Testbericht: Forumslader V6

Forumslader Pro (V6)

Kategorie: Dynamo-Lader

Vorteile:
+ unübertroffen hohe Leistung bei üblichen Fahrgeschwindigkeiten
+ Anzeige vieler Statistiken in der zugehörigen App
+ zusätzlicher 12 V Ausgang (z.B. für E-Bike-Lampen)
+ großer Pufferakku (nur bei Pro-Version, Ahead-Version kleinere Akkus)

Nachteile
– teils lange Lieferzeiten
– Preis relativ hoch
– relativ schwer (274 g für die Pro-Version, Ahead-Version durch kleinere Akkus wesentlich leichter)
– Bestellung nur per Email und Bezahlung Vorkasse möglich
– „nur“ gute Leistung bei sehr hohen Geschwindigkeiten

Forumslader kaufen:

Forumslader.de

Testfazit:
Der Forumslader in der aktuellen Version V6 dürfte leistungsmäßig (zumindest im üblichen Geschwindigkeitsbereich) unübertroffen sein. Er kann deutlich mehr Leistung aus dem Nabendynamo ernten, als viele andere Lader. Teils längere Lieferfristen, Vorkasse und eine Bestellung per Email muss man allerdings akzeptieren. Auch günstig ist der Forumslader nicht, auch wenn der Preis verglichen mit anderen leistungsfähigen Ladern mit Pufferakku absolut konkurrenzfähig ist.

Transparenzhinweis: Der Forumslader wurde mir vom Entwickler für den Test kostenfrei zur Verfügung gestellt.

Einleitung

Der Forumslader heißt Forumslader, weil er mal als kleines Projekt in einem Internetforum angefangen hat. Mit der Verbreitung von Handys haben sich viele gefragt, ob man dieses nicht mit der Energie des Fahrraddynamos laden könnte. Und einige Interessierte haben angefangen, dazu Schaltungen zu entwerfen. Hier die entsprechenden Threads, die soweit ich das sehe den Anfang dieses Laders vor nunmehr fast 20 Jahren eingeläutet haben:

Rad-Forum: Akkus Laden per Nabendynamo!

Rad-Forum: Das Forumsladegerät

Zunächst war der Forumslader ein Projekt, welches einen Schaltplan zur Verfügung gestellt hat, den man sich nur selbst nachbauen konnte. Von den Anfängen eines sehr einfachen Laders wurde dieser dann von Jens und Sven During weiter entwickelt. Und später konnte man den Forumslader dann entweder als Bausatz oder fertig aufgebaut bestellen. Der heutige Forumslader hat dabei mit der ursprünglichen Schaltung nicht mehr viel zu tun. Er wurde kontinuierlich weiterentwickelt und ist heute ein komplexer und leistungsfähiger Lader, prozessorgesteuert zur optimalen Leistungsausbeute und mit Bluetooth-Anbindung ans Handy.

Da der Forumslader immer noch von den Entwicklern nebenberuflich gebaut wird, sind die Lieferzeiten teilweise etwas länger. Bestellt werden kann nur per Email mit Zahlung per Vorkasse. Weitere Infos auf Forumslader.de.

Aheadlader V6 vs. Forumslader Pro?

Der hier getestete Lader ist der Forumslader Pro (Pro für protected, aufgrund des stabilen Gehäuses). Der „normale“ Forumslader bzw. Aheadlader unterscheidet sich von diesem jedoch nur durch den Aufbau und die Akkugröße. Beim Aheadlader ist die Elektronik und die kleineren Akkus (3× 700 mAh statt 3× 2900 mAh beim Forumslader Pro) in einem Schrumpfschlauch eingeschrumpft, der dann üblicherweise im Gabelschaft eingebaut wird. Die Elektronik V6 und damit auch das Leistungsvermögen ist bei beiden Versionen des Forumsladers V6 gleich.

Aussehen und Bedienung

Hier das Gehäuse des Forumslader Pro:

Es stammt aus dem 3D-Drucker und misst ca. 12 × 8,5 × 2,5 cm. Das Gewicht beträgt ca. 274 g.
Hinter dem transparenten Sichtfenster verbirgt sich eine Leuchtanzeige. Mit Blinkcodes (1-5x blinken) wird der Ladestand des internen Pufferakkus angezeigt. Außerdem verändert sich die Farbe der Anzeige: rot kennzeichnet eine negative Energiebilanz (es wird mehr entnommen, als der Dynamo nachlädt, der Pufferakku leert sich) oder grün (es wird weniger entnommen, als der Dynamo nachlädt, der Pufferakku wird geladen).
Gleichzeitig ist das Sichtfenster ein Taster. Der Forumslader, der sich im Stand nach einiger Zeit abschaltet, kann damit aufgeweckt werden. Dann kann auch im Stand aus dem Pufferakku geladen werden und der Forumslader so als Powerbank verwendet werden.

Hier die Rückseite des Gehäuses. Dieses ist geschraubt und kann so einfach geöffnet werden.

Unten das geöffnete Gehäuse. Den größten Teil nehmen drei Akkus der Baugröße 18650 ein.

Diese sind im Gehäuse eingelegt, lassen sich also entnehmen und bei Bedarf selbst tauschen, ohne löten zu müssen.

Im nächsten Bild die Anschlüsse des Forumsladers.

Vorn unter einer Abdeckkappe ist der USB-Ausgang zu sehen. Dieser kann bis zu 3 A bei 5 V liefern. Allerdings kann der Forumslader diese hohe Leistung nicht aus dem Dynamo ernten, auch wenn er sehr leistungsfähig ist. Wird diese hohe Leistung aus dem USB-Anschluss entnommen, muss diese also aus dem Pufferakku bezuschusst werden.

Das rote und schwarze Kabel links ist der 12 V Ausgang. Die Kabel sind am Ende isoliert, um einen Kurzschluss zu vermeiden. Benötigt man keinen 12 V Ausgang, lässt man sie am besten dauerhaft isoliert. Der 12 V Ausgang kann insbesondere auch zum Anschluss von E-Bike-Scheinwerfern für Gleichspannungsbetrieb verwendet werden (mehr dazu im nächsten Abschnitt).

Die zwei Kabel mit dem Stecker sind der Dynamo-Anschluss.

Das „Kabel“ ganz rechts ist ein Temperatursensor, mit dem der Forumslader die Außentemperatur misst. Diese wird dann per Bluetooth ans Smartphone übertragen und kann in der Forumslader-App angezeigt werden.

Hier noch der USB-Anschluss, nachdem die Abdeckkappe entfernt wurde:

Ein Kabel zum Dynamoanschluss wird auch mitgeliefert, welches dann an das Anschlusskabel des Forumsladers angesteckt wird.

Separat zum Forumslader dazu kaufen kann man auch den sogenannten USB-BoostLader. Dieser wird an den Dynamo-Eingang angesteckt und am anderen Ende in ein USB-Ladegerät. So kann der Pufferakku des Forumsladers an der Steckdose aufgeladen werden.

12 V Ausgang als Lichtausgang nutzen

Üblicherweise wird der Forumslader parallel zur Dynamo-Lichtanlage am Nabendynamo angeschlossen. Allerdings kann der Forumslader bei eingeschaltetem Licht kaum Energie ernten. Damit der Forumslader richtig arbeiten kann, muss das Dynamolicht ausgeschaltet werden.

Durch den 12 V Ausgang des Forumsladers hat man aber auch noch eine andere Option. Man kann an diesen einfach einen geeigneten E-Bike-Scheinwerfer (+ Rücklicht) montieren. Da der Forumslader je nach Geschwindigkeit deutlich höhere Leistungen als die 3 W Nennleistung aus dem Dynamo ernten kann, kann man so einen (nicht zu starken) E-Bike-Scheinwerfer betreiben und trotzdem noch etwas Energie ernten.

Oder man betreibt einen deutlich stärkeren E-Bike-Scheinwerfer, der das Leistungsvermögen des Forumsladers besser ausnutzt. Zeitlich begrenzt kann man sogar eine Lampe betreiben, die deutlich mehr Leistung benötigt, als der Forumslader aus dem Dynamo zieht, indem man den Pufferakku nutzt. Bis zu 4 A Strom kann der 12 V Ausgang liefern und damit auch stärkste E-Bike-Lampen betreiben. Hier ist der Forumslader Pro mit seinen größeren Akkus besonders geeignet. Phasen ohne Licht, in denen man den Pufferakku nachlädt, muss man für einen solchen Einsatz natürlich einplanen.

Der 12 V Ausgang kann in der Forumslader-App (dazu später mehr) als „12 V Ausgang“ oder als „Lichtausgang“ konfiguriert werden. In beiden Fällen liegen am Ausgang (ungefähr) 12 V an. Das Verhalten bei leerem Pufferakku ist aber anders. Ist der Ausgang als „12 V Ausgang“ konfiguriert, wird er bei leerem Pufferakku abgeschaltet. Bei Konfiguration als „Lichtausgang“ wird hier auch bei leerem Pufferakku die geerntete Dynamoleistung direkt an den 12 V Ausgang weitergeleitet. Nur überschüssige Energie wird in den Pufferakku geladen. So hat man auch bei leerem Pufferakku immer noch Licht, wenn auch bei langsamer Fahrt ggf. nicht mehr die volle Leistung.

Alternativ kann man allerdings auch einen Spannungswandler auf ca. 7,2 V am 12 V Ausgang einsetzen und daran eine Dynamolampe betreiben. So muss man keinen neuen Scheinwerfer kaufen. Einen entsprechenden Wandler kann man zusätzlich zum Forumslader mit dazukaufen, wenn man ihn nicht selbst bauen möchte. Diese Lösung, also der Betrieb eines Dynamoscheinwerfers an 7,2 V Gleichspannung, sollte bei den meisten Dynamoscheinwerfern funktionieren. Eine Ausnahme ist allerdings der IQ-X für Dynamo, dieser funktioniert technisch nicht an Gleichspannung, sondern nur an der Wechselspannung eines Dynamos.
Bitte auf keinen Fall einen Dynamoscheinwerfer direkt an den 12 V Gleichspannungsausgang anschließen! Das würde den Scheinwerfer zerstören.

Steuerung und Anzeige per Bluetooth-Anbindung

Der Forumslader V6 hat ein Bluetooth-Modul integriert, über das er mit dem Smartphone kommunizieren kann. Über die Forumslader-App (kostenlos für Android, geringer Einmalbetrag für iOS) können dann verschiedene Einstellungen im Forumslader vorgenommen und viele Daten angezeigt werden.
Ich werde die Möglichkeiten dieser App jetzt hier nicht bis ins letzte Detail beschreiben, aber ein paar wichtige Hinweise geben und grob die Möglichkeiten zeigen.

Bedenken hatte ich übrigens erst, dass diese zusätzliche Bluetooth-Anbindung Energie verschwendet. Und hier kann ich absolut beruhigen. Die zusätzliche Leistungsaufnahme ist absolut vernachlässigbar.

Nutzen muss man die App im Prinzip nicht. Braucht man die bereitgestellten Informationen nicht, kann man sie auch einfach ignorieren. Bei Erstinbetriebnahme sollte man die App aber zumindest einmalig nutzen, um im Forumslader das verwendete Dynamomodell (Shimano, SON Classic, SON delux, Shutter Precision) einzustellen. Das ist wichtig, um eine optimale Leistungsausbeute zu erzielen. Denn der Forumslader besitzt verschiedene Schaltstufen (dazu später mehr), um die Leistungsausbeute zu optimieren. Je nach Dynamomodell werden diese unterschiedlich geschaltet.

Ansonsten ist die Forumslader-App ein vollwertiger Fahrradcomputer. Über die Wechselstromfrequenz wird nach Eingabe des Radumfanges auf die Geschwindigkeit geschlossen (auch hierfür ist die Einstellung des richtigen Dynamomodells aufgrund der unterschiedlichen Polpaarzahlen wichtig!). Man kann sich dann Strecke, Geschwindigkeit, Durchschnittsgeschwindigkeit, Fahrzeit usw. anzeigen lassen. Im Forumslader ist sogar ein barometrischer Höhenmesser verbaut. So lassen sich in der App dann auch die gefahrenen Höhenmeter und aktuelle Steigung anzeigen. Auch Bluetooth-Sensoren für Kurbeldrehzahl und Herzfrequenz lassen sich einbinden und dann die entsprechenden Werte in der App anzeigen lassen.

Auch sehr interessant sind die Werte für die vom Nabendynamo geerntete Energie. Z.B. lässt sich die aktuell in den Pufferakku eingespeiste Leistung und die am Ausgang entnommene Leistung anzeigen. Auch der Ladestand des Pufferakkus wird angezeigt. Vor allem diese Infos fand ich sehr praktisch, diese hin und wieder checken zu können. So bekommt man ein Gefühl dafür, wann man wie viel Energie erntet und ob man damit gut auskommt. Hier hin und wieder einen Blick drauf werfen zu können ist sicher ganz praktisch, auch wenn man die sonstigen Fahrradcomputer-Optionen nicht nutzen möchte.

Messung der Ladeleistung

Um die Ladeleistung des Forumsladers zu messen, habe ich einen Versuchsaufbau mit einem motorgetriebenen Nabendynamo (Shimano Nexus DH-C3000-3N) verwendet. Ein Fahrradtacho misst die Drehzahl und zeigt die Geschwindigkeit an, die in einem 28 Zoll Laufrad (2100 mm Abrollumfang) entstehen würde.
Eine einstellbare elektronische Last, an der die Leistung frei eingestellt werden kann, kann am Ausgang angeschlossen werden. Zwei Multimeter messen den Strom in die Pufferakkus sowie die Spannung über diesen.

Hier der Versuchsaufbau:

Hier die Messergebnisse im Diagramm:

Gemessen wurden zwei Szenarien. Einmal die in den Pufferakku geladene Leistung ohne angeschlossenen Verbraucher (rote Kurve). Und zweitens mit elektronischer Last am Ausgang, an der die Leistung so eingestellt wurde, dass der Strom in den Pufferakku genau Null ist (blaue Kurve). Also die Leistung, die der Forumslader bei der entsprechenden Geschwindigkeit maximal dauerhaft leisten kann, ohne dass sich der Pufferakku entleert.

Beide Kurven sind erwartungsgemäß quasi gleich, aber die am Ausgang entnehmbare Leistung ist etwas geringer, als die in den Pufferakku ladbare. Das liegt an den entstehenden Verlusten der Spannungswandlung auf 5 V USB. Aber auch im verwendeten USB-Kabel zur elektronischen Last fallen bei höheren Strömen nicht völlig vernachlässigbare Verluste an. Verwendet wurde hier ein hochwertiges, sehr kurzes (15 cm) Kabel mit vergoldeten Kontakten, was in der Praxis mehr oder weniger das erzielbare Optimum sein dürfte. Auf jeden Fall macht es hier (und generell beim Laden per USB) Sinn, hochwertige Kabel einzusetzen, sonst können im Kabel nicht unerhebliche Energieverluste entstehen.

Generell ist die Ladeleistung des Forumsladers im Vergleich mit ähnlichen Ladern sehr hoch. Für einen Vergleich schaut am besten mal auf der Dynamolader-Übersichtsseite, dort sind die Leistungen verschiedener Lader in einem Diagramm zu finden. Gerade bei niedrigen und mittleren Geschwindigkeiten ist die Leistung des Forumsladers außerordentlich hoch. Bei sehr hohen Geschwindigkeiten (ab ca. 35 – 40 km/h) sind einige andere Lader zwar noch ein Stück besser. Aber laut Jens During, einem der Entwickler des Forumsladers, war das eine bewusste Entscheidung, nicht die Maximalleistung bei sehr hohen Geschwindigkeiten zu optimieren, da diese zu selten gefahren werden. Der Fokus wurde auf hohe Leistung bei realistischen Geschwindigkeiten gelegt, die über längere Zeit gefahren werden.

Der Grund für die hohe Leistung des Forumsladers dürfte vor allem an der mehrstufigen kapazitiven Kompensation liegen. Ein Kondensator in der Anschlussleitung kompensiert die Induktivität des Dynamos und erhöht so die Leistung. Dieses Konzept ist keineswegs neu und wird auch in einigen anderen Ladern eingesetzt. Sogar im Dynamoscheinwerfer IQ-X wird dieses verwendet.
Leider ist es aber so, dass diese Kompensation abhängig von der Wechselstromfrequenz des Dynamos (die mit der Fahrgeschwindigkeit steigt) ist. Ein Kondensator mit einer bestimmten Kapazität kompensiert die Induktivität des Dynamos immer nur in einem recht engen Geschwindigkeitsbereich so gut, dass damit eine Leistungsehöhung möglich ist. Der Forumslader hat dafür 6 verschiedene Kapazitätsstufen, die je nach Geschwindigkeit (bzw. Wechselstromfrequenz) geschaltet werden. Auch je nach Dynamomodell werden diese Schaltstufen unterschiedlich geschaltet, da die optimale Schaltstufe bei jedem Dynamomodell scheinbar bei anderen Geschwindigkeiten liegt. Daher ist es auch, wie weiter oben schon beschrieben, wichtig, das richtige Dynamomodell in der zugehörigen App auszuwählen!

Die einzelnen Schaltstufen kann man übrigens auch im Leistungsdiagramm erkennen. Die erste Schaltstufe ist bis zu einer Geschwindigkeit von ca. 13 km/h aktiv. Gegen Ende dieses Bereiches steigt die Leistung dann immer langsamer. Dann wird die zweite Stufe geschaltet und die Leistung steigt sprunghaft an. Die zweite Stufe ist nur sehr kurz, um ca. 14 km/h aktiv. Dann beginnt die 3. Schaltstufe, die bis ca. 21/22 km/h aktiv ist. Die 4. Stufe dann bis ca. 27 km/h, danach folgt die 5. Schaltstufe. Die 6. Schaltstufe wurde auch bis 48 km/h nicht geschaltet und wird laut Entwickler wohl bei Shimano-Nabendynamos nicht verwendet.

Generell sollte einem bewusst sein, dass der genaue Verlauf der Kurve durch die Schaltstufen je nach Dynamomodell ein wenig unterschiedlich aussehen kann. Die ungefähre Leistung von üblichen 3 W Nabendynamos ist zwar ähnlich, egal ob es sich nun um den hier verwendeten Shimano Nexus DH-C3000-3N handelt, oder einen anderen Dynamo von Shimano, SON oder Shutter Precision. Aber im Detail kann es durchaus Unterschiede geben.
Auch der Radumfang (hier 2100 mm, ungefähr üblicher Wert bei 28-Zoll-Rädern) spielt eine Rolle. Kleinere Räder drehen sich bei gleicher Geschwindigkeit schneller und erzeugen höhere Leistungen entsprechend eher.

Testfazit

Der Forumslader in der aktuellen Version V6 dürfte leistungsmäßig (zumindest im üblichen Geschwindigkeitsbereich) unübertroffen sein. Er kann deutlich mehr Leistung aus dem Nabendynamo ernten, als viele andere Lader. Teils längere Lieferfristen, Vorkasse und eine Bestellung per Email muss man allerdings akzeptieren. Auch günstig ist der Forumslader nicht, auch wenn der Preis verglichen mit anderen leistungsfähigen Ladern mit Pufferakku absolut konkurrenzfähig ist.

Forumslader kaufen:

Alternativen:

Andere leistungsfähige Dynamolader sind eventuell die Lader von Lumi-Con und Cinq (siehe Dynamolader-Übersichtsseite) – beide habe ich aber noch nicht getestet.

Ein bezahlbarer Lader mit mittlerer Leistung ist der Cycle2Charge V3.

Wer nur wenig ausgeben will, erhält mit dem Fahrradlader V3.1 eine akzeptable Ladeleistung.

Mehr über den Forumslader findet ihr auch in folgendem Video: