Mit dem Solar-Rad bin ich gleich nach seiner Fertigstellung losgefahren, ohne einen größeren Test. Statt nach Westafrika bin ich ja wg. Corona-Grenzschließungen nur bis Portugal gekommen. Hier meine Erfahrungen, die sich ändern können (insbesondere wenn ich afrikanische Länder durchquere), folglich kann und wird es in diesem Beitrag Aktualisierungen geben. Letzte Änderung 30.09.2020.
Solar-Fahrrad vor Austausch des Solarmoduls – wichtig ist eine gleichmäßige Gewichtsverteilung
Der Vergleich mit einem E-Bike: Wenn man, wie ich, gerne E-(Mountain-)Bike fährt, hat man sowieso einen relativ schweren Akku dabei. Der Solaranhänger kommt dann mit 18 kg Leergewicht noch dazu. Leichtere Varianten sind, nach dem ich die Sun-Trip-Teilnehmer und deren Räder gesehen habe, auch möglich, jetzt würde ich z.B. statt dem Bob-IBEX -Anhänger den deutlich leichteren Aevon KIT L80 als Grundkonstruktion nehmen.
Der große Vorteil eines Solar-Fahrrades ist, dass man keine Steckdose braucht. Mittags ist der Akku immer voll (wenn man mal von den drei spanischen Regentagen absieht, die ich hatte). Nachts habe ich dann mein Handy aufgeladen, alles hat gut geklappt (Ausnahme DC/DC-Wandler ausgefallen, siehe unten). Mit dem Panel kann viel freier gefahren werden, da keine Vorausplanung wg. Übernachtung auf Campingplätzen (Stromanschluss) o.ä. nötig ist. Man fährt einfach so weit, wie man kommt.
Der Vergleich mit einem normalen Fahrrad ist schwierig. Das Zusatzgewicht ist schon erheblich. Sportliche Sun-Trip-Teilnehmer fahren bis zu 400 km am Tag, da können sportliche Rennradfahrer kaum mithalten. Ich in meinem Alter bin eher gemütlich unterwegs und war im Schnitt vielleicht 100 km am Tag unterwegs. Meine höchste Tagesstrecke waren 150 km. Die Frage, ob das Solar-Rad sich gegenüber einem normalen Tourenrad (mit gleichviel Gepäck) lohnt, muss jeder selbst beantworten. Ein Tourenrad fährt sich einfacher, denke ich, lässt sich leichter lenken und leichter mal über eine Leitplanke oder ein paar Treppenstufen heben. Dagegen ist man mit einem Solarrad schneller und man kann mit so einem Anhänger, wie ich ihn habe, deutlich mehr Gepäck mitnehmen.
Geschwindigkeitsvergleich (zu berücksichtigen ist, dass ich generell wenig in die Pedale trete und es im Vergleich in Marokko gefühlt heißer, in Ghana bewölkter war):
Solarbike (Spanien bis Marokko 2022, 28-36°C) 16 bis 19 km/h
normales Fahrad in Ghana (Kumasi bis Obuasi, 33-34°C): 10 bis 11 km/h
bessere Flächennutzung und bessere Zellen laden schon in der ersten Morgensonne den Akku
Energetische Berachtung: Bei einem Solar- und Fahrradexperten in Istres (Frankreich) habe ich das Solarmodul gegen ein besseres (150Wp-Modul) getauscht. Als Faustformel gilt:
Solarmodul-Nennleistung in Watt peak x 4 = durchschnittlicher Tagesertrag in Wh
Bei mir sind folglich durchschnittlich 150 Wp mal Faktor 4, also 600 Wh Energieausbeute pro Tag möglich, die in den Akku gehen oder direkt vom Motor verbraucht werden.
Wenige Tage vor Abfahrt habe ich einen Vorderrad-Gepäckträger gefunden, der an der Federgabel (mit Klettverschluss) fest moniert wurde. Auf diesem sind auch die Front-Blinker angebracht. Habe beides mit Kabelbinder gesichert. Die Blinker habe ich nicht wirklich genutzt, die seitlichen sind schnell abgebrochen, vorne und hinten die haben gehalten.
Tetrarack M1 Front Fork Federgabel Vorderrad Gepäckträger 10 kg
zur Gewichtsverteilung: Am besten fährt man mit vorne mit leichtem Gepäck (leichter Schlafsack, leichte Regenjacke, Essen), am Hinterrad mit den schweren Sachen (Akku, Laderegler, Essgeschirr, Reparaturzeug wie Ersatzkette, Alien III Tool etc.) und hinten den Rest (Zelt, Kocher, Wäsche, Medikamente, Wasseraufbereitung). Alles gewichtsmäßig gleich auf die rechte und linke Seiten verteilt. Damit bin ich gut über Bodenschwellen und andere Unebenheiten gefahren, manchmal ohne zu bremsen.
Interessanterweise habe ich mein Rad nur viermal auseinandernehmen müssen. Einmal in Deutschland bei einer Jugendherbergsübernachtung (weil ich da ein Fahrradkeller für sicherer hielt), einmal in Frankreich, wo es eine Schranke gab, die nicht geöffnet werden konnte, und zweimal wegen Platten.
Vorderrad-Panne
zur Navigation: Die Komoot-App hat alle Fahrradwege in Frankreich, Belgien und Spanien gekannt, und zusätzlich alle landschaftliche schönen Wege sowie Wanderwege. In Portugal, Marokko und Ghana findet Komoot alle Haupt-, neben und sonstige Straßen. Der Höhenverlauf der Strecke kann während (und nach) der Fahrt angezeigt werden. Es bleibt nicht aus, dass auch mal ein schlechter Weg dabei ist, doch im Großen und Ganzen hat die Navigation mit Offline-Karten gut geklappt. Erst als (in Spanien einmal) der DC/DC-Wandler, der die 36V-Akkuspannung auf 5V-USB-Ladespannung für das Handy runterregelt, komplett ausfiel, musste nach Himmelsrichtung gefahren werden. Als Navi dienten dann die Notizen auf Papier und ab und zu ein Tipp von Passanten, um zu wissen, wo es lang ging.
Die Komoot-App hat den Nachteil, dass sie viel Strom verbraucht und das Handy genau diese App als erstes ausschaltet, wenn es zu heiß wird. Interessanterweise gab es das Problem in Ghana nicht mehr, trotz Temperaturen um 35 C. Die Polarsteps-App, die die Reise protokollierte, behauptet von sich, dass sie sehr wenig Strom verbraucht. Die Rahmentasche, in der das Handy unter einer durchsichtigen Folie mitgeführt werden konnte, war völlig ungeeignet. Bei der Lenker-Halterung war es deutlich besser, da hier der Fahrtwind kühlt.
Diese Navigation fällt nie aus. Auf Papier-Karten kann nicht vollständig verzichtet werden. Papierkarten oder -kartenausschnitte mit großem Maßstab, mit Entfernungsangaben versehen, bieten eine gute Übersicht zum Planen und auch unterwegs.
Die Comoot-App hat den Vorteil, dass sie die Durchschnittsgeschwindigkeit errechnet, ohne die Fahrpausen zu berücksichtigen. Die Polarsteps-App zeigt (manchmal) ein Sonnen-/Wolken/Regensymbol und die Tagseshöchsttemperatur an, welche vermutlich aus Wetterdaten während der Fahrt bestimmt wird. Beide Apps speichern den Fahrtverlauf, so dass im Nachhinein die Informationen kombiniert werden können.
2) mit Spitzzange Beläge aus der Bremszange ziehen, dabei Rückstellfeder ebenfalls entfernen
3) Bremszange ganz öffnen, indem an der äußeren kleineren roten Einstellschraube von Hand bis zum Anschlag nach links gedreht wird.
Gleiches dann mit der (inneren) größeren roten Einstellschraube, diese jedoch mit Torx-Schraubenzieher ebenfalls nach links drehen. Bremszange ist dann maximal geöffnet.
4) Neue Bremsbeläge einsetzen: Bremsbelag, welcher mit R für rechts gekennzeichnet ist (mit gebogenem Nippel-Ende, kommt innen hin bei großer roter Schraube), Rückstellfeder und Bremsbelag, welcher mit L für links gekennzeichnet ist (mit geradem Nippel-Ende, kommt außen hin bei kleiner, roter Schraube) zu einem Paket stapeln (Richtung der Feder beachten, so wie „es logisch“ erscheint).
Das ganze Paket in die Bremszange schieben, beide Beläge müssen hörbar in die Bremszange einrasten, richtigen Sitz durch leichtes Ziehen an den Nippel-Enden prüfen.
5) Vorderes Laufrad wieder einbauen, mal testweise am Bremshebel an der Lenkerstange ziehen.
6) Bremssattel justieren: Dazu Befestigungsschrauben des gesamten Bremssattels im Imbusschlüssel leicht lösen, so dass dieser seitlich zu bewegen ist.
Mit Torx-Schraubenzieher größere rote Einstellschraube um 7 Raster-Positionen nach rechts drehen. Gleiches für den äußeren Belag (kleinere rote Einstellschraube).
7) Bremshebel am Lenker ziehen und gleichzeitig den Bremssattel mit Imbusschlüssel wieder festschrauben. Der Bremssattel ist jetzt mittig montiert.
8) Inneren und äußeren Belag um ein paar Rasterpositionen lösen, so dass kein Schleifgeräusch mehr hörbar ist. Der innere Belag muss ganz nahe an der Bremsscheibe sein.
9) Wenn die Bremsbeläge dünner werden, den letzten Schritt regelmäßig wiederholen.
10) Bremsen testen. Die volle Bremsleistung ist erst nach 100 km vorhanden.
Kette reparieren/wechseln
Kette 9-fach (=9s oder 9speed). Die jetzige Kette besteht aus 116 Einzelglieder (d.h. 58 Doppelglieder), davon ein Kettenschloss-Glied. Die Kettenglieder-Bezeichnung KMC XSP bzw. X9 XSP, wobei SP als ein Zeichen zusammengezogen ist, ist auf beiden Seiten vorhanden. Es gibt Ketten von Shimano, Sram und KMC und spezielle Zangen zum Öffen eines Kettenschlosses.
(aus Youtube-Anleitung von „Grinsgesicht“): Wenn Kette gerissen ist, Kette suchen gehen. Vorbereitung: Eine alte Socke als Schutz vor Dreck anziehen, Schaltwerk und Umlenkrollen reinigen, Kette mit alter Zahnbürste reinigen, saubere Kette mit Kettenspray einsprühen.
Kette öffnen, wenn Kettenschloss (wie bei mir) vorhanden ist: Kette mit Draht oder Schnur zusammenziehen, damit ein zugentlasteter Bereich entsteht. Mit einer Zange das Kettenschloss-Glied „schräg/diagonal“ verkantet zusammendrücken und damit das Glied öffnen, oder (besser) einen festen Draht , zur Drahtschlaufe gebogen, in die Kette einführen und mit Zange zusammen ziehen.
Bei gerissenem Bolzen den nächsten Bolzen bei „minus genau 2 Kettengliedern“ suchen und diesen nur teilweise mit dem Kettennieter vorsichtig und nur teilweise rausdrücken. Wenn das Drehen leichter wird, aufhören! Nur bei10-fach-Ketten oder mehr muss die Laufrichtung beachtet werden: Dann muss die Prägung auf der Außenseite und leicht sichtbar sein, glatte Seite innen). Bei meiner Kette ist das egal.
(Übersetzungsverhältnis Klein-klein wählen) Offene Niete über das Tretkurbel-Zahnrad führen, es muss unten im freien Bereich genietet werden und der Bolzen muss von der Außenseite gedrückt werden können. Anderes Ende auf das kleinste Ritzel legen und um die erste Umlenkkrolle legen, so nah an der ersten Rolle wie möglich, falls zwei Führungsbereiche zwischen den beiden Umlenkrollen möglich sind. Kette dann auch um die zweite Umlenkrolle legen mit Speichen-Draht, normalen Draht oder Schnur zusammenziehen, damit ein zugentlasteter Bereich zum Nieten entsteht.
Bolzen gerade reindrehen, wenn das Drehen am Kettennieter-Werkzeug leichter wird, aufhören! Außenlasche darf sich nicht verbiegen! Bolzen ggf. wieder zurückdrehen oder (bei Einmal-Bolzen) den Führungsstift hinten abbrechen. Beweglichkeit der Kettenglieder prüfen. Klein-Klein und (vorsichtig) Groß-groß testen. Falls die Kette zu kurz ist, darf Groß-groß nicht gefahren werden.
Verzeichniss der Schrauben:
Anhänger, am PV-Modul:
hinten
M5x40 6 Stück
M4x16 4 Stück
Mitte über Federung:
M5x25 10 Stück
M4x16 10 Stück
Mitte überm Korb
M5x40 3 Stück
M4x16 4 Stück
Vorne:
M6x25 8 Stück
M4x16 14 Stück
seitliche Rücklichter:
M4x16 4 Stück
Stange/Korb im Anhänger:
Stange M3x30 9 Stück
Gitter M3x16
Armaturenbrett:
M4x12 6 Stück für Blech-Befestigung an Lenkstange
M4x8 2 Stück für Bafang-Anzeige
Ersatzschrauben: statt M4x16-Schrauben sind nur M4x14 eingepackt
el. Stecker: XT60 (gelb) für 36V-Verbindungen (Bateriespannung) und EC-3 (blau) für den Anschluss des PV-Moduls vor dem Laderegler
Fahrrad-Navi-App, Auswahl :
1) maps.me (Empfehlung von Dennis Kailing, aus Buch „Besser Welt als Nie“)
2) Navigator (Empfehlung von R., installiert auf dem Tablet)
3) Farrad-Navi Teasi classic, für 129,99 EUR bei Fahrrad Franz XXL Grisheim
4) Komoot (gewählt) mit Offline-Karten für einmalig 29 EUR
Fahrrad-Reparatur:
https://www.kreissaal-darmstadt.de
Bestelladressen:
allgemein für Fahrradteile: Sportartikel-Kette Decatlon
Deutschland: nächste Filiale: Robert-Bosch-Str. 15, 63303 Dreieich Mo-Sa 9-20 Uhr Tel: 06103 – 200 85 10 – sowie Neueröffnung in Weiterstadt bei Darmstadt, Gutenbergstraße 1, neben „Loop“
Fahrradgespann-Doku: Das Solar-Fahrrad besteht aus einem E-Bike und einem Anhänger mit Solarmodul.
Technische Daten zum Fahrrad:
Müsing-Mountenbike „Offroad Lady“ als E-Bike mit Bafang-Motor 250 Watt und gefedertem Einrad-Anhänger Bob Ibex, auf welchem ein 140 Wp-Solarmodul von JWS montiert ist. Gespannlänge: 3,20 m, Länge des Anhängers: 1,80 m, Breite Fahrrad (= Lenkerbreite, ohne Spiegel): 56 cm, Breite des Anhängers (Platte mit PV-Modul, ohne Reflektor oder seitliche Beleuchtung): 56 cm
Reifen, Reifendruck:
vorne: 57-559 (26 x 2.3 Zoll) max. 4,0 bar (= 58 PSI) Continental Baron 2.3
hinten: 57-559 (26 x 2.25 Zoll, 1,8 bis 3,7 bar (= 54 PSI) Schwalbe Smart Sam+
(unplattbarer 26“ 57mm-Mantel hinten neu montiert 5/2020)
Drehrichtung bei Asphalt-Laufgeräusch nicht austauschen
Anhänger: 16 x 2.125 Zoll, inflate to 35 PSI (= max 2.4 bar) CST CSTtries City
(Ersatz-)-Schlauch: Schwalbe 16“ AV3 (für alle Durchmesser von
16×1,75 bis 16×2.40) mit geradem Autoventil
Ersatz-Schlauch 26“ noch kaufen
Tschibo-Luftpume mit PSI-/bar-Anzeige zum Aufpumpen über französische Ventile (am Fahrrad) und Leichtpumpventile. Großes Loch für Autoventile wird nicht genutzt.
Ventil-Übergangsstücke: Autoventil (Schraderventil) auf franz. Ventil (Sclaverventil) am Vorderrad montiert. Leichtpumpventil („normales“ Fahrradventil, auch Dunlop- oder Blitzventil genannt) auf Autoventil (für Anhänger) im Gepäck.
Marvic-Laufrad-Code-Nrn: für Ersatz-Speichen: vorn: CF48120809; hinten: CR41362710
Klick-Pedale (einseitig). Rechtes Pedal gegen den Uhrzeigersinn demontieren, Linkes im Uhrzeigersinn. Montage umgekehrt.
Fahrgestell-Nr. des Fahrrads: DBV3L10154
Motor:
Bafang 250 W-Motor mit 3-Tasten-Bedienung und Display C961 am Lenker
Kurz-Bedinungsanleitung:
Langes + = Licht ein-/aus
Langes – = Anfahr-/Schiebenhilfe bei 6km/h
Ein-/Aus-Taste = umschalten von Trip auf Total
Langes E/A-Taste = Rücksetzen der km-Angabe bei Trip (vorher auf Trip gehen)
Langes + und – = Setting-Menü zum Einstellen,
(mit Ein-/Aus-Taste Sprung zum nä. Menüpunkt
sowie + bzw. – Tasten zum Einstellen von)
–→ km oder Mile
–→ km/h-Höchstgeschwindigkeit (zw. 15 km/h und 40 km/h) (LSPd = Limit Speed)
–→ Display-Helligkeit (in Stufen 1 bis 8) (blt = backlight)
–→ Zeit-Stundeneinstellung (0 bis 23 h)
–→ Minuten-Einstellung (0 bis 59 min)
Weitere Einstellungen (für Rad-Umfang, Display-Abschaltzeit und Anzahl der Laststufen) im Advances setting, dafür muss man vom normalen Setting nochmals + und – gedrückt halten und 8 mal die Ein-Austaste drücken, hierfür Anleitung
5 Kabel unterschiedlicher Dicke, die zwei kurzen, nicht angeschlossenen dünnen Kabel sind für Licht (werden nicht genutzt).
Bei Laststufe 1 wird 72 Watt (2 A bei 36 V) verbraucht, bei Laststufe 3 das doppelte (ca. 140 Watt) und bei Laststufe 9 (nur möglich, wenn die Laststufen-Anzahl abweichend vom Default-Wert (= Laststufe 3) erhöht wurde zieht der Motor bei 35 V oder auch bei 41,7 V) bis ca. 15 A, also (kurzzeitig) bis mindestens 525 W). Bei Laststufe 0 oder bei Bergabfahrt wird keine Energie verbraucht.
Ersatz-Controller „Bafang BBS01B Modell 2026 Mittelmotor Controller 36V 15A mit 8-pol Stecker für Kabelweiche, 3-pol-Stecker für Speedsensor, Lichtkabelanschluss 2-pol mit Kabelschuhen, 3-pin HIGO Mini-B Stecker weiblich für Anschluss von Gearsensor aeebgs01 (nicht genutzt) und den Akkustecker Superseal, weiblich (mit den dicken Kabeln), Gewicht 440 g, bestellt am 14.06.2022 für 129 EUR bei ebike-solution.com (e-Lastenrad) in Heidelberg, aber noch nicht genutzt.
Tretlagergehäuse-Breite 68 mm (abgeschliffen), Tretlagergehäuse-Durchmesser 33,3 mm (oder 33,5 mm). Die Feingewinde-Mutter „so fest wie möglich“ mit Hebelverlängerung auf 50 cm (d.h. mit 25 bis 30 Nm) anziehen. Innen-Durchmesser der Feingewinde-Mutter 31,8 mm. Der Außen-Durchmesser der durch das Tretlagergehäuse durchzuschiebenden Feingewinde-(Motor-Lager-)Schraube beträgt 32,5 mm.
Akku, Akku-Beschriftung:
36 V 20 Ah 10S8P
0.4 Ri: 50mOhm
Samsung 25R, BMS 16/35 A
Der 36-V-Akku (520 Wh) ist mit güner Kfz-Sicherung 30 A in der Plus-Leitung abgesichert
und enthält ein BMS (= Batterie-Management-System)
Akkutype: vermutlich Lithium-Ionen, vermutlich Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulatoren mit ca. 4,2 Volt pro Zelle, in diesem Fall gilt lt Wikipedia:
Ein konventioneller LiCoO2-Akku liefert eine Nennspannung von 3,6 Volt…. Die Ladeschlussspannung liegt bei bis zu 4,3 Volt. Die Entladeschlussspannung beträgt 2,5 Volt; eine Tiefentladung führt zu irreversibler Schädigung und Kapazitätsverlust. Die Zellenspannung hängt jedoch vom verwendeten Kathodenmaterial ab und ist daher von Akkutyp zu Akkutyp leicht unterschiedlich. (Andere Litium-Ionen-Akkus haben eine Nennspannung von 3,3 bis 3,8 Volt)
Solche Batterien nicht ganz voll oder ganz leer lagern und generell immer kühl halten (ideal 10 °C bis Zimmertemperatur). Nach Vollladung die Spannung etwas abfahren oder gleich nicht ganz voll laden. Tiefentladung unbedingt vermeiden. Lieber häufiger laden! Bei Lagerung über mehrere Monate gelegentlich etwas Nachladen.
Spannungsbereich: ca. 34 V (Batteriezeichen blinkt) → Nachladen! bis
Ladeendspannung: genau 41,7 Volt (besser nur bis 41,5 V laden)
Netzgerät-Ladezeit: 6 – 7 Std.
Ersatz-Akku kann (innerhalb Europas) auch von Yosepower, Berlin geliefert werden:
Li-ion Battery Charger Hersteller: Sans Electronic Co. LTD,
Model SSLC126V42
Input AC 180 V bis 240 V
Output 42,0 V 3 A
Hinweis: erst die Batterie anschließen, dann anschließend die 230 V Netzleitung
Bestellangaben bei Amazon (39,99 EUR):
SEASON Original SANS Ladegerät 42V3A mit DC 2.1-Stecker, Modell SSLC126V42 für 36V E-Bike Lithium-Ionen Batterie
Alternativ-Lieferant: yosepower.com, Berlin mit gleicher Modellbezeichnung und Rundstecker für 49 EUR
Technische Daten zum Anhänger:
Solarmodul:
Bei (lokaler) Überhitzung das Solarmodul sofort von Last trennen (Stecker des Solarmoduls rausziehen)!
JWS-Photovoltaik-Modul Typ „140W-Mono“, Nennleistung 140 W +/-5%,
MPP-Strom 7,97 A, MPP-Spannung 17,6 V,
Kurzschlußstrom 8,58 A, Leerlaufspannung 22,50 V
Gewicht 3,2 kg, Abmessungen 1575 x 540 x 3 mm, Preis 269,90 EUR
Hinweis: Die genannten Daten wurden vom Aufkleber des Solarmoduls entnommen, nicht dem Datenblatt und auch nicht der JWS-Homepage zum Zeitpunkt der Bestellung. Die tatsächlich gemessenen Werte, insbesondere auch bezüglich der Abmessungen, weichen deutlich von diesen Angaben ab. Auf der Homepage hat das bestellte Modul die Bezeichnung: JWS-140-22V und hat 11 Zellen pro Reihe. Auch das Typenschild bezieht sich auf 11 Zellen pro Reihe, geliefert wurden aber 12 Zellen pro Reihe.
Weiteres PV-Modul, welches zum Vergleich/zur Auswahl ebenfalls bestellt wurde: Offgridtec ETFE SPR-F-140 V2 150W marine Solarzelle flexibel, Preis 249,90 EUR
Das Offgridtec-Modul hat (lt. Datenblatt) (fast) die gleichen Abmessungen und Leistung wie das JWS-Modul, jedoch eine geriffelte Oberfläche. Gemessene elektrischen Leistung: siehe Foto-Doku.
Laderegler:
GENASUN-Laderegler GVB-8-Li-41.7V (Ausführung WP = water proof)
Genasun GVB-8 Lithium 41.7 Volt WP MPPT
Eingang: 9,5 bis 39 V / max. 8A / max .325 W – für 225 EUR netto
Ausgang: Landeendspannung 41,7 V – Ladestrom max. 3 A
Tel-Nr und Link zu bestelltem Laderegler: Tel: +31-515-444428 – Versandadresse:
Genasun Europe by DSB Power, De Stille Boot, BV It Butlan 9, 8621 DV Heeg, The Netherlands
Hersteller und Lieferant dieses kleineren Ladereglers, Typ mVELO 26V (37V-Variante wählbar) für 224,95 EUR, hinzu kommt ein mVELO-Nätzteil für 29,95 V, welches alternativ zu einem PV-Modul angeschlossen werden kann:
SUNLOAD Mobile Solutions UG Wernigeroder Str. 25 10589 Berlin • Germany Telefon +49 30 7430487-0 Fax +49 30 7430487-19 E-mail info@sunload.de
Bei beiden Ladereglern (Genasun und mVELO) ist die Eingangsspannung niedriger als die Ausgangsspannung.
Strom-/Spannungsmessung (der PV-Leistung (vor bzw. nach dem Laderegler), des Netz-Ladegerät-Ausganges und der el. Motorleitung, wird nur zeitweise angeschlossen):
Wattmeter
(Leistungsmeßgerät) für 0-100 A / 0-60 V: Watt Meter 80 von Conrad oder Amazon. Zum Messen negativer Ströme externe Spannung ab 4,8 V anlegen, z.B. 4,8V-Empfängerakku aus dem Modellbau oder 5V- USB: Pinbelegung Stecker: oben = minus, mitte = plus, unten = leer lassen). Entgegen der Bedinungsanleitung ist das Messen negativer Ströme nicht möglich.
Meßwerte:
Eigenverbrauch
Folgende Messung erfolgte (bei Akkuspannung 39,9 V):
Kabel weiß (dünnes Kabel) bei 2,78 A – 120mV 0,03 Watt
Kabel gelb (dickeres Kabel) bei 2,78 A – 64mV 0,15 Watt
Wattmeter 28 mA 1 Watt
230V-Netz-Ladegerät 4,5mA 0,18 Watt
Laderegler ohne angeschl. PV 4,3mA 0,18 Watt
Bafang-Motor ca. 0 Watt
DC-DC-Wandler für USB-Kabel-Ladung 5V (für Aufladung Handy, Blinker, Rücklicht) 3 bis 10 Watt
Hinweis: Nützlich ist der Kabel-Querschnitts-Rechner unter https://www.crosli.de/kabelquerschnitt-berechnen-kabelrechner/
Anhänger:
Bob Ibex (mit Federung, ohne Aufbau): 8,1 kg, kanadischer Hersteller für 1-Rad-Anhänger
Eine Ausführung des Anhängers ohne Federung wäre leichter (Bob Yak 6,1 kg), könnte jedoch nicht auseinandergebaut und als Standard-Fluggepäck transportiert werden. Ähnliche Anhänger sind: Burley Coho XC (9,8 kg) und Tout Terain (5,8 kg) und auch der Ziflex Lastenanhänger (7,8 kg).
Plattenauswahl:
Polycarbonat-Hohlkammerplatte, Agrylglas (z.B. Plexiglas) -Platte, GFK (GlasFaserverstärkter Kunststoff) oder Alu-Dibond-Platte. Zwingend notwendig ist UV-Beständigkeit, folglich sind die sehr leichte Polysterolplatten aus dem Modellbau (z.B. Styropor-Platten) nicht geeignet. Grundsätzlich möglich wären auch Acryl-Stegdoppelplatten (aus Plexiglas) oder Hohlkammerpanele aus Polycarbonat oder PVC. Lieferant wäre Stegplattenversand.de, gutta.de oder einzelne Baumärkte.
Gewählt wurde ein Polycarbonat-Dual-Hohlkammerplatte der Fa. Gutta mit zweiseitiger UV-Beschichtung, welcher unter der Bezeichnung „Lexan Thermoclear 2UV Sheet beim normalen Baumärkten bezogen werden konnte. Plattenstärke 16 mm, Flächengewicht 2,7 kg/m², Temperaturbeständigkeit -40 bis +120 Grad Celsius.
Rücklicht, Blinker:
Beides kann per USB-Kabel (5V über Mini-USB-Stecker) aufgeladen werden: Das Batterie-LED-Rücklicht „Toplight 2C permanent“ mit StVZO-Zulassung von Busch+Müller für 24.99 EUR und die Fahrrad-Blinker Carry Bright Remote Control Front and Rear LED Direction Indicator aus China. Letztere werden per Funk-Fernbedienung (Knopfzelle CR2032) gesteuert werden. Die vier Blinker brechen leicht ab, sind alle 3 Wochen aufzuladen und jeder Blinker blinkt für sich in seinem eigenem Rhythmus.
Das Solarmodul wurde mit dem Wohnmobil- und Solarmodul-Kleber Dekasyl MS-5 verklebt (2-3 Klebesets mit je 290g und dem Aktivator „Dekavator“ zur vorbehandlung der Flächen verwenden, es muss mit 2 Personen und zügig gearbeitet werden). Alternativ ist sicher auch Silikaflex 252i (18,96 EUR) möglich. Offgridtec empfielt Dekalin (39,90 EUR), Moldul-Lieferant JWS empfiehlt Silikaflex Kleber.
Gelenk-Auswahl:
Um das Abschleifen und Klappern von Alu auf Alu zu vermeiden wurde ein Polyamid-Rad der Fa.Dörner+Helmer (zu Beziehen als Schwerlastrolle bis 700 kg) auf Innendurchmesser 20 mm aufgebohrt und auf die innen verstärkte Alustange gesteckt. So ein PA-Rad kann in manchen Baumärkten einzeln bezogen werden. Alternativ könnte ein selbstgedrucktes Teil aus einem 3D-Drucker gefertigt oder Nylon verwendet werden.
Gewichte:
E-Bike mit Motor und hinterem Alu-Gepäckträger (Fa. Racktime, mit Zusatzstangen für Seitentaschen, ohne vorderen Gepäckträger (der Fa. Tubus)
Gesamtgewicht des Fahrrades komplett (ohne Akku, Gepäck, Fahrer): 21 kg
Gewicht des Akkus: ca. 3,8 kg
Gewicht des Gepäcks: 15 bis 20 kg
zum Vergleich: Gewicht des Fahrers: ca. 80 kg
Gewichte des PV-Anhängers:
Anhänger Bob Ibex aus Chrom-Molybdänstahl,
ohne PV-Aufbau 6,5 kg (gemessen), Gewicht lt. Hersteller 8,1 kg
Aufbau der gebogenen und genieteten Mittelkonstruktion, ohne Stange 1,2 kg
Gelenke aus Polyamidrad 100x35x15mm weiß, Fa. Dörner+Helmer 8,90 EUR: 160 g pro Rad
Gewicht der Dual-Polykarbonatplatte, des Klebers, der angeschraubten Alu-Stützen und der Stange (Durchmesser 19,5 mm) für die 1-achsige Verstellung des PV-Anstellwinkels: nicht gemessen (aber der Kleber wiegt allein unnötige 800 g)
Laderegler: 340 g
Gesamtgewicht des Anhängers komplett: 18 kg
Der relativ schwere Akku kann gut in einer Fahrradtasche transportiert werden, und zwar entweder am E-Bike, oder im Anhänger. Das am Lenker mit Klettverschluss befestigte, abnehmbare Wattmeter kann entweder die Motorleistung, oder die Solarmodulleistung messen (das kann an Steckern umgestöpselt werden).
Hier geht’s zu den weitere Details (was wohl niemanden interessieren wird, außer mich selbst).
Bis das Fahrrad, vor allem aber der Anhänger fertig war, musste einiges im Keller erledigt werden. Erst mechanisches, dann elektrisches.
Fahrrad mit Anhängerkonstrukion Nr. 2 -(k)eine technische Zeichnung vorhanden
So soll es aussehen, wenn alles fertig ist. Doch der Reihe nach.
Das Mittelteil war erst um 7 cm zu hoch und die gestanzen Lockbleche ungeeignet.
Sieht so doch gleich besser (und stabiler) aus. Die Mittelstange ist in ihrer Höhe unverändert, hier werden später die Taschen befestigt.
Das Mittelteil ist bereits an der richtigen Position
Schweißen von Molybdän-Stahl – macht jeder Schlosser oder die Kfz-Werkstatt. Gleich nach dem Schweißen gab es einen Anstrich mit Alpina „Anti-Rost“, einem witterungs- und UV-beständigen Metallschutzlack.
PA-Rollen (halten bis zu 700 kg), mit Lochbohrer aufgebohrt, verschraubt und vernietet, halten die Querstreben, an der Hohlkammerplatte befestigt werden wird.
Alu-Blindnietmutter M4 und M5 werden in die Hohlkammern der Platte eingeschoben
Über die Anordnung der Löcher in der von beiden Seiten UV-beschichteten Polycarbonat-Hohlkammerplatte habe ich mir viele Gedanken gemacht – hier in Fischgräten-Anordnung – aber das ist wohl völlig egal. Der waagrechte Mittelsteg in den Platten wurde entfernt (ausgenommen am Plattenrand).
Die Stütze durch das Schutzblech und die hintere Strebe oberhalb des Anhänger-Rades war zunächst nicht vorgesehen. Ist aber nötig, um Schwingungen der Hohlkammerplatte zu vermeiden. So kann ich jetzt auch hohe Bordsteinkanten gefahrlos überwinden, hoch und runter.
Sowohl seitlich, als auch hinten können Reflektoren und Rücklichter befestigt werden. An den hinteren Ecken ist auch ein mechanischer Schutz äußerst sinnvoll.
Eine Werkstatt sollte immer gut aufgeräumt sein. Besonders, bevor es zum Kleben und Löten geht.
Nur eine Diode 20SQ045 befindet sich in der Anschlussbox des JWS Solarmoduls 140W-Mono. Die Anschlussdose selbst wurde auf die Rückseite der Hohlkammerplatte verlegt, da diese bei Verkleben versehentlich abriss. Shit happens. 36 V-Akku (20 Ah) mit BMS (Batterie-Management-System) , abgesichert mit 30 A-Sicherung in der Plus-Leitung
Jetzt geht’s raus ins Freie: Vermessung der beiden PV-Module gleicher Leistung. Das JWS-Modul (links) ist größer (als bestellt und als auf dem Typenschild angegeben: dort steht 140 Wp), hat eine glatte Oberfläche und ist (gemessen) 2 kg leicht, daher habe ich auch dieses dann verwendet (Preis rund 270 EUR). Das Offgridtec-Modul ist kleiner und hat 150 Wp Nennleistung, hier stimmen die Angaben des Herstellers, auch wenn die Bestell-Nr . ETFE SPR-F-140 V2 auf rund 10 Wp weniger Leistung hinweisen können. Das geriffelte Offgridtec-Modul ist deutlich stabiler (Gewicht 3 kg, Preis rund 250 EUR).
Das Ergebnis der PV-Vermessung: Das JWS-Modul ist 9% größer als das Offgridtec-Modul, liefert aber nur rund 5% mehr Leistung. Für 1.000 EUR mehr hätte es eine Sonderanfertigung gegeben, welche die glatte Oberfläche mit den geringfügig leistungsstärkeren Wafern kombiniert, z.B. bei „de stille Boot“ in den Niederlanden oder direkt bei Solbian Solar in Italien.
Am 19.02. und am 24.03.2020 wurde jeweils Mittags (bei kühlen 7°C ) folgendes gemessen:
JWS: 24,0 V / 5,1 A (=122,4 Watt) am 19.2. und 23,4 V / 4,83 A (= 113,6 Watt) am 24.3.
Offgridtec: 21,0 V / 5,5 A (=115,5 Watt) am 19.2. und 19,8 V / 5,41 A (= 106 Watt) am 24.3.
Der Laderegler Genasun GVB-8-Li-41.7V (in Ausführung „water proof“) sucht den MMP und macht aus den Werten vom 24.3.2020 ganze 102,7 Watt (35,6 V / 2,88 A) beim JWS-Modul und ganze 96,1 Watt (35,6 V / 2,70 A). Mit 35,6 Volt Spannung war der Akku relativ leer, so dass dieser die Ladeleistung nicht begrenzen konnte. Übrigens fällt die Leistung bei beiden Modulen bei bereits kleiner Abschattung (ein bis zwei Wafer reichen da aus) auf fast Null. Nicht besser sieht es bei Bewölkung oder bei nicht direkter Sonnenstrahlen aus, da werden höchstens noch 10 Watt erzeugt.
In der Praxis hat sich gezeigt, dass bei Fahrt oder bei Radtour-Pausen in direkter Sonne und gutem Anstellwinkel rund 100 Watt gewonnen werden. Bei Laststufe 1 zieht der Motor rund 70 Watt, d.h. dann wird der Akku auch während der Fahrt etwas und in den Pausen richtig gut geladen. Bei 41,7 Volt Akkuspannung hört der Laderegler zuverlässig auf zu laden, damit der Lithium-Ionen-Akku nicht geschädigt wird.
Laderegler Genasun GVB-8 Lithium 41,7 Volt WP MPPT (Messung im Schatten). Je ein Wattmeter zur Leistungsmessung war vor bzw. nach dem Laderegler eingebaut.Rückseite des GVB-8-Li-41.7V -Ladereglers. Im Laderegler ist die Masse-Leitung durchgeschleift (miteinander verbunden). Das Plus-Kabel eingangsseitig ist gelb (Anschluss PV-Modul), das Kabel ausgangsseitig ist schwarz mit roter Markierung.
Hier die Bedienungsanleitungen zum Wattmeter und zum Ladegerät, jeweils Auszugsweise. Hier ist die Plus-Leitung durchgeschleift, folglich reicht es, nur eine Seite (Source oder Load) anzuschließen. Die eigentliche Messung erfolgt in der schwarzen Minus-Leitung.
Der Vollständigkeit halber hier auch das Bob Yak / Ibex-Benutzerhandbuch Seite 1, Seite 2, Seite 3 und Seite 4 sowie das nicht ganz so verständliche
Wattmeter zur LeistungsmessungUSB-Ladung (für Handy, Tablet, den Blinkern und das Rücklicht). Die Blinker aind von „Carry Bright“ aus China und waren zunächst an der Hohlkammerplatte angebracht und sind gleich abgebrochen – gut dass ich gleich zwei Päckchen mit je 4 Blinkern bestellt habe. Jetzt sind sie neben dem Rücklicht angebacht. Die Blinker müssen ca. alle 3 Wochen aufgeladen werden.
Der Bob Ibex Fahrradhersteller bietet leider keinen Ständer an. Auch ein Schutzblech in der Deichsel vorne (für das Hinterrad am Fahrrad) wäre eine deutliche Verbesserung für den kanadischen Hersteller, auch wenn der Wendekreis dadurch sich leicht einschränkt (denn dann kann nicht mehr im 90°-Winkel um die Ecke gefahren/geschoben werden). Das musste ich alles selbst dran bauen.
Ständer: Durch Drehen des in zwei Positionen fixierbaren weißen PA-Rades werden der linke und der rechte Ständer gleichzeitig ausgefahren bzw. in Fahrt-Position gebracht. Der rechte Ständer hat eine feste Länge, während der linke Ständer in einem Teilbereich an einer Rändelschraube stufenlos verstellbar ist und auch leicht abbaubar ist.
Bob Ibex Kickstand béquille Ständer links. Ist (leider nur teilweise) stufenlos verstellbar. Motor Bafang BBS01B
Zubehör: (obere Reihe, von links) 230V-Kabel und -Ladegerät SSLC126V42 von Sans Electronic, Solarkabel, Messkabel für Wattmeter, XT60-Buchsen-Umkehrer, XT60-Stecker-Umkehrer, DC/DC-Wandler und AC/DC-Wandler (jeweils mit USB-Buchse), 2x USB-Ladekabel, 4x Blinker und (in unterer Reihe): Ersatz-Ladegerät (bleibt zu Hause), Solar-Laderegler, Wattmeter zur Leistungsmessung, Akku, USB-4-fach-HUB, Handy
