[schmadde]

Stromversorgung

Unabhängig davon, ob man selbst bastelt oder nur etwas taugliches kaufen will: es lohnt es sich doch, um Vor- und Nachteile verschiedener Strom- und Spannungsquellen am Rad Bescheid zu wissen. Manche Lampen gibt es mit verschiedenen Akkutypen, viele lassen sich auch mit anderen als den mitgelieferten kombinieren und sie sind für entscheidende Eigenschaften von Akkulampen verantwortlich (z.B. Kälteempfindlichkeit, Laufzeit). In den meisten Fällen machen ausreichend dimensionierte Akkus und das dazugehörige Ladegerät den größten Kostenfaktor an der Lichtanlage aus.

Dynamo

Ich sehe schon, wie ihr mich mit entsetztem Blick anstarrt und in Gedanken schonmal die Zwangsjacke für mich aus dem Schrank kramt. Dynamos - das waren doch die lauten Kraftfressenden Dinger an Omas Hollandrad, die bei dem geringsten Anflug von Feuchtigkeit durchrutschen und auch kein helles Licht produzieren? Das meiste davon ist Geschichte. Moderne Nabendynamos spüren selbst im Betrieb höchstens die Graswachsenhörer, in ausgeschaltetem Zustand würde ich sogar wetten, dass einen SON niemand im Doppelblindversuch von einer normalen Vorderradnabe unterscheiden kann.

Nabendynamos wiegen zwischen ca. 400g (SON XS) und ca. 900g (Shimano DH-3N30), manche gibt es auch in 28 und 32-Loch und die besseren halten praktisch ewig (konkrete Hinweise dann etwas später). Für Leistungsaufnahmen bis so etwa 6W sind sie sehr brauchbar, ein Problem dabei ist, dass man Lampen hernehmen muss, die ca. 500mA Stromaufnahme haben. Denn Dynamos sind idR. Stromquellen, keine Spannungsquellen, d.h. je nach angeschlossenem Widerstand verändert sich die Spannung, der Strom ist immer gleich (mehr dazu später). Das nächste Problem besteht natürlich darin, dass man bei Stillstand und Langsamfahrt wenig bis gar kein Licht hat und die ganz hellen Lampen eben zuviel Leistung ziehen. Das Langsamfahr-Problem lässt sich mit LED-Lampen elegant erschlagen, da diese schon bei wenig Leistungsaufnahme relativ hell leuchten. Tatsächlich sind Dynamos für Eigenbasteleien mit LEDs geradezu ideal, da man ausser einem Gleichrichter (Kondensator ist aber auch empfehlenswert) keinerlei Elektronik braucht - denn LEDs steuert man am besten mit konstantem Strom an.

Die Vorteile liegen auf der Hand: Man muss sich nicht um die Akkupflege kümmern, und ein gescheiter Nabendynamo hält seehr lange. Akkus sind in aller Regel spätestens nach ein paar Jahren ein Fall für die Sondermüllentsorgung. Wer öfter mal mit leerem Akku in der Dunkelheit gestanden hat, wird sich evtl. nach einem dynamobasierten Backup sehnen. Zumindest als Zusatzbeleuchtung ist ein Dynamolicht durchaus eine Überlegung wert. Schliesst man zwei hochwertige Scheinwerfer an und bewegt sich hauptsächlich mit dem Rennrad ausserorts, so kommt man auch gut ohne weitere Beleuchtung aus. Es hat wirklich was für sich: Nie wieder Akkus laden, nie wieder bibbern, ob der Akku doch noch bis nach Hause hält oder gar im Dunkeln stehen, weil man die Kapazität des Akkus doch überschätzt hat.

Akkus

Wenn mehr Leistung gefordert ist und die Lampe konstant brennen soll, sind Akkus gefragt. Im Wesentlichen kommen Bleigel-Akkus, NiMH-Akkus und LiIon-Akkus zum Einsatz. Für die Auswahl von konkreten Akkus am wichtigsten ist natürlich die Kapazität, die üblicherweise in Ah (Amperestunden) angegeben wird. Sinnvollerweise müsste man eigentlich die im Akku speicherbare elektrische Energie in Wh (Wattstunden) angeben. Glücklicherweise kann man sich das selbst ausrechnen, indem man mit der Nennspannung des Akkus multipliziert. Der "Nipack" Akku der Sigma Mirage hat z.B. so ca. 3,3Ah, was mit dessen Nennspannung von 6V so ungefähr 20Wh ergibt. Damit kann man dann eine 5W-Lampe etwa 4 Stunden betreiben.

Ja, ich habe hier etwas gerundet, aber exakte Werte anzugeben würde hier eine Genauigkeit suggerieren, die gar nicht sinnvoll ist. Die Kapazität hängt nämlich ganz erheblich von zwei Faktoren ab: Der Umgebungstemperatur und dem Strom, den man entnimmt. Es ist es nämlich nicht egal, ob man 1,5 Stunden lang 2A entnimmt, oder 6 Stunden lang 500mA. Mit höherem Strom nimmt die Kapazität ab - wie stark der Effekt ist, hängt vom verwendeten Akku ab. Auch die Temperaturabhängigkeit ist bei verschiedenen Arten von Akkus unterschiedlich stark ausgeprägt. Meist sinkt mit der Kapazität auch die Spannung des Akkus. Die Unterschiede bei Produkten verschiedener Hersteller sind dabei größer, als man vermuten möchte - NiMh ist eben nicht gleich NiMh. Manche Technologien eignen sich gar nicht für Hochstromanwendungen. Man kann zwar theoretisch Zellen parallel schalten, um höhere Ströme zu entnehmen, aber das ist eine Wissenschaft für sich und nur Extrembastlern, zu empfehlen. Versucht das nicht, wenn Ihr nicht genau wisst, was Ihr tut! Warum, erkläre ich dann an geeigneter Stelle.

So hat z.B. mein NiMH-Akku, der die Mirage bei 20°C tatsächlich so ca. 4 Stunden lang befeuern kann bei Temperaturen um den Gefrierpunkt schon nach einer Stunde nur noch so funzeliges Licht aus der Mirage geholt, dass ich schon Angst hatte, weiterzufahren. In der warmen Wohnung angekommen, leuchtete sie wieder gleissend hell, sobald der Akku Raumtemperatur erreicht hatte. Die Kälteempfindlichkeit von Blei-Akkus ist wohl jedem Autofahrer bekannt, Bleigel-Akkus verhalten sich da nicht großartig anders als Bleisäure-Akkus.

Natürlich muss die Spannung des Akkus auch zur Lampe passen - aus einem LiIon-Akku bekommt man keine 12V raus, das geht nur mit Bleigel und NiMH-Akkus. Jede Akkutechnologie hat aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften eine gewisse Zellspannung und man kann nur Akkus mit Vielfachen dieser Spannung bauen. Ebenfalls wichtig ist die Selbstentladung: wenn man den Akku nach dem Aufladen ein paar Tage liegen lässt, ist ein Teil der Kapazität flöten. Wie schnell das geht, ist auch von der Technologie des Akkus abhängig.

NiCd-Akkus

Nickel-Cadmium-Akkus waren mal die Standard-Akkus für den Heimgebrauch. Sie haben im Vergleich zu NiMH-Akkus gleicher Bauform eine deutlich geringere Kapazität und den gefürchteten Memory-Effekt: Werden die Akkus nicht regelmässig fast vollständig entladen, so verlieren sie erheblich an Kapazität. Mittlerweile kennt den Effekt fast jeder und behandelt seine Akkus entsprechend, obwohl NiCd-Akkus am Aussterben sind (und, soweit ich mich erinnere, in naher Zukunft auch der Vertrieb bis auf wenige Ausnahmen verboten wird wegen der Giftigkeit des Cadmiums) und der Memory-Effekt bei anderen Akkutechnologien gar nicht mehr in dieser Form existiert.

Vorteile der Ni-Cd-Akkus: Weniger Kälteempfindlich als z.B. NiHM, höhere Entladeströme möglich, geringere Selbstentladung. Nicht so empfindlich bei Überladung. Man kann NiCd durchaus mit zeitgesteuerten Billigladern laden, ohne sie allzusehr zu schädigen - ein Ladegerät mit Entladefunktion hilft aber gegen den Memory-Effekt und auch sonst ist ein "intelligentes Ladegerät" der Akkulebensdauer sicher zuträglich. Auch Tiefentladung macht NiCd-Akkus nicht ganz so viel aus wie anderen Akkus (bitte trotzdem nicht ausprobieren).

Nachteile NiCd: Vergleichsweise geringe Kapazität, stark ausgeprägter Memory-Effekt, Cadmium giftig, wahrscheinlich bald nicht mehr erhältlich.

Obwohl die NiCd-Akkus auf den ersten Blick sehr viel schlechter dastehen, als ihre neueren Geschwister NiMH sind sie doch recht robust. Ich habe noch 8 Jahre alte NiCd Akkus von Sanyo mit 500mAh in meinen DECT-Telefonen, die noch ihre volle Kapazität haben, während ich keinen einzigen NiMH-Akku besaß, dem nach mehr als 3 Jahren noch irgendein Lebenszeichen zu entlocken war. Da fragt man sich doch, was umweltfreundlicher ist...