Fahrradbeleuchtung

Die Fahrradbeleuchtung ist eine Fahrzeugbeleuchtung am Fahrrad. Sie dient dazu, während der Fahrt dem Fahrer Sicht auf den Fahrweg zu verschaffen und anderen Verkehrsteilnehmern zu erleichtern, das Fahrrad schnell wahrzunehmen.

Für die frühen Fahrräder verwendete man zunächst Leuchtentypen, die von anderen Fahrzeugarten übernommen und der Konstruktion des Fahrrads angepasst wurden. Dabei kamen Fahrradlampen und Laternen mit Kerzen als Leuchtquelle, kleine Öllampen, Petrollampen und Karbidlampen vor.

Heute wird die Fahrradbeleuchtung mit aktiven Elementen elektrisch betrieben.

Die Beleuchtung umfasst aktive und passive Elemente, eine Stromquelle und die Verkabelung. Aktive und passive Elemente unterscheiden sich in ihrer Funktion dadurch, dass aktive Elemente Licht ausstrahlen – batterie- oder dynamo­betrieben – und passive Elemente lediglich fremdes Licht reflektieren. Passive Elemente arbeiten ohne Stromzufuhr.

Gesetzliche Regelungen

Deutschland

In Deutschland ist für den Betrieb eines Fahrrads im öffentlichen Straßenverkehr der Aufbau der Fahrradbeleuchtung gesetzlich in § 67 StVZO (Lichttechnische Einrichtungen an Fahrrädern) sowie in den TA 4 (Bautechnische Anforderungen), 6 (Lampen), 14b (Schlußleuchten für Fahrräder und ihre Anhänger), 14c (Begrenzungsleuchten), 18 (Rückstrahler), 18a (retroreflektierende Streifen an Reifen von Fahrrädern), 23 (Scheinwerfer für Fahrräder) und 24 (Fahrradlichtmaschinen)^[1] geregelt. Eine seit 1998 diskutierte Fahrradausrüstverordnung (FAusrüstV) mit Änderungen einiger dieser Vorschriften wurde 2006 vom Bundesrat abgelehnt^[2].

Vorgeschrieben ist:

• eine Lichtmaschine mit einer Nennleistung von mindestens 3 W, deren Nennspannung 6 V beträgt (eine Batterie darf zusätzlich verwendet werden)
• ein nach vorn wirkender Scheinwerfer für weißes Licht
• mindestens ein nach vorn wirkender weißer Rückstrahler, dieser darf im vorderen Scheinwerfer integriert sein
• eine Schlussleuchte für rotes Licht, deren niedrigster Punkt der leuchtenden Fläche sich nicht weniger als 250 mm über der Fahrbahn befindet
• mindestens ein roter Rückstrahler, dessen höchster Punkt der leuchtenden Fläche sich nicht höher als 600 mm über der Fahrbahn befindet
• ein mit dem Buchstaben „Z“ gekennzeichneter roter Großflächen-Rückstrahler (die Schlussleuchte sowie einer der Rückstrahler dürfen in einem Gerät vereinigt sein)
• nach vorn und nach hinten wirkende gelbe Rückstrahler an den Fahrradpedalen
• mindestens zwei um 180° versetzt angebrachte, nach der Seite wirkende gelbe Speichenrückstrahler an den Speichen des Vorderrades und des Hinterrades oder ringförmig zusammenhängende retroreflektierende weiße Streifen an den Reifen oder in den Speichen des Vorderrades und des Hinterrades

Zusätzlich sind zulässig:

• eine zusätzliche, auch im Stand wirkende Schlussleuchte für rotes Licht
• zusätzliche nach der Seite wirkende gelbe rückstrahlende Mittel.

In einigen Punkten sind diese Bestimmungen der StVZO bereits überholt. Es gibt inzwischen nach StVZO zugelassene Rücklichter, die Rücklicht und Standlicht in einer einzigen Leuchte vereinigen, und Fahrradscheinwerfer, die nach vorn eine Standlichtfunktion besitzen. Auch ist es heute möglich mit moderner LED Technologie, mit der selben Leistung von 3 W deutlich hellere Frontscheinwerfer zu bauen, als dieses mit Glühlampen oder Halogen möglich wäre.

Folgende Ausnahmen gelten für Rennräder, deren Gewicht nicht mehr als 11 kg beträgt:

• anstelle der Lichtmaschine dürfen Batterien für den Betrieb von Scheinwerfer und Schlussleuchte genutzt werden
• der Scheinwerfer und die vorgeschriebene Schlussleuchte müssen nicht fest am Fahrrad angebracht sein; sie sind jedoch mitzuführen und wenn erforderlich zu benutzen
• Scheinwerfer und Schlussleuchte brauchen nicht zusammen einschaltbar zu sein
• es darf auch ein Scheinwerfer niedrigerer Nennspannung als 6 V mitgeführt werden
• seit 2006 muss der Lichtstrom im Kernausleuchtungsbereich in 10 Metern Entfernung mindestens 10 Lux betragen (siehe 10-Lux-Regelung).

Des Weiteren sind Rennräder für die Dauer der Teilnahme an Rennen von den Vorschriften zur Beleuchtung befreit.

Alle benutzten Komponenten müssen das deutsche Prüfzeichen tragen. Diese Zulassung wird vom Kraftfahrt-Bundesamt vergeben und ist erkennbar an einer Zulassungsnummer mit einer Wellenlinie, dem Großbuchstaben K und einer Nummer. Bei Fahrrädern ohne Befestigungselemente am Rahmen ist eine Verwendung von abnehmbar aufgeklemmten Leuchten zulässig. Die verwendeten Leuchten müssen jedoch auch das Prüfzeichen tragen. Es hängt vom Ermessen des kontrollierenden Polizeibeamten ab, ob auch andere Leuchten ohne das Zulassungskennzeichen toleriert werden.

Österreich

In Österreich benötigt die Fahrradbeleuchtung – sowohl aktiv als auch passiv – keine Prüfzeichen, also weder Wellenlinie noch K-Nummer. Auch gibt es keine Beschränkung, wie viel Licht am Fahrrad leuchten darf und durch welche Stromquelle die Lichtanlage betrieben wird. In den Detailabsätzen unten ist darauf zu achten, dass bei rechtlichen Hinweisen die Situation im deutschen Straßenverkehr beschrieben ist. In Österreich gilt für die aktive und passive Beleuchtung sowie für weitere Fahrradkomponenten wie Glocke bzw. Hupe, Bremsen, etc. die österreichische Fahrradverordnung.

Schweiz

In der Schweiz werden die Beleuchtungsvorschriften liberal gehandhabt.

Verkehrsregelnverordnung (VRV)

Art. 30 Fahrzeugbeleuchtung allgemein (Art. 41 SVG)

1 Das Fahrzeug ist zu beleuchten, sobald die übrigen Strassenbenützer es sonst nicht rechtzeitig erkennen könnten.

Verordnung über die technischen Anforderungen an Strassenfahrzeuge (VTS)

Art. 216 Beleuchtung

1 Fahrräder müssen, wenn eine Beleuchtung nach Artikel 30 Absatz 1 VRV erforderlich ist, mindestens mit einem nach vorn weiß und einem nach hinten rot leuchtenden, ruhenden Licht ausgerüstet sein. Diese Lichter müssen nachts bei guter Witterung auf 100 m sichtbar sein. Sie können fest angebracht oder abnehmbar sein.

2 Die Lichter an Fahrrädern dürfen nicht blenden.

3 Für die Farben zusätzlicher Lichter gilt Anhang 10.

4 Richtungsblinker sind nur zulässig an Fahrrädern mit geschlossenem Aufbau.

Stand 1. Juli 2007

Aktive Beleuchtungselemente

Die Untersagung der Weiterfahrt bei fehlender Leuchtenfunktion muss bei fehlendem Tageslicht hingenommen werden (mindestens wegen Fremdgefährdung). Das Fehlen von Leuchten oder deren Defekt kann auch bei Tag zu einer gebührenpflichtigen Verwarnung führen.

Frontscheinwerfer

Der Frontscheinwerfer strahlt weißes Licht aus. Lichtquelle ist entweder eine herkömmliche Glühlampe, eine Halogenlampe oder auch eine oder mehrere LED. Für letztere hat sich der Begriff LED-Scheinwerfer durchgesetzt. Der Frontscheinwerfer strahlt das Licht gerichtet vor das Fahrrad. Die geforderte Form des Lichtbündels wird durch Reflektoren und ggf. durch Streuscheiben realisiert. Die in von einem Dynamo gespeisten Frontscheinwerfern verwendeten und nach StVZO zulässigen Glühlampen haben eine Leistungsaufnahme von 2,4 Watt bei 6 V Betriebsspannung (beziehungsweise auch 4,8 W bei 12 Volt). Die Frontleuchten können zusätzlich mit einer weißen Standlicht-LED ausgestattet sein, die über einen in die Leuchte integrierten Kondensator oder durch Batterien mit Strom versorgt wird.

• 

  Batteriebeleuchtung vorn

• 

  Halogen-Dynamo-
  beleuchtung vorne

• 

  Dynamobeleuchtung vorne

Rückleuchte

Batteriebeleuchtung hinten

Die Rückleuchte strahlt rotes Licht aus. Das Licht strahlt durch eine Streuscheibe diffus nach hinten. Lichtquelle ist entweder eine Glühlampe oder eine oder mehrere LEDs. Die Rückleuchte wird entweder durch den Dynamo oder durch Batterien gespeist. Die Glühlampe eines dynamobetriebenen Rücklichts hat eine Leistungsaufnahme von 0,6 Watt bei 6 V. Die meisten moderneren LED-Rückleuchten verfügen über eine Standlichtfunktion, die entweder über Batterien oder über einen während der Fahrt aufgeladenen Kondensator versorgt wird. Vorgeschrieben ist eine Standlichtfunktion in Deutschland bisher nicht. Besonders batteriebetriebene Rückleuchten verfügen neben dem Dauerleuchten auch noch über eine Blinkfunktion, deren Verwendung nach dem deutschen Straßenverkehrsrecht jedoch nicht erlaubt ist, nach dem österreichischen Straßenverkehrsrecht hingegen schon. Der Sinn von Blinkleuchten im Straßenverkehr ist umstritten.

Passive Beleuchtungselemente

Rückstrahler

Reflektoren in Vorder- und Hinterrad, das Fahrrad ist von der Seite gut zu erkennen

Reflektor (Rückstrahler) am Fahrradpedal. Das Licht wird in die Richtung zurückgeworfen, aus der es kommt. Die Aufnahme mit Blitzlicht verdeutlicht den Effekt.

Rückstrahler, auch Retro-Reflektoren genannt, strahlen das Licht von fremden Lichtquellen (zum Beispiel aus Fahrzeugscheinwerfern) direkt zu diesen zurück. Dabei hängt der Helligkeitseindruck auch von der Fläche der Reflektoren ab. Besser erkennbar als das „punktuelle Katzenauge“ sind daher Großflächenreflektoren. Wichtig sind vor allem die in Fahrtrichtung von hinten (rot) und vorn (weiß) sichtbaren Reflektoren, da sie beispielsweise bei ausgefallener Eigenbeleuchtung eine gewisse Sichtbarkeit gewährleisten. Sie sind daher ein wichtiger Teil der Fahrradbeleuchtung. Die Wirkung von Reflektoren, die das Fahrrad als Fahrrad (Konturerkennung) erkennbar machen (Reflexmaterialien an Reifen, Felgen Speichen, Pedalen) sind in ihrer Wirksamkeit umstritten.

Folgende Reflektoren werden durch die deutsche Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung StVZO vorgeschrieben:

• ein weißer Reflektor nach vorne, der im Frontscheinwerfer integriert sein darf
• ein roter Reflektor nach hinten, der höchstens 60 cm über dem Boden angebracht sein darf
• ein roter Großflächenreflektor (Z-Reflektor); einer der beiden nach hinten weisenden Reflektoren darf in der Rückleuchte integriert sein
• je Pedal jeweils ein nach vorne und ein nach hinten wirkender gelber Reflektor, zusätzliche seitlich wirkende Reflektoren sind zulässig
• mindestens vier (zwei Bauteile zu je zwei Reflektoren) gelbe Reflektoren im Vorderrad
• mindestens vier (zwei Bauteile zu je zwei Reflektoren) gelbe Reflektoren im Hinterrad

Die Reflektoren in den Laufrädern können auch alternativ durch folgende Reflexprodukte ersetzt werden:

• zwei mit weißem Reflexstreifen versehene Reifen

oder

• zwei weiße, ringförmig zusammenhängende Reflexstreifen zwischen den Speichen.

Speichenreflektoren und reflektierende Reifen oder Speichenringe dürfen zusammen eingesetzt werden. Weitere gelbe Reflektoren, die seitlich wirken, dürfen ebenfalls eingesetzt werden.

Weitere passive Beleuchtungseinrichtungen sind an Fahrrädern in Deutschland nicht zulässig. Es liegt im Ermessen des kontrollierenden Polizeibeamten, weitere Einrichtungen zu kontrollieren. Die Untersagung der Weiterfahrt bei unzulässigen Reflektoren muss nicht hingenommen werden.

Stromquellen am Fahrrad

Die aktive Beleuchtung wird an einem Fahrrad entweder per Dynamo oder per Batterie betrieben.

Dynamobetrieb

Nahezu alle aktuell verkauften Fahrraddynamos sind Wechselstromgeneratoren, die oberhalb ihrer Nenndrehzahl einen näherungsweise konstanten Wechselstrom (Konstantstromquelle) abgeben. Nach StVO beträgt dieser Strom 500 mA und muss ab 15 km/h zur Speisung einer 6-Volt- oder neuerdings alternativ 12-Volt-Beleuchtung zur Verfügung stehen. Daraus ergibt sich eine elektrische Leistung von 3 Watt (6 Watt bei 12-V-Beleuchtung). Die Leistung sinkt bis zu einer typischen Mindestdrehzahl ab und die Lampe erlischt im Stand.

Bei Steigerung der Fahrgeschwindigkeit und entsprechend der Dynamodrehzahl steigt die Lampenleistung geringfügig an. Eine Regelung des Dynamos ist für den normalen Betrieb nicht notwendig.

Es gibt unterschiedliche Bauformen der Fahrraddynamos:

• Seitenläuferdynamo
• Walzendynamo
• Speichendynamo
• Nabendynamo

Der Vorteil von Dynamos ist ihre ständige Verfügbarkeit. Nachteile von Reibraddynamos (Seitenläufer, Walzendynamo) sind das Durchrutschen bei feuchtem Reifen oder Schnee und die Abnutzung des Reibrades bzw. der Walze und des Reifens - was ebenfalls zum Durchrutschen führt. Weitere Nachteile der meisten Reibraddynamos sind ihre hohen Laufgeräusche, die Schmutzanfälligkeit und der niedrige Wirkungsgrad, was sich negativ auf die allgemeinen Fahreigenschaften und ihre Verfügbarkeit auswirkt. Moderne Nabendynamos sind dagegen fast lautlos, wartungsfrei und gegenüber Witterungseinflüssen und Schmutz nahezu unempfindlich. Darüber hinaus besitzen sie einen sehr hohen Wirkungsgrad, deshalb bemerkt man im Alltagsbetrieb einen Nabendynamo kaum. Die Integration in die Nabe gestaltet Reparaturen aufwendig; ein Nachrüsten erfordert eine Neueinspeichung der (Dynamo)Nabe. Speichendynamos vermeiden gleichfalls die Nachteile von Reibraddynamos, jedoch liegt der Wirkungsgrad aktueller Modelle deutlich unter dem von Nabendynamos.

Die Verwendung von Glühlampen am Dynamo erfordert wegen der näherungsweisen Konstantstrom-Eigenschaft von Fahrraddynamos die Einhaltung der für die Dynamos vorgegebenen Nennströme (bei 6-Volt-Systemen zum Beispiel durch die Verwendung von 6-Volt-Glühlampen mit einem Nennstrom von 400 mA für den Frontscheinwerfer und 100 mA für das Rücklicht). Eine Verwendung von Glühlampen mit höheren Nennströmen ist nicht möglich, jedoch kann bei ausreichender Geschwindigkeit ein zweiter Scheinwerfer in Reihe geschaltet werden.

Zugelassene LED-Scheinwerfer und -Rücklichter passen den Betrieb der LED mit elektronischen Schaltungen an den vom Dynamo gelieferten Strom an. LED (auch mehrere in Reihe) lassen sich nach Gleichrichtung des Wechselstromes ohne Vorwiderstand direkt an einem Dynamo betreiben, sofern der maximal zulässige Strom der LED groß genug ist.

Batterie- bzw. Akkubetrieb

Batteriebeleuchtung arbeitet üblicherweise mit 3 bis 6 V Gleichspannung. Per Stecksystem können die Lampen schnell am Fahrrad angebracht und wieder entfernt werden.

Vorteilhaft sind die einfache Montage und dass im Gegensatz zu Dynamobetrieb der Tretwiderstand des Fahrers nicht erhöht wird, sowie dass batteriebetriebene Lampen auch leuchten, wenn das Fahrrad steht. Ein Nachteil ist, dass die Beleuchtung nicht beliebig lange betrieben werden kann. Sie versagt, sobald die Batterien oder Akkus entladen sind.

Batteriebeleuchtung ist in Deutschland als alleinige Beleuchtung nur bei Rennrädern unter 11 kg zulässig. Eine geplante Änderung, diese Ausnahmeregelung auf Mountainbikes (unter 13 kg) auszuweiten, ist 2006 im Bundesrat gescheitert.

Schaltplan einer umschaltbaren Dynamo- und Batterieversorgung

In Deutschland ist es zulässig, eine funktionierende, auf Dynamoversorgung basierende Beleuchtung mit einem Akku zu betreiben. Damit lassen sich die meisten Nachteile der unterschiedlichen Systeme Dynamo- und Akkubeleuchtung aufheben. Da nahezu sämtliche für Dynamobetrieb in LED-Technik produzierte Frontscheinwerfer und Rückleuchten z. T. unter Beachtung der Anschlusspolarität mit 6 Volt Gleichspannung betrieben werden können, ist eine umschaltbare Batterieversorgung mit verhältnismäßig geringem konstruktiven Aufwand verbunden. Gegenüber einer aufwändigeren Nachrüstung mit einem Nabendynamo ermöglichen im Handel vertriebene Haltebleche für Cantisockel einen kostengünstigeren Anbau eines Reibraddynamos an den meisten Gabel- und Rahmenausführungen.

In diesem Ausführungsbeispiel wurde die zur Speisung der Dynamo-Beleuchtung vorgesehene Batterie-Einheit zusammen mit einem Umschalter (nicht abgebildet) in einer zwischen Gepäckträgerstreben und Sattelrohr angebrachten Satteltasche untergebracht

Standlicht

Im Handel erhältlich oder bereits montiert sind Front- und Rückleuchten mit Standlichtfunktion. Derartige Leuchten leuchten beispielsweise im Stand bis zu fünf Minuten nach. Die erforderliche elektrische Energie wird entweder während der Fahrt vom Dynamo abgenommen und in einem speziellen Kondensator (Gold Cap) in der Leuchte gespeichert oder einer Batterie in der Leuchte entnommen. In LED-Scheinwerfern und LED-Rücklichtern kann eine einzelne LED auch die Funktion des Standlichtes übernehmen.

Anschluss und Verkabelung

Die Verkabelung ist der bei dynamobetriebener Beleuchtung notwendig, um den Dynamo elektrisch mit den Lampen zu verbinden. Prinzipiell unterscheidet man einadrige und zweiadrige Verkabelung. Bei der einadrige Verkabelung wird der Strom über ein Kabel zur Lampe geleitet. Der Rahmen, Gepäckträger bzw. andere Fahrradteile dienen als Rückleitung (Masse). Nachteil ist, dass Korrosion oder Lackschichten zu hohen Übergangswiderständen beziehungsweise zu einer Unterbrechung der Stromführung führen können. Mit der zweiadrigen Verkabelung werden die Nachteile vermieden.

Zur Verbesserung der Haltbarkeit und Optik werden die Kabel meist durch Bohrungen in den Rahmen geführt. Die Stelle, wo das Kabel in den Rahmen geführt wird ist ein erhöhten Kabelbruchrisiko ausgesetzt und muss mit entsprechenden Kunststoffteilen geschützt werden. Ein Nachteil dieser Kabelführung ist, dass ein Tausch des Kabels sehr aufwändig ist, zum Teil ist der Ausbau des Tretlagers nötig.

Mitunter werden auch Metallfolien zur Stromführung verwendet. Auf Kunststoffbauteile wie etwa Schutzbleche oder Carbonrahmen sind Kupferfolien zur Stromführung aufgeklebt. Zur elektrischen Kontaktierung werden Anschlussteile aufgenietet. Wegen der ungeschützten Verlegung und durch mechanische Belastung treten häufig Kontaktprobleme auf, infolge von Korrosion der Folien und Lockerung der Nietverbindungen.

Die Kontaktierung der Kabel an Dynamo und Fahrradlampen erfolgt heute überwiegend über Klemm- und Steckverbindungen. Dabei gilt die Verbindung von Steckverbindungen mit angecrimpten Steckern (4 bzw. 6,8 Millimeter) als sehr zuverlässig. Bis etwa 1990 wurden Kabel am Dynamo über eine Rändelmutter als leicht nachstellbare Verbindung angeschlossen.

Vor allem preiswerte Fahrräder werden mit einadriger Verkabelung und/oder dünnen Leitungen ausgerüstet. Das Problem dünner Leitungen ist weniger deren höherer Innenwiderstand als deren geringere mechanische Stabilität. Die Nachrüstung mit zweiadrigen Leitungen, ggf. mit einem höheren Querschnitt, der Ersatz vorhandener Folienverkabelungen durch Leitungen und die Verwendung von passenden Kabel-Steckschuhen erhöhen die Zuverlässigkeit deutlich. Die entsprechenden Verbindungsteile und witterungsbeständige Kabel mit größerem Leiterquerschnitt (Anm.: 0,75 mm² genügen dafür) sowie die Klemmwerkzeuge sind im Automobilteile-Handel und im Elektronik-Handel erhältlich.

Literatur

• Fritz Winkler, Siegfried Rauch: Fahrradtechnik Instandsetzung, Konstruktion, Fertigung. 10. Auflage, BVA Bielefelder Verlagsanstalt GmbH & Co. KG, Bielefeld, 1999, ISBN 3-87073-131-1
• Michael Gressmann, Franz Beck, Rüdiger Bellersheim: Fachkunde Fahrradtechnik. 1. Auflage, Verlag Europa Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2006, ISBN 3-8085-2291-7

Weblinks

 Commons: Fahrradbeleuchtung – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• umfangreiche Studie zur Fahrradbeleuchtung sowie Lampen- und Dynamotests
• vergleichende Gegenüberstellung von Messungen der Beleuchtungsstärke (Glühlampen- und LED- sowie Sonderscheinwerfer)

Einzelnachweise

1. ↑ Verkehrsblatt, Heft 22-2003
2. ↑ Fahrradzukunft, Ausgabe 1 und Bundesratsdrucksache Nr. 29/06 vom 7. April 2006