Die Zeiten, in denen die winzigen Lämpchen als Gimmick für Tüftler, Bastler und Spinner abzutun waren, sind längst vorbei. Heute ist die LED Technik am Motorrad kaum noch wegzudenken.
Die Vorteile liegen auf der Hand: Die LED verbraucht weniger Energie bei gleicher Lichtmenge, erzeugt weniger Wärme, ist unempfindlich gegenüber Erschütterungen und hat, die richtige Anwendung vorausgesetzt, eine höhere Lebensdauer. Moderne Leuchtdioden haben einen Wirkungsgrad von 25 Prozent, Glühlampen nur 2 Prozent. Das bedeutet, dass von der elektrischen Energie, die in die LED fließt, 25 Prozent in Licht und 75 Prozent in Wärme umgewandelt werden. Seit 2001 werden Leuchtdioden für Blinker, Rück- und Bremsleuchten eingesetzt.
Seit einigen Jahren ist LED Technik am Motorrad selbstverständlich
Beim PKW gibt es bereits seit 2008 LED-Hauptscheinwerfer und in den letzten Jahren sind auch Motorräder vermehrt mit LED Technik unterwegs. Die Xenon-Technik wurde – mit Ausnahme der BMW-Luxustourer – einfach übersprungen. Durch ihre geringe Baugröße sind die Leuchtdioden schon immer bei Customizern beliebt und als Zusatzscheinwerfer sind LED-Leuchten ohnehin erlaubt.
Der LED-Scheinwerfer für Motorräder mit neun Leuchtdioden ist als Fernscheinwerfer zugelassen
Blinker und Kennzeichen-Beleuchtung lassen sich wunderbar klein und fast unsichtbar verstecken. Aber auch Showbikes strahlen durch den Einbau blinkender Lämpchen und Leuchtschlangen in ganz anderem Licht. Im öffentlichen Straßenverkehr sind solche Jux-Umbauten nur bedingt erlaubt: Man darf sie zwar verbauen, aber nicht einschalten – wenigstens so lange man damit auf der Straße unterwegs ist.
Beim An-oder Umbau auf LEDs gibt es einiges zu beachten
Wer seine herkömmlichen 12 Volt/21 Watt-Blinker gegen LED-Blinker mit geringerer Spannung austauscht, sieht sich mit einigen Problemen konfrontiert: Das Blinkrelais eines Motorrads ist in der Regel dafür ausgelegt, dass zwei herkömmliche Leuchtmittel mit je 21 Watt an ihm hängen. Ein normales, lastabhängiges Relais wird, sobald weniger Leistung gefordert wird, die Blinkfrequenz erhöhen – was bisher auch als sicheres Zeichen galt, dass ein Birnchen im Blinker kaputt ist.
Universell: Das Blinkmodul BR-50 passt für alle Blinker von 0,5 bis 21 Watt Leistung. Gibt’s bei Paschburg und Wunderlich
Bei modernen, integrierten Blinkgebern wird vermutlich eine Fehlermeldung ausgegeben. Damit die im Blinker verbauten LED’s die rund 12 Volt am Motorrad vertragen, werden diese schon zu kleinen Paketen mit Vorwiderständen zusammengepackt. Wenn man zum Beispiel einen Blinker mit zehn Standard-LEDs und einer Stromaufnahme von je 0,02 Ampere nimmt, entspricht das P = U x I, 12 V multipliziert mit 0,2 Ampere, einer Leistung von 2,4 Watt. Um die Differenz von 21 Watt zu 2,4 Watt zu vernichten, muss ein weiterer Widerstand eingebaut werden.
R = U2 : P
144 Volt : 18,6 Watt = 7,74 Ohm
Durch eine normale Blinkerbirne 12V/21W fließen abgeleitet aus
P = U x I
I = P : U
12 Volt geteilt durch 21 Watt also 1,75 Ampere. Unser LED-Blinker hat 2,4 Watt/12 Volt = 0,2 A
Unser Widerstand muss also 1,75A – 0,2A = 1,55 A aufnehmen. Es geht aber nicht nur um den Stromabfall am Widerstand, sondern auch um den Gesamtwiderstand. Wird der Widerstand eines Blinkers zu niedrig oder zu hoch, hält dieser seine Taktfrequenz nicht ein. Der Gesamtwiderstand berechnet sich wie folgt:
R = U2 : P
= 144 V : 21 W = 6,85 Ohm
= Gesamtwiderstand im Original.
Der LED-Blinker hat einen Widerstand von
122 V : 2,4 W
= 144 V : 2,4 = 60 Ohm.
Man muss jetzt einen Parallel-Widerstand berechnen, um die 60 auf die 6,85 Ohm zu teilen. (Widerstände in Reihe addieren sich, parallel teilen sie sich) Die Formel lautet: R1 (den suchen wir) = R2 (das ist der LED-Blinker) x R (das ist der Gesamtwiderstand) : R2 – R
Und da durch diesen Widerstand ein Strom von etwa 1,55 A fließt, muss er auch eine gewisse Leistung (P) vertragen
P = I2 x R = 3,1 A x 7,73 Ω = 24W
Der passende Widerstand für unseren Umbau sollte also 8 Ohm 24 Watt haben.
Widerstände Festwiderstände sind lineare Widerstände. Lineare Widerstände werden auch Ohmsche Widerstände genannt. Sie haben eine lineare I-U-Kennlinie. Strom und Spannung sind zueinander proportional. Das bedeutet, wenn die Spannung ansteigt, dann steigt auch die Stromstärke. Steigt der Strom, steigt auch der Spannungsabfall am Widerstand. Zur Berechnung gilt das Ohmsche Gesetz.
Nahezu unsichtbar: Lenkerendenblinker „mo.blaze disc dark“ von Motogadget
LED Lampen
Bei vorkonfektionierten LED-Rückleuchten sind alle erforderlichen Widerstände eingebaut und man muss die Teile nur noch anschließen. Mit das einzige was zählt, ist, dass die Teile eine Zulassung haben und gut aussehen. Ein Meilenstein waren die Kellermann Micro 1000 DF, bei denen Blinker-/Brems- und Rücklicht in einem nur wenige Zentimeter kleinen Gehäuse untergebracht sind. Harley-Davidson hat dieses All-in-one-System einst mit der Sportster Nightster hoffähig gemacht.
LED-Lampen wie diese, passend für normale Motorradfassungen, gibt es zuhauf – leider ohne Zulassung
Problematisch wird der Umbau erst bei moderneren Motorrädern, die über ein CAN-Bus-System (Controller Area Network, asynchrones, serielles Bussystem) verfügen. Hier kann es vorkommen, dass das System die schwächere Leistung der LEDs registriert und als defekte Glühlampe interpretiert. Hier hilft dann ebenfalls nur der Einbau eines Parallel-Widerstands oder, wenn möglich, das Anlernen des Systems an die geringere Leistung.
LED am Motorrad – Weniger Abwärme, längere Lebensdauer
Auch dann ist es natürlich sinnvoll, seine originalen Steckkontakte weitestgehend zu erhalten. Kabel abschneiden, verlöten und mit einem Schrumpfschlauch isolieren ist am Ende die eleganteste Lösung und kann auf die gleiche Weise wieder rückgängig gemacht werden. Die Vorteile der LED Technik am Motorrad liegen auf der Hand: Weniger Abwärme, längere Lebensdauer und natürlich weniger Belastung für die Lichtmaschine. Aber leider nicht zugelassen im Bereich der StVZO.
LED
LED ist die Abkürzung für Licht Emittierende Diode. Diese Leuchtdiode besteht aus einem Halbleiter, der Strom direkt in Licht umwandelt. Aus diesem Grunde wird eine LEDauch nicht sehr heiß. Die Glühbirne hingegen, 1880 von Thomas Alva Edison erfunden, leuchtet durch das starke Erhitzen des Wolframdrahtes.
LED-Lampe
Der leuchtende Teil einer LED-Leuchte besteht aus Mischkristallen, bei denen sowohl leitende als auch nicht leitende Stoffe eingesetzt werden. Während die Leiter – das sind beispielsweise Metalle – Elementarteilchen und Energie von einem Ort zum anderen transportieren können, werden die Nichtleiter auch Isolatoren genannt, da sie die Leitung des elektrischen Stromes verhindern. Die Dioden, zu denen LEDs gehören, sind nun so aufgebaut, dass der Strom in eine Richtung geleitet wird, in die andere wird er isoliert. Wird die LED geschaltet, so fließt Strom, der die Leuchtdiode je nach Material zum Erstrahlen in einem Licht mit nur einer Wellenlänge bringt. Hier liegt wieder ein Unterschied zur Glühbirne, die ihrerseits Licht verschiedener Wellenlängen ausstrahlt, was dann insgesamt wie weißes Licht wirkt.
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Lange Zeit konnten LEDs nicht für alle Farben des sichtbaren Spektrums hergestellt werden. Das Licht weißer LEDs wird erreicht, indem vor blaue LEDs farbtonändernde Leuchtstoffe montiert werden. Sie besitzen neben dem breiten Spektralbereich des Leuchtstoffes daher einen schmalbandigeren blauen Lichtanteil. Die maximal zulässige Stromaufnahme von LEDs reicht von 2 mA über 20 mA bis über 18 A bei Hochleistungs-LEDs. Die Flussspannung in Volt hängt von der Lichtfarbe ab und liegt zwischen 1,3 V und etwa 4 V.
LED Licht als Show-Effekt am Motorrad
Besonders Fahrer von Tourern bauen gerne die ein oder andere optische Verzierung an ihr Bike. Leuchtbänder, Motorbeleuchtung, Begrenzungsleuchten und beleuchtete Räder sind keine Seltenheit. Zugelassen sind aber nach EWG (93/92/EWG Anh. V Nr.6.8; 6.9; 6.11) nur gelbe, nicht dreieckige, seitliche Rückstrahler, weiße, reflektierende Reifenflanken, Nebelschlußleuchte, Rückfahrscheinwerfer und Parkleuchten. Jede andere lichttechnische Veränderung ist so gut wie nicht erlaubt und darf nur zu Showzwecken abseits der öffentlichen Straßen verwendet werden.
Lichttechnische Show-Effekte Sind nur abseits der Straße erlaubt
Ungeachtet dessen ist die Auswahl an Anbaumaterial groß und in Zeiten des Internet lässt sich alles bequem aus Ländern, in denen die Bestimmungen nicht so streng sind, bestellen. Selbst vor Schrauben macht die Szene nicht halt und bastelt Leuchtdioden in die hohlbebohrten Schraubenköpfe. Sehr beliebt sind auch fertige Leuchtbänder oder Lichtschläuche, die einfach an oder unter das Motorrad geklebt werden. Der Phantasie sind eigentlich keine Grenzen gesetzt, zumal LEDs ziemlich universell einsetzbar sind. Für ein paar Cent kann man sich LEDs kaufen und fast beliebig am Motorrad verbauen.
Vorschriften Fahrtrichtungsanzeiger
Vorhandensein: vorgeschrieben; nach StVZO ab EZ 01.01.1962
In der Breite: nach EG-Richtlinie: zueinander vorn 240 mm und hinten 180 mm
nach StVZO: zueinander vorn 340 mm und hinten 240 mm;„Ochsenaugen“ (Fahrtrichtungsanzeiger an den Lenkerenden).Gemäß § 54 Abs. 1a StVZO dürfen die nach hinten wirkenden Fahrtrichtungsanzeiger (FRA) nicht an beweglichen Fahrzeugteilen angebracht sein. Krafträder mit EZ ab dem 01.01.1987 müssen neben den nach vorn wirkenden FRA über fest stehende, nach hinten wirkende FRA verfügen.
Muster eines Genehmigungszeichens (Abb. links unten): Leider gilt hier – wie bei so vielen anderen Sachen auch – nicht: „erlaubt ist, was gefällt. Die E-Nummer ist zwar nebensächlich, da diese nur das Herstellerland angibt. Wichtig ist jedoch die 11 oder 12 als Kennzeichnung. Denn sonst könnte man sich auch Positionsleuchten mit 5er Kennzeichnung als Blinker dranbauen!
E = europaweit anerkanntes Prüfzeichen mit Länderschlüssel:
E1: Deutschland50R = geprüft für motorisierte Zweiräder
11 = geprüft als Fahrtrichtungsanzeiger vorn
12 = geprüft als Fahrtrichtungsanzeiger hinten
Spannungsschwankungen können der LED das Leben kosten
LEDs bekommt man am häufigsten in 3, 5, 8 oder 10 Millimeter Durchmesser und mit einer Spannung von bis zu 12 Volt. Trotzdem ist es nicht ratsam, 12V-LEDs ohne Vorwiderstand am Motorrad zu betreiben, denn die Lichtmaschine lässt sich manchmal zu Spannungsschwankungen nach oben hinreißen, die jeder LED das Leben kosten. Zuviel Leistung produziert zwar kurzfristig viel Licht, aber auch viel Wärme. Mit steigender Temperatur sinkt der Wirkungsgrad und die Lichtausbeute nimmt an der Leistungsgrenze wieder ab. Wenn der Halbleiter eine Temperatur von zirka 150 °C erreicht, ist er kaputt.
Diese All-in-one-Einheiten wurden einst serienmäßig an der Nightster, der Iron und der Forty Eight verbaut
Wie bei jedem Ohmschen Verbraucher, nimmt der Strom linear mit der Spannung zu. Eine Leuchtdiode besitzt, typisch für Halbleiterdioden, eine exponentielle Kennlinie. Kleine Schwankungen in der Spannung verursachen also große Stromänderungen.
Betrieb mit Vorwiderstand
Die einfachste und sicherste Möglichkeit, eine LED an einer nicht konstanten Spannungsquelle zu betreiben, ist, einen Vorwiderstand in Reihe zu schalten. Der Nachteil des Vorwiderstands liegt in der starken Variabilität des Stroms bei einer veränderlichen Versorgungsspannung, wie es beispielsweise im Bordnetz des Bikes der Fall sein kann. Das gilt vor allem dann, wenn durch die Reihenschaltung mehrerer LEDs eine relativ geringe Spannung am Vorwiderstand anfällt, was wiederum die Verluste gering hält.
Von sowas wagten Chopper-Fahrer in den 70ern nichtmal zu träumen: LED-Iron-Cross
Werden an das 12-V-Bordnetz zum Beispiel drei LEDs mit je 3,4 V angeschlossen, bleibt bei einer Spannung von U = 12 V nur 1,8 V für den Vorwiderstand übrig. Mit einem Vorwiderstand von 5,2 Ohm ergibt sich so ein Strom von 346 mA. Unter Last kann die Lichtmaschine die Batterie aber schon mal mit 14,4 Volt bedrängen. Das hätte dann einen praktisch verdoppelten Strom von rund 700 mA zur Folge, obwohl sich die Bordspannung nur um 16 % erhöht hat. Abhilfe schafft die Reduzierung der in Reihe geschalteten Leuchtdioden oder man rechnet gleich mit der möglichen maximalen Leistung der Lichtmaschine und lässt noch ein bisschen Luft.
Beispiel: Wenn man drei LEDs in Reihe mit je 3,3 V Spannung und 20 mA Betriebsstrom an eine Motorrad-Batterie (12V) anklemmen möchte, sieht die Rechnung so aus:
(12V – 3,3V – 3,3V – 3,3V) : 0,020A = 105 Ohm
Da es den genauen, errechneten Widerstandswert meist nicht gibt, nimmt man den nächst größeren aus einer Widerstandsreihe, zum Beispiel 110 Ohm. Durch die Erhöhung des Widerstands, verringert sich der Durchlassstrom minimal:
(UB – UD) : R = I (in Ampere) =
(12V – 3,3V – 3,3V – 3,3V) : 110 =
0,01909A = 19,09mA.
In der Praxis – LED Installation am Motorrad
In den meisten Fällen bekommt man im Motorrad-Zubehör nur die Standardlösungen angeboten: Widerstand 7 Ohm/25 Watt, gleicht bis zu 25 Watt aus; Widerstand 27 Ohm/5 Watt, gleicht bis zu 5 Watt aus. Wer seine LEDs schonend behandeln und die Funktion seiner teuren Anbauteile lange erhalten will, sollte schon mal nachrechnen, was er denn alles verbaut hat.
Schade eigentlich: Die tollen Leuchtbänder für Show-Zwecke dürfen nicht eingeschaltet sein, so lange man das Fahrzeug auf öffentlichen Straßen bewegt
Ein bisschen Lötpraxis kann auch nicht schaden, denn Dioden und Widerstände sind auch im nicht eingebauten Zustand wärmeempfindlich. Länger als drei Sekunden bei 250 °C vertragen die Bauteile meist nicht. Zum Isolieren eignet sich am besten ein Schrumpfschlauch, der anschließend mit einem Heißluftföhn oder Feuerzeug vorsichtig fest um die blanken Teile geschrumpft wird. Glücklicherweise sind Leuchtdioden wahre Pfennigsartikel und etwas Schwund beim Verarbeiten tut nicht sonderlich weh.
Vorsicht, sonst mutiert das Bike zum Weihnachtsbaum
Alle benötigten Teile gibt es im Elektronik-Fachgeschäft oder in Online-Shops. Im Internet gibt es außerdem auch einige gute Widerstandsrechner, bei denen man nur noch die Werte eintragen muss und alles automatisch berechnet wird. Der Anschluss ist denkbar einfach: Einfach den errechneten Widerstand und die Dioden miteinander in Reihe verlöten. Am langen Fuß der LED muss Plus anliegen. Aber Vorsicht! Wer sich ein bisschen mit der Materie beschäftigt und herausbekommt, wie leicht man tolle und praktische Effekte ans Bike zaubern kann, könnte in Versuchung geraten, aus seinem Motorrad einen Weihnachtsbaum zu machen.
Der LED-Scheinwerfer für Motorräder mit neun Leuchtdioden ist als Fernscheinwerfer zugelassen.
Universell: Das Blinkmodul BR-50 passt für alle Blinker von 0,5 bis 21 Watt Leistung. Gibt’s bei Paschburg und Wunderlich
Nahezu unsichtbar: Lenkerendenblinker „mo.blaze disc dark“ von Motogadget
Der Kellermann Mikro 1000 LED ist durch seinen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (Mosfet) so hell, das er als Fahrtrichtungsanzeiger für vorn oder hinten zugelassen ist
Kleiner geht’s kaum noch: Die Lichtfläche des Kellermann Atto passt vier Mal auf eine 1 Cent Münze
Oft verwendeter Leistungswiderstand 25 Watt/8 Ohm
Normale Nachrüst-LED-Blinker wie der „Dart“ erreichen ihre Helligkeit durch die Verwendung von vielen einzelnen Leuchtdioden
Lichttechnische Show-Effekte Sind nur abseits der Straße erlaubt
LED-Lampe
LED-Lampen wie diese, passend für normale Motorradfassungen, gibt es zuhauf – leider ohne Zulassung
Diese All-in-one-Einheiten wurden einst serienmäßig an der Nightster, der Iron und der Forty Eight verbaut
Von sowas wagten Chopper-Fahrer in den 70ern nichtmal zu träumen: LED-Iron-Cross
Schade eigentlich: Die tollen Leuchtbänder für Show-Zwecke dürfen nicht eingeschaltet sein, so lange man das Fahrzeug auf öffentlichen Straßen bewegt
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