Einige Tipps zum Umbau eines Fahrrades zum Elektrofahrrad

Umbau der klassischen Fahrradbeleuchtung auf LED Betrieb und doppelte Stromversorgung Akku / Dynamo

Da immer mal wieder die Frage nach einer guten Fahrradbeleuchtung auftaucht, soll hier eine Lösung vorgestellt werden, mit der man mit kostengünstigen Materialien eine vergleichsweise funktionale Beleuchtung mit guter Lichtstärke bauen kann.

Es werden dabei gängige Standardleuchten verwendet, in die man nur Akkus, LEDs und Schalter einzubauen braucht.

Die gesamte Beleuchtung lässt sich mit einem Schalter ein- und ausschalten und außerdem völlig unabhängig davon wie gewohnt über den Dynamo betreiben.

Als Basis für die Leuchten dienen Front- und Rückleuchten von Müller und Busch sowie Union, die ab ca. 5 EUR im Fahrradhandel erhältlich sind.

Neben den Scheinwerfern braucht man noch 18650er Lithium Ionen Akkus, für hinten rote 10mm LEDs (z.B. rote 40° 10mm 5 chips 100mA LEDs) und für vorne eine lichtstarke weisse LED (z.B. Cree Q5 oder Cree XM-L U2 / T6 Emitter), des weiteren kleine Kippschalter und das übliche Elektrobastelmaterial. Bei den LEDs für das Rücklicht gibt es allerdings unterschiedliche Typen und Chargen und nicht alle haben eine hinreichend geringe Vorwärtsspannung, um bei 2 Stück Serie bei 3,6 - 4,1 Volt Betriebsspannun hell genug zu leuchten. Gegebenenfalls kann man daher beim Rücklicht die zwei LEDs (mit jeweils einem passenden Widerstand versehen) auch parallel schalten, allerdings verschenkt man dann die Hälte der Energie. Des weiteren können auch mehrere LEDs parallel geschaltet werden, z.B. 2P2S.

Die Helligkeit des Rücklichts ist mit der gezeigten Schaltung deutlich besser als die der sonst verwendeten 0,6 Watt Birne. Das Vorderlicht erreicht in Stufe 1 in etwa die Helligkeit einer herkömmlichen 2,4 Watt Birne, in der Stufe 2 und optional 3 und 4 wird diese deutlich übertroffen. Durch Wahl der Schaltstellung sowie eine richtige Höheneinstellung des Scheinwerfers kann eine Blendung des Gegenverkehrs vermieden werden.

Geladen werden die eingebauten Akkus über Masse und eine Verbindung zum Pluspol des Akkus (hier das Gehäuse eines zusätzlichen Schalters); oder über den Fahrradakku durch den DC DC Wandler im Reflektor.

Soll vorne geschaltet werden, muss zwischen Rücklicht und Vorderlicht statt des gewohnten 1poligem allerdings ein 2poliges Kabel verlegt werden (2 x 0,5mm²).

Mit dem Schalter S1 können aus der Mittelstellung heraus zwei Helligkeitsstufen für das Vorderlicht geschaltet werden, das Rücklicht bleibt in beiden Schaltstellungen gleich hell. (S1 = 2poliger Umschalter Ein/Aus/Ein.)

Durch einen optionalen Schalter S2 können ein oder zwei weitere Helligkeitsstufen hinzugefügt werden.

Stromverbrauch der LEDs in Stufe 1 = ca. 120 mA, in Stufe 2 = ca. 300 mA, in Stufe 3 = ca. 600 mA [Bauplan mit 3 Schaltstufen und 6 LEDs hinten]; abnehmend mit dem Ladungszustand der Akkus. Dies reicht für eine Betriebsdauer von ca. 5 - > 50 Stunden. Durch den in Abhängikeit vom Ladezustand abnehmenden Stromverbrauch hat man eine gewisse Sicherheit, das die Beleuchtung selbst bei fast leerem Akku noch mit z.B. 10 mA schwach weiter leuchtet.

Unabhängig davon (und um den gesetzlichen Vorschriften Rechnung zu tragen) kann man die Leuchten auch wie gewohnt per Dynamo betreiben. (Der bei Nichtbetrieb per Diode abgekoppelt ist.)

Skizzen Schaltpläne:

Skizze Bauplan mit einem Schalter und 2 Schaltstufen am Vorderlicht [Schalter S1 = 2polig EIN/AUS/EIN]:

Skizze Bauplan mit zwei Schaltern und 3 Schaltstufen am Vorderlicht [S1 = 1polig EIN/AUS, S2 = 1polig EIN/AUS/EIN]:

Baupläne mit weiteren Schaltstufen hier

Skizze Bauplan mit Ein-/Ausschalter am Rücklicht und zusätzliches Nachladen des Akkus durch 36V Fahrradakku mit DC DC Wandler

Rücklicht:

Die LEDs für das Rücklicht werden direkt an die Akkus angelötet. Der hier gezeigte Schalter kann auch weggelassen werden;

am Gehäuse des Schalters ist hier der Pluspol zum Laden angebracht. Dieser kann auch durch etwas anderes oder durch eine

Einbaubuchse mit beiden Polen ersetzt werden.

Der Deckel des Rücklichtes wird mit seitlichen Schrauben zusätzlich fixiert.

Variante mit 6 LEDs

(Die zwei mittleren LEDs sind hier in Serie mit einem 5 Ohm Widerstand geschaltet.; ebenso die äußeren zwei LED Paare

zusammen mit einem weiteren 5 Ohm Widerstand)

Der Deckel des Rücklichtes wird mit seitlichen Schrauben zusätzlich fixiert.

Ausführung mit 4 LEDs und Schalter hinten

Vorderlicht:

Damit das Licht der LED durch den Reflektor gut fokussiert wird, wird der Stutzen des Reflektors bei dieser Leuchte

zunächst etwas gekürzt. Das Alublech dient der Kühlung der LED. Innen liegt es an dem Metallgehäuse des Scheinwerfers an,

was eine zusätzliche Verbesserung der Wärmeabfuhr sowie eine Abstützung des Refelektors bewirkt.

Anderer Frontscheinwerfer mit Cree T6 Emitter

Optionale zusätzliche Stromversorgung:

In den Rückreflektor können zwei zusätzliche 18650er Lithium Ionen Akkus eingebaut werden. Plus wird über ein Kabel

unter dem Schutzblech mit Plus des Rücklichtes verbunden, Minus kommt an Masse.

Alternativ kann hier auch der DC DC - Wandler zum Nachladen des Akkus über den 36V Fahrradakku eingebaut werden.

 Oben Kabel für Plus, rechts für Minus

Laden mit einem Imax B6 Ladegerät; miuns an Masse und plus an das Gehäuse des Schalters (oder Einbaubuchse), sofern kein

-DC DC Wandler verbaut ist.

Fahrrad mit Leuchten