Bike Laderegler NC-17 AppCon GT #1 im Test

Der NC-17 Appcon GT#1 versucht einem Nabendynamo die maximale Energie zu entnehmen, speichert diese in seinem internen Akku und gibt sie über einen 5-Volt-USB-Ausgang an mobile Geräte wie Smartphones oder Navis ab. Zusätzlich kann das Gerät über eine App als Tacho verwendet werden …

Installation, Leistungs- und Kapazitätstest

Woher kommt die Energie beim Biken?

Wer mit dem Fahrrad unterwegs ist und dabei sein Smartphone als Navigationssystem verwendet, wird ohne zusätzliche Energiequelle nur kurze Touren bewältigen können. Smartphone-Displays benötigen in der Regel maximale Displayhelligkeit, um im Freien gut ablesbar zu sein. Display, GPS-Empfang und Prozessorbelastung bei Navi-Apps sorgen für einen besonders hohen Energieverbrauch.

Eine Lösung des Problems sind Powerbanks, welche in allen Größen und Ausführungen schon recht preiswert zu haben sind (siehe Powerbank Vergleichstest), aber vor jeder Tour geladen werden müssen und auch irgendwann leer sind. Solarenergie kann eine Lösung sein, wenn das Wetter passt und an Bike oder Rucksack entsprechende Befestigungsmöglichkeiten praktisch nutzbar sind.

Um dauerhaft und wetterunabhängig auf dem Bike mit Energie versorgt zu sein, bietet sich insbesondere bei längeren Touren eine Energieversorgung über einen Fahrrad-Dynamo an. Moderne Nabendynamos haben geringe Leerlaufverluste und Wirkungsgrade bis zu 65 Prozent. Doch ein Dynamo erzeugt eine Wechselspannung und stark schwankende Leistungen. Um diese Energie sinnvoll und effizient für unsere mobilen Geräte wie Smartphone, Navi, Digicam oder andere 5-Volt-Verbraucher zu nutzen, wird ein Gleichrichter bzw. ein Laderegler benötigt, der eine stabile 5-Volt-Gleichspannung erzeugt.

appcon_gt1_tasche

Die Lösung NC-17 APPCON GT #1 (ehemals Dynamo Harvester)

Eine solche Lösung bietet die Firma NC-17 mit dem APPCON GT #1 an. Das Produkt wird bereits seit einiger Zeit auch unter dem Namen Dynamo Harvester vertrieben. APPCON GT #1 nimmt die Energie des Nabendynamos als Wechselspannung auf, erzeugt eine Gleichspannung und lädt damit seinen internen 3000 mAh starken Pufferakku. Über eine USB-A-Buchse können USB-Verbraucher angeschlossen und geladen werden. Optional kann APPCON GT #1 über Bluetooth mit einem Smartphone (Android & iOS) gekoppelt werden. Über den Dynamo kann die Anzahl der Radumdrehungen gezählt und Geschwindigkeit sowie Entfernung zuverlässig ermittelt werden. Die App dient gleichzeitig als Fahrradtacho und zeichnet Touren selbstständig über GPS auf.

4060_Schema

Technische Daten (Herstellerangaben)

Der Hersteller macht folgende Angaben.

  • Schutzart: IP43 (Schutz vor Sprühwasser)
  • Pufferakku: Lithium-Ionen 3000 mAh (11,1 Wh)
  • Ausgangsleistung über USB-Buchse: 5 Watt (5v@1A)
  • Fahrradlicht Ausgang: vom Dynamo
  • Wirkungsgrad: 80 Prozent (je nach Betriebsart)
  • Sensoren: Strecke, Höhenmesser, Temperatur
  • Abmessungen: 148 x 30 mm (Tasche 190 x 45 mm)
  • Gewicht: 116 Gramm (inkl. Tasche und Kabel 236 Gramm)
nc-17-connect-appcon_gt1
Quelle: NC-17

Test NC-17 APPCON GT #1

Wir haben Appcon GT#1 mit einem Shutter Precision Nabendynamo PD-8 an einem 26 Zoll großen MTB ausführlich getestet. Der PD-8 ist ein guter Nabendynamo im gehobenen Preissegment. Unsere Testergebnisse gelten zwar nur für den PD-8, doch liegen die Leistung und Wirkungsgrad der meisten Nabendynamos recht nahe beieinander, so dass die Ergebnisse mit etwas Toleranz durchaus auch auf andere Dynamos zu übertragen sind. Der Wirkungsgrad guter Nabendynamos liegt zwischen 50 und 65 Prozent. Das bedeutet, dass 50-65 Prozent der Bewegungsenergie (welche wir als Fahrrad zusätzlich aufbringen müssen) in Strom umgewandelt werden. Wie viel von dieser Energie letztendlich im Smartphone-Akku landet, ist hingegen vor allem vom Wirkungsgrad des Gleich- bzw. Ladereglers abhängig, also vom Wirkungsgrad des Appcon GT#1. Der Hersteller wirbt mit einem Wirkungsgrad von 80 Prozent.

Installation NC-17 APPCON GT #1

Die Installation am Fahrrad ist schnell und einfach zu erledigen. Dank mitgelieferten Kabelbindern, Klettbändern und einer passenden Tasche lässt sich der APPCON GT #1 gut am Rahmen oder unter dem Lenker befestigen. Das mitgelieferte Ladekabel wird mit dem Dynamo verbunden. Zusätzlich kann eine bestehende Standard-Beleuchtungsanlage über das Kabel angeschlossen werden.

appcon_gt1_dynamo

Hinweis

Wenn die Beleuchtungsanlage in Betrieb ist, erfolgt keine Ladung des internen Pufferakkus. Der USB-Ausgang kann jedoch zum Laden verwendet werden, bis der interne Pufferakku leer ist. Die Tachofunktionalität bleibt jedoch erhalten! APPCON GT #1 ist folglich nicht für Nutzer geeignet, die auch tags mit Licht fahren wollen. Am besten verwendet man eine Beleuchtung mit Schalter oder automatischer Helligkeitssteuerung.

Auch wenn die Tasche deutlich größer ist als der Appcon GT#1, ist es etwas fummelig, das Gerät zu entnehmen bzw. einzulegen oder ein USB-Gerät anzuschließen. Die Ladekabel sind an den APPCON GT #1 über offenliegende Kontakte angeschraubt. Metallgegenstände sollten also nicht zusätzlich in der Tasche transportiert werden, um Kurzschlüsse zu vermeiden (z.B. kleiner Schraubenzieher).

appcon_gt1_anschluss

Die Kabelbefestigung und Kabelführung direkt am APPCON GT #1 wird beim Entnehmen bzw. Einlegen des APPCON GT #1 stark beansprucht und Kabelbrüche sind nur eine Frage der Zeit. Wir haben das Ladekabel daher mit etwas Isolierband zusätzlich fixiert, keine schöne aber dafür eine effiziente Lösung.

nc-17-connect-appcon_lenker_01

Der USB-Ausgang ist mit einer Gummischutzkappe gegen Staub und Schmutz geschützt. Leider ist die Befestigung der Kappe bei uns recht schnell abgerissen. Insgesamt könnte man für den hohen Preis des APPCON GT #1 eine hochwertigere und in Bezug auf die Verkabelung durchdachtere Lösung erwarten. Auch wenn der Akku durch die Tasche zusätzlich geschützt ist, wäre eine höhere Schutzklasse als IP43 (Sprühwasser) wünschenswert.

nc-17-connect-appcon_lieferumfang
Lieferumfang AppCon GT#1 (Quelle: NC-17)

Eingangsleistung über Nabendynamo

Die AppconGT App zeigt die aktuelle Dynamoleistung in Watt an. Wir haben diese Angabe mit den Fahrgeschwindigkeiten zu einer Leistungskurve verarbeitet:

appcongt_ladeleistung

Uns ist aufgefallen, dass die angezeigte Dynamoleistung bei höheren Geschwindigkeiten etwas geringer ist, wenn gleichzeitig der USB-Ausgang belastet wird. Eine Erklärung haben wir dafür nicht.

Wirkungsgrad APPCON GT #1

Im zweiten Schritt haben wir überprüft, wie viel von der in der App angezeigten Leistung auch tatsächlich über den Akku gespeichert und am USB-Ausgang zur Verfügung steht (Pufferbetrieb).  Dazu haben wir den internen Akku vollständig entladen und dann mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten eine bestimmte Zeit geladen. Danach haben wir den Akku mit einer Last von 500 mA erneut entladen und die Kapazität gemessen. Unser Testergebnis zeigt einen Wirkungsgrad (im Pufferbetrieb) von:

  • 65 % bei einer Dynamoleistung von 3,0 Watt* (ca. 14 km/h)
  • 65 % bei einer Dynamoleistung von 5,0 Watt* (ca. 17 km/h)

* in der App als Dynamoleistung angezeigt

Diese Werte sind mit Vorsicht zu genießen! Es gibt zu viele weitere Faktoren (Geschwindigkeit, Temperatur, Ladezustand des Akkus, Leistungskurve des Dynamos, usw.), die Einfluss auf den Wirkungsgrad haben. Weiter wurde der Wirkungsgrad nur in Bezug auf die Werte der von APPCON GT #1 selber angezeigten Leistungsmessung des Dynamos berechnet. Stimmt schon diese Messung von APPCON GT #1 nicht, passt auch die Berechnung des Wirkungsgrades nicht.

Die Herstellerangabe zum Wirkungsgrad mit 80 Prozent bezieht sich vermutlich auf den direkten Betrieb, ohne den Umweg über den Akku. Wir haben versucht auch diesen Wirkungsgrad zu messen, indem wir im Fahrbetrieb entladen haben. Durch Beobachtung der Akkuspannung war es grob möglich zu sehen, ob Ein- und Ausgangsleistung sich die Waage halten. Auf diese Weise haben wir einen Wirkungsgrad von ca. 70-80 Prozent ermittelt, abhängig von der Geschwindigkeit.

Somit ist die Herstellerangabe durchaus glaubwürdig und der APPCON GT #1 hat in der Tat einen sehr hohen Wirkungsgrad.

Also Achtung: In der App wird tatsächlich die Dynamoleistung angezeigt. Die letztendlich über den USB-Ausgang zur Verfügung stehende Leistung beträgt nur ca. 70-80 Prozent des Wertes. Wird die Energie erst später (Pufferbetrieb) über den Akku abgerufen, beträgt die Leistung ca. 65 Prozent.

Insgesamt ist die Ladeleistung beeindruckend! Ein modernes Smartphone verbraucht mit hellem Display und aktiver Navi-App zwischen 2 und 3 Watt (Tablets auch mehr). Diese Leistung wird (Verlustleistung bereits abgezogen) bereits mit ca. 13-15 km/h erreicht. Diese Durchschnittsgeschwindigkeit ist im flachen Gelände problemlos, im Mittelgebirge zumindest bei sportlicher Fahrweise gut zu erreichen.

In der Praxis bedeutet das, egal wie lange die Tour dauert, das Smartphone kann dauerhaft betrieben werden!

appcon_gt1_usb_winkel

Tipp

Da die Leistung ab 25 km/h kaum mehr zunimmt, ist eine schnellere Fahrt aus Gründen der Effizienz nicht sinnvoll. Bergab macht es deshalb Sinn, bewusst maximal 25 oder besser 20 km/h zu fahren, um möglichst lange in den Genuss einer hohen Ladeleistung zu kommen und die beim Bergauffahren gewonnene Lageenergie nicht zu verschwenden.

Gesamtwirkungsgrad

Geht man beim Dynamo von einem Wirkungsgrad von 60 % und beim APPCON GT #1 von einem Wirkungsgrad von 75 % aus, ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad von 45 Prozent! Der Wirkungsgrad ist sicher nicht für alle Geschwindigkeiten gleich, aber für eine grobe Abschätzung der aufzubringenden Leistung reicht diese einfache Rechnung. Um also sein Smartphone mit ca. 7,5 Watt zu laden, muss an den Pedalen eine zusätzliche Last von ca. 16,5 Watt erbracht werden. Das sind immerhin gut 10 Prozent der Dauerlast, die ein wenig trainierter Radler zu leisten imstande ist. In der Praxis ergibt sich vor allem bei höheren Geschwindigkeiten ein spürbarer Mehraufwand. Inwieweit diese zusätzliche Last ein Argument gegen einen Dynamo ist, muss jeder selbst beurteilen.

Schade in diesem Zusammenhang ist, dass APPCON GT #1 keine Möglichkeit bietet, automatisch nur dann zu laden, wenn es bergab geht. Der eingebaute barometrische Höhenmesser könnte die notwendigen Daten problemlos liefern. Weiter gibt es keine Möglichkeit, Appcon GT#1 zuhause vorzuladen, um so die zusätzliche Gesamtbelastung zu reduzieren!

bohrmaschine_gt1
Wir sind einige 100 km unter Praxisbedingungen gefahren, für eine gleichmäßige Geschwindigkeit haben wir allerdings zu Hilfsmitteln gegriffen 🙂

Kapazität NC-17 APPCON GT #1

Nicht direkt über den USB-Port verbrauchte Energie wird im internen 3000-mAh-Lithium-Ionen-Akku gespeichert. Der Akku besitzt auf dem Datenblatt eine Kapazität von 11,1 Wattstunden. Natürlich gibt es bei der Umwandlung der Akkuspannung in die 5-Volt-Ausgangsspannung immer Verluste. Um den Akku zu schonen, wird die Entladung in der Regel etwas früher beendet, was ebenfalls dazu beiträgt, dass die in der Praxis nutzbare Kapazität etwas geringer ausfällt. Wir haben den APPCON GT #1 wie unsere sonstigen Powerbanks (siehe Vergleichstest) getestet und folgende Werte für die Kapazität ermittelt:

  • Kapazität bei 500 mA Ausgangsleistung; 8,45 Wattstunden
  • Kapazität bei 1000 mA Ausgangsleistung: 7,51 Wattstunden

Für was diese Kapazität ausreicht, sieht man in diesem Diagramm:

appcon_gt1_kapazitaet

Für einen Pufferakku sind gut 8 Wattstunden eine recht hohe Kapazität. So benötigt man, selbst wenn kein Verbraucher angeschlossen ist, in der Regel eine Tagestour bei langsamer Fahrt (ca. 8 Stunden bei 10-12 km/h) oder einen halben Tag bei sportlicher Fahrt (ca. 4 Stunden bei 14-16 km/h), um den Akku vollständig zu laden. Leider gibt die App nur die aktuelle Dynamoleistung, nicht jedoch die erzeugte und gespeicherte Energiemenge an. Dabei wäre gerade dieser Wert sicher ein hoher Anreiz, fleißig Energie zu sammeln. Der Ladezustand des Pufferakkus kann nur über die Akkuspannung, welche in der App als Datenfeld zur Verfügung steht, abgeschätzt werden. Um aus der angezeigten Spannung den Ladezustand abschätzen zu können, sind jedoch tiefergreifende Kenntnisse über die Zusammenhänge von Lithium-Ionen-Akkuladetechniken (Konstantstrom gefolgt von Konstantspannungsphase) notwendig. Für den Laien ist es daher nahezu unmöglich zu wissen, welchen Ladezustand der interne Pufferakku hat. In Anbetracht des hohen Preises sollte der Nutzer eine Anzeige des Ladezustandes, der erzeugten Energiemenge und der aktuellen Ein-/Ausgangsleistung erhalten.

appcon_gt1_elast
Kapazitätsmessung mit E-Last

Ausgangsleistung über USB-Buchse

APPCON GT #1 verfügt über nur einen USB-Ausgang, welcher vom Hersteller mit einer Ausgangsleistung von 5 Watt (1 Ampere x 5 Volt) spezifiziert ist. Wir haben folgende Leistung und Spannung gemessen (bei vollem Akku und ohne Eingangsleistung):

appcongt_entladeeistung

Die Herstellerangabe kann nach unserem Test bestätigt werden, die erreichte Ausgangsleistung liegt mit maximal 5,5 Watt (5,01 Volt @ 1100 mA) sogar etwas darüber. Natürlich ist der APPCON GT #1 keine riesige Powerbank, weshalb die maximale Ausgangsleistung in Ordnung geht. Viele Smartphones können mittlerweile aber mit 10 und mehr Watt geladen werden. Zwar lassen sich diese Geräte in der Regel dennoch über APPCON GT #1 laden, es dauert nur etwas länger als vom Netzteil oder von einer stärkeren Powerbank gewöhnt.

Wird kein Strom mehr erzeugt, schaltet die USB-Buchse automatisch nach 4 Stunden ab. Um angeschlossene Geräte wieder laden zu können, muss man zunächst einige Meter fahren. Möchte man also sein Smartphone nach einer Tour laden, sollte man nicht zu lange warten. Man stelle sich vor, man hat auf einer anstrengenden Tagestour viel Energie gespeichert und möchte am späten Abend noch schnell seine Digicam laden. Sehr ärgerlich, wenn man dann zunächst wieder raus muss, um die Powerbank durch ein paar Umdrehungen zu aktivieren! Ein kleiner Taster zur manuellen Aktivierung des USB-Ausgangs wäre sinnvoll.

Seiten: 1 2

1 Kommentar zu “Bike Laderegler NC-17 AppCon GT #1 im Test

  1. Hi,

    Danke für den Test! War schon länger auf der Suche nach einem passende Lösung für meine nächste Bike-Tour. Mein Powerbank hat beim letzten Mal den Geist aufgegeben…

    Grüße,
    Peter

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.