Test-Übersicht: USB-Ladegeräte für Nabendynamos

letzte Änderung: 20. August 2024

Auf langen Radtouren stellt sich oft die Frage: wie Smartphones, Navigationsgeräte und andere Geräte wieder aufladen? Eine naheliegende Lösung ist es, dafür den Strom des Nabendynamos zu nutzen. Hier werden Laderegler vorgestellt, die den Strom des Dynamos über eine USB-Buchse zur Verfügung stellen und den Nabendynamo so zum Ladegerät machen.


Cycle2Charge V3

Cycle2Charge V3

* Anzeige: Amazon*

Pufferakku: nein
Befestigung: Auf Ahead-Steuersatz oder separat erhältlicher Lenkerhalter
Herstellerseite: cycle2charge.de

Gute Ladeleistung für einen vergleichsweise moderaten Preis. Es kommt zwar nicht ganz an einige Top-Lader heran, kostet aber auch deutlich weniger. Durch den fehlenden Pufferakku ist es aber keine Lösung, die in jedem Fall optimal funktioniert. Durch einen Algorithmus zur Neuaushandlung des Ladestroms werden Probleme zwar minimiert, aber nicht in jedem Fall klappt das optimal. Gegebenenfalls muss man das Cycle2Charge mit einer geeigneten Powerbank als Pufferakku verwenden. Hier muss man in jedem Fall selbst etwas probieren, was mit der eigenen Gerätekombination gut funktioniert. Testbericht…


Busch & Müller K-Werk

Busch & Müller K-Werk

* Anzeige: Rose*

Pufferakku: 7,2 V, 5000 mAh
Befestigung: Rahmen
Herstellerseite: K-Werk

Hohe Leistung unter 20 km/h, bei höheren Geschwindigkeiten aber nur mittlere Ladeleistung. Sehr großer Pufferakku. zusätzlich zum USB-Ausgang gibt es einen 7,2 V Ausgang, an den der Akkuscheinwerfer IQ-XM Speed angeschlossen werden kann. Testbericht…


Busch & Müller USB-Werk

Busch & Müller USB-Werk

Pufferakku: ja, 6,4 V, 150 mAh
Befestigung: Rahmen
Herstellerseite: USB-Werk

Eher geringe Ladeleistung. Für ein Produkt mit Pufferakku aber immerhin vergleichsweise günstig. Testbericht…


Anzeige:

Busch & Müller E-Werk

Busch & Müller E-Werk

Pufferakku: separat als Zubehör erhältlich, 1500 mAh
Befestigung: Rahmen
Herstellerseite: E-Werk

Es lassen sich Spannungen bis 13,3V und Ströme bis 1,5A frei einstellen und damit nicht nur Geräte über den USB-Anschluss laden, sondern nahezu jedes Gerät, wenn ein entsprechendes Adapterkabel vorhanden ist.
Die Leistungsausbeute liegt im mittleren Bereich. Testbericht…

Bezugsquellen:
E-Werk: * Anzeige: Amazon*, eBay*, Rose*, Bike Components*
Pufferakku: * Anzeige: Amazon*, eBay*, Rose*


Fahrradlader V3.1

Fahrradlader V3.1

Pufferakku: nein
Herstellerseite: Fahrradlader V3.1

Der Fahrradlader V3.1 ist ein sehr günstiger, funktionierender Dynamolader. Leistungsmäßig kann er bis 20 km/h mit anderen (teils deutlich teureren) Ladern gut mithalten. Bei höheren Geschwindigkeiten (> 25 km/h) bieten andere Lader aber deutlich mehr Leistung. Einen Lötkolben bedienen sollte man können, wenn man sich für diesen Lader entscheidet. Ein Anschlusskabel zum Dynamo ist nicht dabei und muss selbst angelötet werden. Testbericht…


Kemo M172 / M172N

Kemo M172N

* Anzeige: Amazon*, eBay*

Pufferakku: nein
Herstellerseite: Kemo M172, Kemo M172N

Der M172N (Testbericht) hat eine eher schwache Ladeleistung, ist aber sehr günstig. Für Outdoor-Navis ist das ausreichend, für Smartphones, die mit eingeschaltetem Display zur Navigation dienen, reicht das selbst bei zügiger Fahrweise nicht.
Der M172 (Testbericht) bei den meisten Geräten ungefähr die gleiche Leistung, schaltet aber teilweise schon bei Geschwindigkeiten ab 24 km/h wegen zu hoher Dynamospannung ab.

Bezugsquellen:
Kemo M172: * Anzeige: Amazon*, eBay*
Kemo M172N: * Anzeige: Amazon*, eBay*


Velotor SE2

Velotor SE2

Pufferakku: nein
Herstellerseite: Velotor

Der Velotor SE2 Base überzeugt bei hohen Geschwindigkeiten mit viel Leistung. Auch bei weniger als 25 km/h ist die Ladeleistung durchaus in Ordnung, aber nicht rekordverdächtig. Die Nachteile eines Laders ohne Pufferakku werden durch einen Algorithmus zur Neuaushandlung des Ladestroms recht gut verringert. Erwähnenswert ist auch die gute Energieverteilung zwischen Scheinwerfer und USB-Ausgang. So kann man auch mit eingeschaltetem Licht noch etwas Ladeenergie gewinnen – zumindest wenn man zügig unterwegs ist. Die Funktion des Scheinwerfers (maximal moderater Helligkeitsverlust) ist trotzdem immer sichergestellt. Testbericht…

Modellvarianten:
SE2 Pro: für höhere Geschwindigkeiten geeignet, bis 75 km/h
SE2 Base: Basisversion mit Lampenausgang, bis 50 km/h
SE2 Pure: wie Basisversion, aber ohne Lampenausgang


Forumslader V6

Forumslader V6 im Test

Pufferakku: ja, 2,1 Ah (3×0,7 Ah) oder 8,7 Ah (3× 2,9 Ah)
Herstellerseite: Forumslader.de

Sehr hohe Leistung bei üblichen Geschwindigkeiten. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten sind einige andere Lader leistungsfähiger. Zusätzlich zum 5 V USB-Ausgang hat der Forumslader einen 12 V Ausgang, an dem sich unter anderem E-Bike-Scheinwerfer betreiben lassen. Testbericht…


Anzeige:

Cinq Plug6 Plus / Plug5 Pure

* Anzeige: Bike Components*

Pufferakku: ja, 1100 mAh (nur plus-Version)
Befestigung: auf Steuerrohr (ersetzt Steuersatzkappe)
Herstellerseite: Plug6 plus, Plug5 Pure

Plug6 Plus: * Anzeige: Bike Components*
Plug5 Pure: * Anzeige: Bike Components*


NC-17 Appcon 3000

* Anzeige: Amazon*

Pufferakku: 3000 mAh
Herstellerseite: NC-17 Appcon 3000

Sehr hohe Ladeleistung und großer Pufferakku. Über 15 km/h steigt die Ladeleistung aber nicht mehr so stark an wie beispielsweise bei Forumslader und Plug5 plus.


Lumi-Con Bike Energy Harvester USB-PM

Pufferakku: ja
Herstellerseite: Lumi-Con

Weiteres Dynamo-Ladegerät mit recht hoher Leistung.


Alte Testberichte nicht mehr erhältlicher Dynamo-USB-Lader

Messergebnisse

Zu allen Ladern die ich teste, führe ich Messungen durch. Dabei wird ein motorgetriebener Nabendynamo (Shimano Nexus DH-C3000-3N) verwendet. Am Ausgang des Laders wird eine einstellbare elektronische Last angeschlossen. Strom und Spannung am Ausgang werden gemessen.

Hier ein beispielhafter Messaufbau:

Hier die Messergebnisse meiner bisher getesteter Lader in einem Diagramm. Bei Ladern ohne Pufferakku gibt die Kurve jeweils den erreichbaren Maximalwert an. Die realen Ladeergebnisse können allerdings je nach zu ladendem Gerät auch (teilweise deutlich) geringer sein.
Bei Ladern mit Pufferakku messe ich auch den Strom in den Pufferakku. Die Kurven im Diagramm geben die dauerhaft entnehmbare Leistung an. Also die Leistung, bei der der Strom in den Pufferakku gleich Null ist, dieser also weder geladen noch entladen wird.
Mehr Details zu den Messungen gibt es auch in den oben verlinkten Testberichten.

Hier etwas herangezoomt, um den für die meisten relevanten Geschwindigkeitsbereich besser zu sehen:

Bemerkungen:

Kemo M172N: bei vielen Geräten teils deutlich geringere Leistung, insbesondere bei >20 km/h
Andere Geräte ohne Pufferakku: (Cycle2Charge V3 plus, Velotor SE2, Fahrradlader V3.1, E-Werk standalone) Hier ist die Ladeleistung bei manchen Geräten etwas geringer, die Kurve im Diagramm zeigt eher das erreichbare Maximum an.
Busch & Müller E-Werk: Bei Verwendung ohne Pufferakku. Wird der Pufferakku verwendet, wird die angegebene Leistung in den Pufferakku geladen. Dauerhaft entnehmbar sind aus diesem wegen Wandlungsverlusten vermutlich ~ 10-20% weniger

Anzeige:

FAQ Dynamo-Lader

Wozu braucht man einen Pufferakku?

Viele, aber nicht alle, Dynamolader haben einen Pufferakku. Dieser sorgt für eine konstante Leistungsabgabe am Ausgang. Viele Geräte kommen leider mit schwankender Ladeleistung, die bei schwankender Geschwindigkeit während der Fahrt zwangsläufig entsteht, nicht gut zurecht. Was dann oft passiert, ist Folgendes: Verringert man seine Geschwindigkeit, sinkt die potentielle Leistung des Dynamoladers. Die Spannung bricht ein und das zu ladende Gerät verringert den Ladestrom, um dem entgegenzuwirken. Fährt man nun wieder schneller, könnte der Dynamolader wieder mehr Leistung liefern. Viele Geräte erhöhen nun aber nicht wieder die Leistung, sondern die Ladeleistung verharrt auf niedrigem Niveau. Das ist nicht bei allen Geräten der Fall, manche verändern den Ladestrom auch dynamisch. Aber mit einem Pufferakku ist man auf jeden Fall auf der sicheren Seite. Nimmt das zu ladende Gerät weniger Leistung ab, als der Dynamolader liefern kann, wird der Überschuss zwischengespeichert. Fährt man dann mal langsamer, hält der Pufferakku die Leistung am Ausgang konstant, obwohl der Dynamolader so viel Leistung nicht liefern könnte.

Gibt es einen Trick, um die Ladeleistung bei Ladern ohne Pufferakku zu verbessern?

Ja, einen ganz einfachen „Trick“ gibt es tatsächlich. Wenn man das Ladekabel abzieht und wieder einsteckt, wird der Ladevorgang neu gestartet und der Ladestrom neu festgelegt. Ist man nun also langsam gefahren und fährt wieder schneller, kann man mit so einem „Neustart“ den Ladestrom wieder erhöhen, wenn das zu ladende Gerät den Ladestrom nicht von selbst wieder erhöht.

Diese Prozedur ist natürlich etwas nervig. Deshalb gibt es einige Dynamolader ohne Pufferakku, die das selbstständig machen. Sie unterbrechen kurz den Ladevorgang, um eine Neuaushandlung des Ladestroms anzustoßen. Das geschieht dann nach einem Algorithmus, je nachdem wie sich die Fahrgeschwindigkeit verändert hat. Beispielsweise das Cycle2Charge V3 und das Velotor SE2 haben solche Funktionen integriert. Auch damit lassen sich die Probleme eines nicht konstanten Ladestroms nicht völlig eliminieren, aber zumindest reduzieren.

Haben Dynamolader ohne Pufferakku auch Vorteile?

Auch wenn Lader ohne Pufferakku viele Geräte nicht optimal laden können, gibt es aber auch Vorteile gegenüber Ladern mit integriertem Pufferakku. Zum einen der Preis. Ein Pufferakku erhöht den Preis eines Laders nicht ganz unerheblich und so sind eher günstige Lader meist solche ohne Pufferakku.

Aber auch die Haltbarkeit sollte man beachten. Die Lebensdauer von Akkus ist nicht unendlich. Auch besteht die Gefahr, dass der Pufferakku tiefentladen und irreparabel geschädigt wird, wenn der Lader längere Zeit nicht verwendet wird. Um das zu vermeiden, sollte man mit dem angeschlossenen Lader vor längerer Nichtbenutzung einige Zeit ohne angeschlossenes Gerät fahren, um den Pufferakku aufzuladen. Und dann vorsichtshalber 1x im Jahr nachladen, um die Selbstentladung auszugleichen.
Lader ohne Pufferakku sind hier unproblematischer.

Wie merkt man, ob ein Gerät mit schwankender Ladeleistung klarkommt?

Ohne selbst zu messen leider gar nicht. Die Gerätevielfalt ist hier leider so groß, dass ich hier nicht wirklich eine Hilfestellung bieten kann. Mein Eindruck ist aber, dass Smartphones meistens nicht mit schwankender Leistung klarkommen. Bei Powerbanks funktioniert das Laden mit schwankender Leistung teilweise, aber auch nicht bei jedem Modell.

Was man versuchen kann ist, ein Messgerät zwischen Dynamolader und zu ladendes Gerät zu schalten, dieses am Lenker zu montieren und bei der Fahrt zu beobachten. Sucht einfach mal nach „USB Power Meter“ o.ä. bei den üblichen Onlinemarktplätzen. Für gut 10€ bekommt man hier schon einfache Geräte, die für diesen Zweck absolut ausreichend sind.
Was passiert mit dem Ladestrom, wenn man langsamer wird und dann wieder beschleunigt? Steigt der Ladestrom bei steigender Geschwindigkeit wieder, scheint es, dass das Gerät mit schwankender Ladeleistung klarkommt.
Man kann auch mal die angezeigte Ladeleistung bei einer Geschwindigkeit mit meinen Kurven vergleichen. Wenn hier deutlich kleinere Werte herauskommen, harmoniert das Gerät ggf. nicht gut mit dem Lader.

Kann man nicht einfach eine Powerbank als Pufferakku verwenden?

Ja, im Prinzip kann man das.
Harmoniert das zu ladende Gerät nicht gut mit dem gewünschten Lader ohne Pufferakku, kann man erst eine Powerbank (ein Akku in einem Gehäuse, der über USB geladen wird und über einen weiteren USB-Anschluss andere Geräte laden kann) laden und mit dieser dann das zu ladende Gerät. Natürlich muss man hier eine Powerbank wählen, die selbst wiederum gut mit dem Lader harmoniert.
Bedenken muss man dabei allerdings, dass bei der nötigen Spannungswandlung und dem Laden in der Powerbank zusätzliche Verluste entstehen. Einige Messungen die ich durchgeführt hatten deuten darauf hin, dass beim Laden und wieder entladen einer Powerbank ca. 20-40% der eingeladenen Energie verloren gehen.

Will man die Powerbank als „richtigen“ Pufferakku verwenden, also diese gleichzeitig laden und damit andere Geräte laden, gibt es ein weiteres Problem. Nicht alle Powerbanks können das, teilweise wird am Ausgang keine Leistung zur Verfügung gestellt. Viele Powerbanks geben auch am Ausgang einfach nur die 3,7 V des internen Akkus aus (statt 5 V USB), solange geladen wird. Auch das ist wenig hilfreich.

Mit der * Anzeige: Powerbank von Sunnybag* habe ich gute Erfahrungen gemacht. Diese ist als Pufferspeicher für kleine Solarpanels entwickelt worden – hier gibt es die gleiche Herausforderung wie bei Dynamoladern: eine schwankende Ausgangsleistung. Das Laden mit schwankendem Ladestrom und auch das Laden und Entladen gleichzeitig funktioniert bei dieser Powerbank nach meiner Erfahrung sehr gut.


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Kommentare [3]

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Stefan · 13. September 2024, 11:27 · #

@Michael Grüber:

ob die GoalZero Powerbank das kann, weiß ich leider auch nicht. Der einzige sinnvolle Weg das rauszufinden ist, mal ein USB-Strommessgerät (gibts ab ca. 10 Euro) dazuwischenzuschalten. Und dann während der Fahrt bei sich verändernder Geschwindigkeit schauen, wie sich der Strom verhält.

Michael Grüber · 12. September 2024, 17:48 · #

Hallo,
herzlichen Dank für deine tollen Testberichte!
Ich habe noch ein altes E-Werk und würde damit gerne via SON Dynamo eine Powerbank laden.
Nachts dann im Zelt das Handy von der Powerbank wieder laden – nicht während der Fahrt.

Ich habe mir von GoalZero zwei 10000er Powerbanks gekauft und würde diese auf meinen Radtouren in Wechsel laden. Aktuell mache ich das mit einem Solarpanel, was sehr gut klappt.

Meinst du, das das Setting funktioniert – bin technisch nicht so versiert.
Ich weiß eben nicht, ob GoalZero den sich ändernden Strom neu verhandeln kann.
Viele Grüße vom Michi

— Richard · 29. August 2023, 20:53 · #

Hallo

Das USB-Werk von Busch&Müller taugt bestenfalls eine Saison. Über den Winter entladen sich die beiden Akkus. Im folgenden Frühling muss man diese ersetzen. Interessanterweise gibt es sogar einen Hinweis auf deren Homepage (entlädt sich fortwährend)

Beste Grüsse

Richard

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