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FahrradbeleuchtungDie 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. Als Leuchtmittel kommen weiße und rote Leuchtdioden zum Einsatz. Vor deren praktischen Verwendbarkeit wurden Kleinspannungs-Glühlampen eingesetzt. Die Leuchtmittel werden durch Batterien, Akkus oder einen Dynamo mit Strom versorgt. 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, Petroleumlampen und Karbidlampen vor. Zusätzliche passive Elemente der Fahrradbeleuchtung – Retroreflektoren, die keine Stromzufuhr benötigen – werfen von außen angestrahltes Licht in die eingehende Richtung wieder zurück und lassen das – aufrechte – Fahrrad rundum aus Sicht eines Betrachters aufleuchten, wenn das Rad vom Lichtkegel einer vom Betrachter geführten Leuchte – ungefähr horizontal – erfasst wird. Die Farbgebung rot/gelb/weiß der Reflektoren lässt dabei die Orientierung (Fahrtrichtung) des Fahrrads erkennen. Seit etwa 1985 werden Leuchten angeboten, die Aktiv- und Passivfunktion kombinieren. Geschichte Erste in größeren Stückzahlen verkaufte Formen der Fahrradbeleuchtung finden sich bereits in den 1880er Jahren in Form von Kerzen- und Öllampen. Ende der 1890er Jahre kamen infolge der zunehmenden industriellen Calciumcarbid-Gewinnung auch erste Karbidlampen für Fahrräder auf den Markt. Lange Zeit stellten vor allem diese drei Varianten von Fahrradlampen die gängigste Form der Beleuchtung dar, bis Ende der 1920er Jahre preiswertere und störungsunanfälligere Batterie- und Dynamoanlagen die bisher verwendeten Lampenarten zunehmend vom Markt verdrängen konnten. Bis in die 1930er Jahre wurden elektrische Lampen mit gefederter Schwebe hergestellt, um auf dem weitestgehend unbefestigten Straßennetz eine Schwingungsisolierung der anfangs relativ empfindlichen Glühbirnen erreichen zu können. Gesetzliche RegelungenDeutschlandIn Deutschland ist für den Betrieb eines Fahrrads im öffentlichen Straßenverkehr der Aufbau der Fahrradbeleuchtung gesetzlich in § 67 StVZO (Lichttechnische Einrichtungen an Fahrrädern) und § 67a StVZO (Lichttechnische Einrichtungen an Fahrradanhängern) festgelegt. Wie dort festgelegt, gelten die ECE-Regelungen Nr. 87[1] (maximalen Lichtstärke und Lichtverteilung für Tagfahr- und Fernlicht), Nr. 60[2] (Umschaltung zwischen den Lichtfunktionen), Nr. 50[3] (Lichtstärke und Lichtverteilung der Bremslichtfunktion, Fahrtrichtungsanzeiger), Nr. 48[4] und Nr. 74 (Beleuchtungs- und Lichtsignaleinrichtungen) auch für Fahrräder. Alle in § 22a StVZO aufgeführten Komponenten müssen das deutsche Prüfzeichen tragen.[5] Diese Zulassung wird vom Kraftfahrt-Bundesamt vergeben und ist erkennbar an einer Zulassungsnummer mit einer Wellenlinie, dem Großbuchstaben K und einer Nummer. Die Zulassung der Einrichtungen (Vergabe der Prüfzeichen) werden in den TA 4 (Bautechnische Anforderungen), TA 6 (Lampen), TA 14b (Schlussleuchten für Fahrräder und ihre Anhänger), TA 14c (Begrenzungsleuchten), TA 18 (Rückstrahler), TA 18a (retroreflektierende Streifen an Reifen von Fahrrädern), TA 23 (Scheinwerfer für Fahrräder) und TA 24 (Fahrradlichtmaschinen)[6][7] geregelt. Kinderfahrräder sind von den Vorschriften zur Beleuchtung nicht betroffen, da es sich dabei gemäß § 16 Abs. 2 StVZO nicht um Fahrzeuge im Sinne der Vorschrift handelt. Bei nicht vorschriftsgemäßer Beleuchtungseinrichtung/Beleuchtung des Fahrrades können Bußgelder verhängt werden. Zum 1. Juni 2017 wurden die Vorschriften zur Fahrradbeleuchtung (§ 67, § 67a und § 22a StVZO) grundlegend überarbeitet.[8] Entsprechend § 67 und § 67a StVZO (Stand 26. November 2019) gilt: Grundlagen:
Vorn:
Hinten:
Seitlich:
ÖsterreichIn Österreich benötigt die aktive Fahrradbeleuchtung keine Prüfzeichen, also weder Wellenlinie noch K-Nummer. Die passive Beleuchtung (Rückstrahler) muss allerdings der ECE-Regelung „R 104“ entsprechen.[10] Auch gibt es keine Beschränkung, wie viel Licht am Fahrrad leuchten darf und durch welche Stromquelle die Lichtanlage betrieben wird. Das vordere Licht muss mindestens 100 cd abstrahlen und das Rücklicht mindestens 1 cd. Das Rücklicht darf blinken, das Vordere nicht. Die zulässigen Lichtfarben der aktiven Beleuchtung sind weiß oder hellgelb nach vorne bzw. rot nach hinten. Definiert ist, dass die Beleuchtung ab 15 km/h voll wirksam sein muss und die Scheinwerfer fest mit dem Fahrrad verbunden sein müssen. In den Detailabsätzen weiter 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.[11] SchweizVelos müssen in der Schweiz bei Dämmerung und schlechten Sichtverhältnissen mit ruhenden Lichtern ausgerüstet sein. Das vordere Licht muss weiß leuchten, das hintere rot. Bei Dunkelheit und guter Witterung müssen die Leuchten auf 100 m sichtbar sein und dürfen nicht blenden. Die Lichter dürfen fest montiert oder abnehmbar sein.[12][13] E-Bikes müssen bei Benutzung auch am Tag durchgehend beleuchtet sein.[14] Blinker zur Richtungsanzeige sind zulässig, sofern diese eindeutig als solche erkennbar sind und nicht blenden.[13] Ebenso müssen nach vorne und hinten wirkende weiße bzw. rote Rückstrahler von mindestens 10 cm² am Velo angebracht werden, bei mehrspurigen Fahrrädern sind die äußersten Stellen ebenfalls mit solchen Rückstrahlern zu markieren. Pedale müssen mit gelben Rückstrahlern nach vorne und hinten ausgestattet sein, sofern es sich nicht um Renn-, Sicherheits- oder ähnliche Pedale handelt. Anstatt der Rückstrahler können auch andere Retroreflektoren (z. B. Folien) verwendet werden, solange diese in der Wirkung die gleichen Anforderungen erfüllen.[15] DänemarkIn Dänemark müssen Front- und Rücklicht von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang leuchten und auf 300 m Entfernung und auch in einem Winkel von der Seite sichtbar sein. Sie dürfen nicht blenden. Frontlicht kann weiß, bläulich oder gelblich sein. Gelbes darf nicht blinken. Weißes und bläuliches Frontlicht, so wie rotes Rücklicht muss mit mindestens 120 Impulsen pro Minute (= 2 Hz) blinken. Mit Induktionsspeisung über einen Speichenmagnet wird diese Frequenz f = 2 Hz bei einem Radumfang von u = 2 m bei einem Fahrtempo v = f × u = 4 m/s = 4 × 3,6 = 14,4 km/h erreicht. Auch das rote Rücklicht muss mindestens 120 mal pro Minute blinken.[16] Aktive BeleuchtungselementeDie 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. FrontscheinwerferDer 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 in Deutschland nach TA zulässigen Glühlampen haben eine Leistungsaufnahme von 2,4 Watt bei 6 V Betriebsspannung.[7] 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.
Rückleuchte 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 Glühlampe eines dynamobetriebenen Rücklichts hat eine Leistungsaufnahme von 0,6 Watt bei 6 V. Die meisten modernen LED-Rückleuchten bieten eine Standlichtfunktion, die entweder über Batterien oder über einen während der Fahrt aufgeladenen Kondensator versorgt wird. Vorgeschrieben ist eine Standlichtfunktion in Deutschland und in der Schweiz bisher nicht. Insbesondere batteriebetriebene Rückleuchten haben häufig zusätzlich zum Dauerleuchten auch noch eine Blinkfunktion, deren Verwendung nach dem deutschen und schweizerischem Straßenverkehrsrecht jedoch nicht erlaubt ist, nach dem österreichischen Straßenverkehrsrecht hingegen schon. Der Sinn von Blinkleuchten im Straßenverkehr ist umstritten. StandlichtIm 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 (Superkondensator) in der Leuchte gespeichert oder einer Batterie in der Leuchte entnommen. In LED-Scheinwerfern und -Rücklichtern kann auch eine einzelne LED die Funktion des Standlichtes übernehmen. Des Weiteren wurden Standlichtgeräte speziell für Seitenläuferdynamos vertrieben, die im Stand bzw. beim Rutschen des Reibrades bei feuchtem Reifen oder Frost für begrenzte Zeit die weitere Stromversorgung sichern. Passive BeleuchtungselementeRückstrahler   Rückstrahler, auch Retroreflektoren genannt, strahlen das Licht fremder 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:
Die Reflektoren in den Laufrädern können alternativ auch durch folgende Reflexprodukte ersetzt werden:
Speichenreflektoren und reflektierende Reifen oder Speichenhülsen dürfen zusammen verbaut werden. Weitere gelbe seitlich wirkende Reflektoren dürfen ebenfalls eingesetzt werden. Weitere passive Beleuchtungseinrichtungen an Fahrrädern sind in Deutschland nicht zulässig. Es liegt im Ermessen des kontrollierenden Polizeibeamten, weitere Einrichtungen zu kontrollieren, jedoch darf er bei unzulässigen Reflektoren die Weiterfahrt nicht untersagen. TriviaDie Idee zu den Pedal-Reflektoren stammt aus dem Jahre 1937. Der Chauffeur Hitlers und SS-Hauptsturmführer Anton Loibl überzeugte Heinrich Himmler von seiner Idee. Durch eine Polizeiverordnung vom 13. November 1937 wurden Loibls Tretstrahler zum vorgeschriebenen Bestandteil aller deutschen Fahrräder.[17] Stromquellen am FahrradDie aktive Beleuchtung wird am Fahrrad entweder von einem Dynamo, einer Batterie oder einem Akku versorgt. Es ist aber auch eine Spannungserzeugung über Wirbelströme möglich. DynamobetriebNahezu alle aktuell verkauften Fahrraddynamos sind Wechselstromgeneratoren, die oberhalb ihrer Nenndrehzahl einen näherungsweise konstanten Wechselstrom (Konstantstromquelle) abgeben. Gemäß den Technischen Anforderungen beträgt dieser Strom 500 mA und muss ab 15 km/h zur Speisung einer 6-Volt- oder alternativ 12-Volt-Beleuchtung zur Verfügung stehen. Daraus ergibt sich eine elektrische Leistung von 3 Watt (6 Watt bei 12-V-Beleuchtung).[7] Die Leistung sinkt bis zu einer typischen Mindestdrehzahl ab und die Lampe erlischt im Stand.[18] 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: Der Vorteil von Dynamos ist ihre ständige Verfügbarkeit. Nachteile von Reibraddynamos (Seitenläufer-, Rollendynamo) 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 unempfindlich. Darüber hinaus weisen sie einen sehr hohen Wirkungsgrad auf, deshalb bemerkt man einen Nabendynamo im Alltagsbetrieb nur wenig. Die Integration in die Nabe macht 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 Glüh- und Halogenlampen am Dynamo erfordert wegen der näherungsweisen Konstantstrom-Eigenschaft von Fahrraddynamos die Einhaltung der für die Dynamos vorgegebenen Nennströme (bei 6-Volt-Systemen zum Beispiel die Verwendung von 6-Volt-Lampen mit einem Nennstrom von 400 mA (2,4 W) für den Frontscheinwerfer und 100 mA (0,6 W) für das Rücklicht). Eine Verwendung von Glühlampen mit höheren Nennströmen ist nicht möglich, jedoch kann bei ausreichender Geschwindigkeit ein zweiter Scheinwerfer in Reihe (nicht parallel) zugeschaltet werden.[18] Zugelassene LED-Scheinwerfer und -Rücklichter passen den Betrieb der LED mit elektronischen Schaltungen an den vom Dynamo entsprechend TA geforderten Strom an. ÜberspannungsschutzDa Fahrraddynamos entsprechend der Fahrgeschwindigkeit eine steigende Spannung liefern, würde bei Überschreitung der Nennspannung (i. d. R. 6,0 V) die Leuchtmittel (Glüh-/Halogenbirne oder LED) zerstört. Dieser Wert wird bei ca. 40–45 km/h erreicht. Eine Überspannung tritt auch auf, wenn die Nennlast des Dynamos (i. d. R. 3,0 W) unterschritten wird. Das passiert etwa, wenn der Frontscheinwerfer oder das Rücklicht ausfällt.[18] Spannungsbegrenzer müssen immer gemeinsam mit Front- und Rücklicht ein- und ausgeschaltet werden. In modernen Speichen-, Rollen- und Seitenläuferdynamos sind in der Regel Spannungsbegrenzer eingebaut. Mit dem Abschwenken bzw. Auskuppeln des Dynamos wird somit gleichzeitig der Spannungsbegrenzer, das Front- und das Rücklicht stromlos. Da sich in Nabendynamos technisch bedingt nie Spannungsbegrenzer befinden (s. o.), sind diese in modernen Frontleuchten für Nabendynamos enthalten. Frontleuchten für Nabendynamos erkennt man daran, dass diese immer manuelle und/oder Dämmerungsschalter haben und Stromanschlüsse für das Rücklicht besitzen. Auch LED-Rücklichter sind z. T. mit Spannungsbegrenzern ausgestattet. Beim Fehlen von Spannungsbegrenzern sollte ein handelsüblicher Spannungsbegrenzer für Fahrradbeleuchtung nachgerüstet werden.[19] Zum Beispiel beim Verwenden älterer Seitenläuferynamos sollte dies erfolgen. In Frontleuchten für Seitenläuferdynamos, das sind jene ohne Schalter, befinden sich keine Spannungsbegrenzer. Bei Nabendynamos und Anbau von Frontleuchten für Seitenläuferdynamos sollte ebenfalls ein Spannungsbegrenzer nachgerüstet werden. Batterie- bzw. AkkubetriebEine Batteriebeleuchtung arbeitet üblicherweise mit Gleichspannung. Dazu werden preiswerte Stromversorgungseinheiten angeboten, die anstelle eines Dynamos angebaut werden. Wenn diese 6 V- bzw. 12 V abgeben, können damit die herkömmlichen Leuchten (mit Glüh- und Halogenlampen) betrieben werden und es brauchen die vorhandenen Leuchten nicht ausgetauscht werden. Bei E-Fahrrädern wird die Spannung des Antriebsakkus direkt auf kompatible Lampen bzw. teilweise auf die verwendeten Leuchten angepasste Spannungen zur Stromversorgung der Beleuchtung benutzt. Daneben gibt es Front- und Rückleuchten mit integrierter Stromversorgung, welche per Stecksystem am Fahrrad angebracht und wieder entfernt werden können. Diese werden oft für Sporträder genutzt, da im abgenommenen Zustand das Rad geringfügig weniger Gewicht und Luftwiderstand hat. Vorteilhaft ist, 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. In Deutschland gilt die Verpflichtung, bei Fahrten in Dunkelheit oder schlechter Sicht (wie z. B. Nebel, Regen, Schneetreiben) dafür zu sorgen, dass ausreichend Energie vorhanden ist. Ggf. müssen Ersatzbatterien mitgeführt werden; der Ausfall der Beleuchtung wird mit einer Ordnungsstrafe geahndet. „Eigene Beleuchtung ist an Fahrrädern nur noch dann vorgeschrieben, wenn sie notwendig ist, also wenn die Licht- und Sichtverhältnisse es erfordern.“[20] Batteriebeleuchtungen müssen über ein amtliches Zulassungszeichen des KBA verfügen. Anschluss und VerkabelungZur Verbindung der Spannungsquelle, also des Dynamos oder Akkus mit der Front- und Rückleuchte ist eine zweipolige Verbindung notwendig. Früher wurde der metallische, stromleitende Rahmen des Fahrrads als einer dieser beiden Pole verwendet und nur ein einadriges Kabel verlegt. Dabei trat das Problem auf, dass Lagerungen z. B. in Lenkkopf, Hinterradschwinge keine sichere elektrische Verbindung darstellten. Später kamen zudem nichtleitende Teile aus Kunststoff zum Einsatz. Daher etablierte sich die zweipolige Leitungsführung, die nicht auf den leitfähigen Rahmen als einer dieser Pole angewiesen ist. Dennoch ist bei den meisten Dynamos ein Pol nach wie vor untrennbar mit dem Rahmen verbunden, beispielsweise bei Nabendynamos mit der Achse. Daher ist diese mit dem Rahmen verbundene Ader bei den heute verwendeten Zwillingslitzen zumeist weiß gekennzeichnet. Die gekennzeichnete Ader wird in Installationsanleitungen häufig als „Masse“ oder „Minus“ bezeichnet. Letzteres ist bei einer dynamobetriebenen Wechselstrom-Lichtanlage technisch gesehen zwar falsch, dem Laien jedoch verständlicher. Die Markierung ist notwendig, da nur dieser Pol auch an anderer Stelle mit einem leitenden Rahmen verbunden sein darf. Geschieht das mit dem anderen Pol, entsteht ein Elektrischer Kurzschluss. Fahrraddynamos sind kurzschlussfest, Akkus und Batterien hingegen nicht, so dass hier eine entsprechend dimensionierte Sicherung vorgesehen werden sollte. Die ursprünglich geplante Fahrradausrüstverordnung 29/06, mit der in Deutschland die beschriebene zweiadrige Leitung verpflichtend werden sollte, trat nicht in Kraft. Als Anschlüsse dienen Federklemmen, Schraubklemmen und Flachstecker mit meist 2,8 mm breiten Flachsteckhülsen, sowie weitere handelsübliche und herstellerspezifische Verbinder. Zur Verbesserung von Haltbarkeit und Optik werden die Leitungen durch den Rahmen geführt. Die Stelle, an der die Leitung in den Rahmen geführt wird, ist einem erhöhten Kabelbruchrisiko ausgesetzt und sollte entsprechend geschützt werden. Ein Nachteil dieser Leitungsführung ist, dass ein Tausch aufwendig ist, zum Teil ist der Ausbau des Tretlagers nötig. Bei Betrieb mit Nabendynamo führt von diesem eine Zwillingslitze zum Anschluss der Frontleuchte (diese haben normalerweise einen Schalter). Dort wird die Spannung über einen Schalter auf die Lampe im Scheinwerfer als auch die Ausgangsanschluss gelegt, von der eine weitere Zwillingslitze zur Rückleuchte führt. Bei Betrieb mit Speichen-, Rollen- oder Seitenläuferdynamos führt meist von diesem eine Zwillingslitze zur Frontleuchte (diese benötigen keinen Schalter) und eine zweite zum Rücklicht. Literatur
WeblinksCommons: Fahrradbeleuchtung – Sammlung von Bildern
Einzelnachweise
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