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Energieversorgung unterwegs

Die Liste elektrischer Geräte auf einer Fahrradtour wird von Mal zu Mal länger. Hatte man früher lediglich eine Taschenlampe dabei, sind heute Digitalkamera, Stirnlampe, Zeltlampe, Mobiltelefon, MP3-Player, GPS-Gerät und Tablet-PC mit an Bord. Und diese Geräte wollen fernab jeglicher Steckdosen mit Energie versorgt werden. Aber wie?

Energiequelle

Während Radfahrer auf die Kraft ihrer Nabendynamos vertrauen können, fällt diese Energiequelle bei Wanderern natürlich flach. Es gibt aber heute sehr robuste Solarzellen.

Nabendynamo

Mittlerweile sprießen verschiedene Ladesysteme aus dem Boden, die vom Nabendynamo aus mit elektrischer Energie versorgt werden. Angefangen hat alles mit dem sogenannten Forumslader, einem Selbstbauprojekt. Es folgte das Zzing aus Berlin, mit dem auch Mignon-Batterien (AA) geladen werden können. Das obere Ende der Preisskala markieren im Moment das E-Werk von Busch und Müller und The Plug von Tout Terrain.
Eine gute Marktübersicht über Ladegeräte mit und ohne Pufferakku hält uns folgender Artikel der Fahrradzukunft bereit: Steckdose unterwegs.
Das E-Werk besitzt von allen Ladegeräten den besten Wirkungsgrad und kann mit einstellbarer Spannung und Stromstärke punkten – ob man das wirklich braucht, ist eine andere Frage.
The Plug verschwindet einwandfrei im Gabelschaft. Allerdings liefert es erst ab 15 km/h Energie. Bei ToutTerrain vertritt man die Position: „Entweder volle fünf Volt oder gar nichts, da manche Verbraucher bei schwankender Spannung Probleme bereiteten“. Mit Kindern fährt man nur sehr selten über 15 km/h, von daher ist The Plug für uns nicht geeignet, weil es kaum Strom abliefern würde. Mittlerweile gibt es eine neue Version (Plug II), die angeblich auch bei geringeren Geschwindigkeiten Strom abliefert. Getestet haben wir das noch nicht.

Photovoltaik

Uneingeschränkt ans Herz legen können wir euch die SolarCard (Spannung: 5 V) von Sistech aus der Schweiz. Laßt euch von den etwas reißerischen Texten auf der Homepage nicht abschrecken, die Solarmodule sind prima. Wasserdicht verschweißt, tropentauglich, biegsam, leicht und unverwüstlich – das stimmt wirklich.

SolarCard (2,5 W) von SISTECH beim direkten Laden eines iPod. Aufgrund der leicht schwankenden Spannung sollte aber immer ein Pufferakku zwischengeschaltet werden.

SolarCard (2,5 W) von SISTECH beim direkten Laden eines iPod. Aufgrund der leicht schwankenden Spannung sollte aber immer ein Pufferakku zwischengeschaltet werden.

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Bei uns kommt die kleinere Variante mit 2,5 W zum Einsatz. Sie ist mittlerweile nicht mehr verfügbar. Es gibt „nur“ noch SolarCards mit 5 W, wahlweise als SolarCard ATON im Format DIN A 4 und als SolarCard HORUS im Format zweier hochkant übereinandergelegter DIN A 5-Blätter: SolarCards von Sistech.

Da während der Fahrt der Nabendynamo für das GPS-Gerät benötigt wird, klemmt hinten die neue SolarCard ATON zum Laden des Smartphones oder eines Pufferakkus.

Da während der Fahrt der Nabendynamo für das GPS-Gerät benötigt wird, klemmt hinten die neue SolarCard ATON zum Laden des Smartphones oder eines Pufferakkus.

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Sistech stellte uns freundlicherweise 2012 eine SolarCard ATON zur Verfügung. Im Gegensatz zur kleineren SolarCard, die einen Nokia-Stecker hat, besitzt die größere einen MicroUSB-Stecker. Das direkte Laden (also ohne Pufferakku) von Heikos Samsung Galaxy Y Pro klappt problemlos. Es ist bei Sonnenschein innerhalb von zwei Stunden geladen. Selbst bei bedecktem Himmel klappt das Laden hervorragend, es dauert nur länger.
Claudias Samsung Galaxy Ace 2 läßt sich jedoch nicht zufriedenstellend laden. Selbst bei intensiver Sonnenstrahlung steigt die Akkustandsanzeige nur um ein paar Prozent pro Stunde. Mit zwischengeschaltetem Pufferakku klappt es natürlich problemlos. Wir suchen noch nach dem Problem, wahrscheinlich ist es das Telefon, das den angebotenen Strom nicht vernünftig verwerten kann.

Die mit einer Nennleistung von 5 W angegebene Solarzelle schafft bei allerbestem Sonnenschein und guter Ausrichtung zur Sonne in unseren Breiten etwa 0,7 A, also 3,5 W. Sistech hat seit 2014 auch eine nochmal so große Solarzelle im Angebot, mit einer Nennleistung von 10 W. Es ist davon auszugehen, daß diese Zelle unter optimalen Voraussetzungen 1,4 A bzw. 7 W abgeben kann.

GPS-Gerät direkt mit Nabendynamo betreiben

Unser Garmin kann direkt über die USB-Buchse mit Strom versorgt werden. Je nach Helligkeit des Displays werden dafür 0,1 bis 0,2 A benötigt. Ziemlich blöd gelöst von Garmin ist allerdings, daß das Gerät jedesmal, wenn der Strom wegbleibt (man also weniger als 7 km/h fährt oder anhält, und mit Kindern hält man sehr oft an!) mit einer Statusmeldung genervt wird, daß es gerade keinen Strom mehr gibt und ob das Gerät jetzt angeschaltet bleiben soll oder nicht. Dummerweise schaltet sich das Gerät nach 30 Sekunden von allein aus, wenn man nicht am Bildschirm „An lassen“ wählt. Das ist sehr dumm gelöst und auch nicht konfigurierbar.
Tourenradler ohne Kinder haben normalerweise längere Fahrzeiten, dann ist das nicht von Nachteil. Der Nabendynamo liefert aber mehr als 0,2 A, den Rest verschenkt man, wenn man ohne Pufferakku unterwegs ist. Wenn also abends im Zelt noch das Handy aufgeladen werden soll, dann muß ein Pufferakku her.

Pufferakkus

Die elektrischen Geräte werden auf einer Radreise an den Grenzen ihres Einsatzbereichs betrieben, was Erschütterungen, Luftfeuchtigkeit und Temperaturschwankungen betrifft. Nicht nur einmal hat uns ein Gerät die schwankende Spannung nicht mehr verziehen. Beispielsweise hat ein iPod mini seinen Dienst quittiert und konnte erst zuhause wieder aktiviert werden. Allein unser Garmin Oregon, für diesen harten Einsatz entworfen, hat uns bisher niemals im Stich gelassen.

Wir empfehlen deshalb, Telefone, MP3-Player, Ladegeräte usw. niemals direkt über den Nabendynamo und einen ungepufferten Gleichrichter zu laden. Ein Pufferakku ist unserer Meinung nach unverzichtbar. Das hat übrigens den angenehmen Nebeneffekt, daß man tagsüber den Pufferakku laden und sich abends im Zelt gemütlich um das Laden der elektrischen Kleinverbraucher kümmern kann. Außerdem muß man tagsüber während der Fahrt nicht ständig kontrollieren, ob das angeschlossene Gerät schon geladen ist und man das nächste anstöpseln muß, um keine Energie ungenutzt zu lassen.

Soweit die Theorie. Praktisch sieht es so aus, daß die Industrie große Schwierigkeiten hat mit dem Herstellen langfristig funktionierender Akkus.

Busch und Müller Pufferakku

Busch und Müller bietet seit 2010 passend zum E-Werk einen wasserdicht verschweißten Pufferakku an. Beim E-Werk im Lieferumfang ist auch ein Mini-USB-Stecker, über den das GPS-Gerät mit Strom versorgt werden kann. Unsere Erfahrung: ab einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 10 km/h reicht die elektrische Energie gerade so aus.

Mini-USB-Stecker zum direkten Anschluß des GPS-Geräts an die Stromversorgung.

Mini-USB-Stecker zum direkten Anschluß des GPS-Geräts an die Stromversorgung.

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Der Akku kann leider nicht zum Laden vom Handy abends im Zelt verwendet werden: er verbleibt nachts fest montiert am Rad, und es fehlt außerdem eine Ladestandsanzeige.
Nachteilig ist auch, daß der dem E-Werk/USB-Werk beigelegte USB-Stecker rostet. Eine vergoldete Variante wäre hier schön. Außerdem darf man nicht an den Stecker kommen, der sitzt ein wenig lose in der Buchse, sonst hat das Gerät kurz keinen Strom mehr und geht sofort aus. Der Workaround beinhaltet eine kleine Zange als Werkzeug. Deshalb auch beim direkten Betrieb immer Akkus für solche Fälle drinlassen. Vielleicht wäre es auch besser, einen gewinkelten Micro-USB-Stecker anzubieten, der steht nicht so weit vom Gerät ab. Das so als Tip für Busch und Müller. Außerdem haben die Garmin-Geräte Schwierigkeiten, die externe Stromversorgung zu erkennen, wenn der USB-Stecker voll ist mit Wasser. Bei Regen zum Beispiel.

Wir verwenden den Pufferakku von Busch und Müller seit 2013 nicht mehr, weil zwei von den Akkus bei uns jeweils nach etwa zwei Jahren den Geist aufgegeben haben. Sowas nervt.

Busch und Müller Scheinwerfer Luxos U

Seit 2012 bietet Busch und Müller einen neuen Scheinwerfer mit integriertem LiIon-Akku und USB-Buchse am Lichtschalter, der am Lenker montiert wird, an, den Luxos U. Beim ersten Luxus war ab Werk der Akku defekt. Das Austauschgerät gab nach zwei Wochen den Geist nach einem großen Regen auf, das Rad lag seitlich im Gras. In den zwei Wochen konnten wir aber feststellen, daß der Akku im Luxos-Scheinwerfer viel zu klein bemessen ist. Außerdem liefert der Gleichrichter nicht genügend Strom zum Laden von GPS oder Handy. Nette Idee zwar, taugt aber leider nicht für Radreisende. Busch und Müller bestätigt uns auf Nachfrage das Problem und empfiehlt uns das E-Werk.

Sistech PowerTanks

Bis vor kurzem kamen bei uns zwei Pufferakkus von Sistech zum Einsatz, weil sie sich gleichzeitig laden und entladen lassen. Genau das ist Voraussetzung dafür, wenn während der Fahrt das GPS-Gerät mit Strom versorgt werden soll und der überschüssige Strom im Akku gespeichert werden soll, um abends das Handy oder die Digitalkamera wieder aufzuladen. Der kleinere Akku hat seit längerer Zeit einen Wackelkontakt beim Laden. Und der große PowerTank XL hat Pfingsten 2015 einfach so während der Fahrt seinen Dienst quittiert. Der war schon zweimal defekt, beide Male ist er einfach ausgegangen bei Temperaturen unter -5 °C, obwohl er bis -20 °C freigegeben ist. Beide Male ließ sich die integrierte LED noch einschalten (es braucht Wochen, bis der Akku leer ist) und nach dem vollständigen Entladen startete das Gerät neu und ließ sich wieder verwenden.
Seit Pfingsten jedoch stellt sich der Akku tot. Ein Klick auf den Taster bringt nur noch ein kurzes Aufflackern des Displays hervor.

Xtorm Power Banks

Xtorm hat uns zwei wunderbare 15 Ah Powerbanks zu ausführtlichen Tests überlassen. Die Geräte haben einen eingebauten USB-Stecker, den man in die USB-Buchse des E-Werks stecken kann. Außerdem haben sie eine Micro-USB-Buchse, darin kommt der Stecker der SolarCard. Das tolle ist, daß der Powerbank an beiden Eingängen gleichzeitig Strom entgegennimmt, so etwas gibt es sonst nicht auf dem Markt. Unsere Messungen ergaben, daß über den Stecker etwa 4 Watt und über die Buchse 3 Watt eingeladen werden können. Für Radfahrer ideal.
Außerdem können gleichzeitig drei(!) Endgeräte mit zusammen 3 A geladen werden, beispielsweise also ein Tablet (2 A), ein Handy (0,7 A) und ein iPod nano (0,1 A).
Leider kann der Powerbank entweder nur geladen oder entladen werden. Ein Betrieb als Pufferakku ist damit nicht möglich.

Xtrom PowerBank Free lädt ein Lenovo Yoga Tablet (8")

Xtrom PowerBank Free lädt ein Lenovo Yoga Tablet (8“)

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Was nun?

Hardwaretechnisch stehen wir zur Zeit ziemlich doof da und haben keine Lösung für einen GPS-Pufferakku. Die Xtorm-Akkus machen einen sehr guten Eindruck. Mal sehen, vielleicht können wir sie dazu kriegen, daß sie ihre Platinen so überarbeiten, daß gleichzeitiges Laden und Entladen möglich ist.

Es gibt noch mehr Verbesserungswünsche unsererseits. Eigentlich wäre eine Qi-Ladeschale am Lenkerhalter toll, die sofort anfängt, kontaktlos die im GPS-Gerät eingesetzten Akkus zu laden. Vielleicht ergibt sich ja mal eine Zusammenarbeit zwischen Garmin und Busch und Müller und Qi.

Ladegeräte

Nach langer Suche und einigen Fehlkäufen haben wir ein Ladegerät gefunden, das an USB (5 V) betrieben werden kann, und das sowohl NiMH-Akkus der Größe Mignon (AA) und Micro (AAA) laden kann als auch Li-Ion-Akkus mit 3,6 V und 7,2 V. Es handelt sich um den PIXO C-USB Universal Charger, das Eines-für-Alles-Gerät, wenn ihr so wollt. Es funktioniert ganz ausgezeichnet und wird kaum spürbar warm, was für einen sehr hohen Wirkungsgrad spricht.

Das Pixo-Ladegerät beim  Laden eines Li-Ion-Akkus (Digitalkamera) mit 7,2 V. Im Hintergrund liegt der tagsüber aufgeladene PowerTank von Sistech.

Das Pixo-Ladegerät beim Laden eines Li-Ion-Akkus (Digitalkamera) mit 7,2 V. Im Hintergrund liegt der tagsüber aufgeladene PowerTank von Sistech.

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Einziger Wermutstropfen: Es lassen sich nur zwei Mignon- oder Micro-Akkus auf einmal laden, obwohl das Gehäuse durchaus noch Platz für zwei weitere Ladeschächte hätte. Wer unbedingt vier Akkus auf einmal laden muß, dem sei der P1-Lader empfohlen, dessen Wirkungsgrad sich allerdings unserer Kenntnis entzieht.

Die Wahl der richtigen Geräte

Ein Beispiel für ein Gerät, das wir unterwegs nicht laden können, ist Claudias Mobiltelefon Sony-Ericson W508. Es will sich partout nicht über ein USB-Kabel laden lassen, sondern erwartet stattdessen immer einen am anderen Ende angeschlossenen Computer. Selbst wenn das Laden funktionieren würde ist dieses Gerät trotzdem ungeeignet, weil der Hersteller einen Kombistecker entwickelt hat, über den die Daten übertragen werden, Headset oder Lautsprecher angeschlossen werden oder eben auch das Ladegerät. Es läßt sich aber immer nur ein Teil anschließen, weshalb Laden und gleichzeitiges Musikhören über externe Boxen also nicht funktioneren würde.

Bei der Wahl des Zubehörs spielt also die „Aufladbarkeit unterwegs“ eine große Rolle. Entweder läßt es sich direkt über USB laden oder man kann es mit normalen Batterien betreiben, die unterwegs problemlos aufgeladen werden können. Falls das Gerät einen LiIon-Akku hat, den man herausnehen kann, bietet sich auch noch an, diesen extern über das Pixo aufzuladen.

Mehr Energie

Heiko ist auf seiner Nordkap-Tour 1993 einen Schnitt von 21 km/h gefahren bei einer regelmäßigen Fahrzeit von mehr als fünf Stunden am Tag. Dann braucht man sich über schwächelnde Akkus keine Gedanken zu machen. Jeden Abend stehen dann über 20 Wh zur Verfügung. Damit ließe sich bereits ein Tablet-PC regelmäßig betreiben zum Upload der neuesten Tourbilder ins Netz oder um das eigene Blog zu aktualisieren.

Wir haben in das Laufrad unseres einspurigen BOB-Anhängers einen 28“ SON Nabendynamo einbauen lassen, wegen der kleinen 16“-Felge als Sonderversion mit nur 28 Speichenlöchern. Über ein weiteres E-Werk kann dieser den einen Li-Ion-Akku laden. Durch das kleinere Laufrad dreht der Dynamo 50 % schneller und liefert dementsprechend mehr Strom ab. Bei 10 km/h wird der Akku bereits mit einer Leistung von 2 Watt geladen, bei 20 km/h sind es schon 4,5 Watt. Nach dreistündiger Fahrt können wir also abends mindestens 6 Wh „verbraten“.
Den Bob hatten wir allerdings 2011 das letzte Mal mit auf Tour. Seitdem die Kinder keine Windeln mehr brauchen, ist so viel Packvolumen gar nicht mehr nötig.

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