastelobjekt gestartet und in zahlreichen Iterationsschleifen immer weiter perfektioniert. Enthält einen Pufferakku mit 2,1 Ah (3 × 0,7 Ah) oder 8,7 Ah (3 × 2,9 Ah), als Gehäuseversion oder im Ahead-Gabelschaft verbaut, als Bausatz oder fertig aufgebaut käuflich. Preis: je nach gewählter Ausführung. USB-Ausgang mit 5 Volt, 3 Ampere sowie 12 Volt Ausgang mit bis zu 4 Ampere. Anzeige Ladezustand in 5 Stufen, Bluetooth. Gewicht: 120 g oder 210 g, je nach Ausstattung.

Kemo M172 Laderegler

Dieser Laderegler ist schlicht und kompakt, bringt aber einen größeren Verkabelungsaufwand mit. Der notwendige Verdrahtungsplan ist im Lieferumfang enthalten und du solltest ihn auf längeren Touren dabei haben. Per Kippschalter Umschaltung von Beleuchtung auf Ladebetrieb. Enthält keinen Pufferakku. Liefert am USB-Ausgang 5,2 Volt und max. 300 mA. Für viele Verbraucher geeignet, aber für viele Smartphones nicht. Gewicht: 53 g, Preis: 27 Euro.

Lumi-Con Bike Energy Harvester PM (X)

Der Bike Harvester wird in mehreren Versionen angeboten. Die Versionen PM und PMX eignen sich als Ladegeräte für Nabendynamos. Der integrierte Pufferakku hat eine Kapazität von 15 Wh (PM) bzw. 10 Wh (PMX). Die verbauten Akkuzellen sind auswechselbar. Der USB-Ausgang liefert 5 Volt und bis zu 1,5 Ampere. Überspannungsschutz und LED-Anzeige für Lade- und Betriebszustände sind integriert. Preis: 160 / 170 Euro

Lumotec Luxos U Scheinwerfer

Fahrrad-Scheinwerfer mit integriertem USB-Ladeausgang (im Lenkertaster) und kleinem Pufferakku. Beleuchtungsstärke 70 Lux, Helligkeitssensor, Tagfahrlicht, Standlicht, Panorama-Nahlicht, Flutlicht (90 Lux), Bedienung über Lenkertaster. Das Highlight: Eine Kontroll-LED zeigt an, ob der Rückstrahler funktioniert. Preis: 150 Euro

Velotor Sport E2 Pro

Erlaubt Ladebetrieb bei eingeschalteter Beleuchtung, enthält aber keinen Pufferakku. Stellt bis zu 13 W Ladeleistung bereit. Wird zwischen Nabendynamo und Fahrradbeleuchtung geschaltet. Preis: 293 Euro

Zzing Smartphone Edition

Das Zzing ist kompakt und wird per Klick-Fix-Halterung am Lenker fixiert (oder in der Lenkertasche deponiert). Der integrierte Pufferakku mit wahlweise 5 x 2700 oder 5 x 2000 mAh ist austauschbar. Das Kabelset mit Stecker ist wahlweise für SON oder Shimano Nabendynamo bestellbar. Gewicht: 259 g, Preis: 99 Euro (Basisversion) + x je nach Variantenwahl.

Plug5 Pure im Test

Das Plug5 Pure ist ein minimalistisches USB-Ladegerät und wird über den Nabendynamo des Fahrrads mit Strom versorgt. Laut dem Hersteller Cinq bzw. laden. Montiert wird das winzige Gerät direkt über dem Steuersatz und es ersetzt dabei die vorhandene Steuersatzkappe. Die gesamte Elektronik im Gehäuse ist wasserdicht vergossen und sollte damit vor Korrosion geschützt sein. The Plug5 Pure liefert bereits ab einer Geschwindigkeit von 12 km/h 5 V und maximal 700 mA USB-Ladedestrom für alle Endgeräte.

Die Montage des Plug5 Pure ist im Grunde sehr simpel und wird in der Bedienungsanleitung auf der Homepage von Cinq gut erklärt, deswegen muss ich sie hier nicht wiederholen. Die Verkabelung sollte man sehr sorgfältig ausführen und sich vorher genau überlegen, wo man den Stecker einbaut.

Plug5 Pure - Praxistest

Mein erster Test bestand darin, ob sich mein Smartphone und die Powerbank mit den Kabeln laden lassen. Ergebnis: Das Laden funktionierte tadellos! Allerdings würde ich häufige Ladeunterbrechungen bei jedem Smartphone möglichst vermeiden wollen, da manche Geräte darauf sensibel reagieren. Plus ab 15 km/h etwa 3,4 W Ausgangsleistung am USB-Anschluss. Bereits ab 25 km/h ist mit 5,2 W nahezu die Maximalleistung erreicht. Laut fahrradzukunft.de sind mehr als 2 W Dauerleistung nötig, um ein modernes Smartphone, das tagsüber mit maximal heller Beleuchtung als Navi dient, zu laden.

Um auch ohne Messgeräte ein Gefühl für die Leistung des Plug5 Pure zu bekommen, habe ich die Ladegeschwindigkeit bei meinem Smartphone ermittelt. Der Test mit dem Smartphone hat den großen Vorteil, dass sich der aktuelle Ladestand des Smartphone-Akkus in % auf dem Display direkt ablesen lässt.

Beim ersten Test bei Temperaturen von 2-3 °C ist der Akkustand des Smartphones während der Fahrt trotz Ladens sogar leicht gesunken! Ergebnis: Offensichtlich beginnt der Ladevorgang des Smartphone-Akkus erst bei rund 6 °C. Sobald die Umgebungstemperatur auf ca. 11 °C steigt und die Geschwindigkeit mindestens 15 km/h beträgt, funktioniert das Laden des Smartphone-Akkus schon besser.

Wie zu erwarten war, lädt das Smartphone an der Steckdose insgesamt deutlich schneller als mit dem USB-Ladegerät Plug5 Pure auf dem Fahrrad. Die unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten von 15, 20 und 25 km/h spielen für die Ladegeschwindigkeit erst bei milden Lufttemperaturen von etwa 11 °C und wärmer eine Rolle.

Der Parallelbetrieb von Beleuchtung und Laden eines Akkus ist laut dem Hersteller Cinq grundsätzlich möglich. Mit meinem Smartphone hat das Laden im Parallelbetrieb jedenfalls nicht richtig funktioniert. vermute, dass meine Beleuchtung zu viel Strom braucht, so dass an der USB-Buchse einfach zu wenig Leistung ankommt, um damit ein Smartphone sinnvoll laden zu können.

Das Plug5 Pure ist ein sehr kompaktes und hochwertig verarbeitetes USB-Ladegerät zum Anschluss an den Fahrradynamo. gute Ladeleistungen erzielt es ab etwa 15 km/h. Mit höherer Geschwindigkeit steigt die Leistung noch weiter an und erreicht ab 25 km/h das Maximum. Nach einigen Monaten im Einsatz bin ich von dem Plug5 Pure überzeugt.

Auf Nabendynamo umrüsten

Wer an seinem Fahrrad noch den alten Seitenläufer-Dynamo montiert hat, kann auf einen Nabendynamo umrüsten. Entweder durch Umspeichen von der alten Vorderradnabe auf den Nabendynamo oder durch den Austausch des gesamten Laufrades. Ersteres ist preiswerter, setzt aber Know-how und Werkzeug (Speichenschlüssel, Zentrierständer) voraus.

Stromversorgung auf Radreisen

Für eine ausgedehnte Radreise gibt es noch eine ganze Reihe weiterer Geräte und Zubehörteile für die Stromversorgung und das Laden diverser Akkus.

Handy laden vom Bosch Akku mit Purion?

  • Ich bekam gestern - nach einen Tipp hier aus dem Forum gekauft, ein Kabel, mit welchem ich direkt vom Intuvia mein iPhone_12 laden kann. Nach der ersten Fahrt damit muß ich leider sagen: das Ding lädt, aber um einiges weniger, als das Handy mit eingeschaltetem Navi verbraucht.
  • Der Motor hat einen üblicherweise unbelegtenAusgang mit 12V. Passende Kabel finden sich in der Bucht. Über das Kabel habe ich einen 12V auf 5V-Stepdown- Wandler angeschlossen (auch aus der Bucht). Der Wandler passt mit dem Kabeldrumherum gut in den Steuerrohr meiner Federgabel. Nachteil: Kabel muß durch den Rahmen gezogen werden und der 12V-Ausgang am Motor muß beim Händler freigeschaltet werden.

Smartphone am eBike laden mit Stromversorgung aus dem großen E-Bike Akku

Nachdem immer weniger Hersteller eine USB Lademöglichkeit an ihren Antrieben oder Rädern zur Verfügung stellen zeige ich dir in diesem Ratgeber eine Universal Ladeelektronik die sich bei fast jedem eBike nachrüsten lässt. Als kostengünstige Lösung dient ein Spannungswandler. Diese Elektronik wandelt die Eingangsspannung (bei diesem Modell 8 - 32 Volt) mit einem DC-DC-Wandler in USB taugliche 5 Volt um. Ich habe sehr gute Erfahrungen mit einem Spannungswandler von Bauer Electronics gemacht. Die Variante mit USB-C Kabel ist perfekt für alle modernen Verbraucher.

Im Idealfall kommt der Strom für die Ladeelektronik aus einem speziellen Zubehöranschluss vom Antrieb. Beim aktuellen smarten System von Bosch gibt es den High-Power-Port. Der liefert konstant maximal 1 Ampere = 12 Watt Leistung. Der Low Power Port ist im Prinzip auch geeignet, aber meist vom Speed Sensor belegt.

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