TA 4 Bautechnische Anforderungen

In der TA 4 sind ,,Besondere bautechnische Anforderungen an lichttechnische Einrichtungen von Fahrrädern und an deren Versorgungssystemen`` einige grundlegende Sachen definiert. Alleine die Ergänzungen haben einen Umfang von ca. 4,5 Seiten. Quelle: (1)-(6) 1998, (7)-10) Verkehrsblatt 22-2003.

(1) Alle optisch wirksamen und zu ihrer Halterung oder Justierung wichtigen Teile müssen so gefertigt sein, daß ihre Lage zueinander nicht durch andere Zwischenglieder bestimmt wird. In diesen Teilen darf keine Korrosion, die das einwandfreie Arbeiten des Geräts beeinträchtigen kann, eintreten. Wenn die Bauart eine bestimmte Lage dieser Teile zueinander erfordert, ist deren Lage zu sichern. Bei verstellbaren Halterungen muß die vorgeschriebene Wirkung der Geräte über den gesamten Verstellbereich erhalten bleiben; dies gilt nicht, wenn besondere Einstellvorschriften bekannt sind, und nicht für Anbaunebelschlußleuchten, wenn ihre richtige Anbaulage auf der Abschlußscheibe in sinnfälliger Form deutlich sichtbar und dauerhaft angebracht ist.

(2) Die Geräte müsse in ihrer normalen Betriebslager gegne Eindringen von Staub und Wasser durch wetterbeständige Dichtungen ausreichend geschützt sein. Zerbrechliche Dichtungseinlagen zwischen abnehmbaren Teilen und Gehäusen sind unzulässig. Elektrische Verbindungen müssen dauerhaft und betriebsicher ausgeführt sein.

(3) Die Oberflächen der Abschlußscheiben der Leuchten und der Rückstrahler müssen gegen die Einwirkung von einem Gemisch aus 70 Volumen% n-Heptan und 30 Volumen% Toluol beständig sein. Die Oberfläche inbesondere die Lichtaustrittsfläche ist leicht mit einem Baumwollappen abzureiben, der mit dem Gemisch getränkt ist. Nach ungefähr fünf Minuten wird die Oberfläche besichtigt. Sie darf keine sichtbaren Veränderungen aufweisen. Leichte Oberflächenrisse können jedoch toleriert werden.

Die Oberfläche muß so beschaffen sein, daß Schmutz leicht entfernt werden kann.

(4) Sind mehrere Einrichtungen in einem Gerät vereinigt, so muß jede Einrichtung den für sie geltenden Vorschriften entsprechen.

(5) Abdeckende Aufschriften auf den Abschlußscheiben der Scheinwerfer und Leuchten sind unzulässig; dies gilt nicht für vorgeschriebene Aufschriften, fremde Prüfzeichen und Firmenzeichen, wenn hierdurch die lichttechnischen Eigenschaften nicht unzulässig beeinträchtig werden.

(6) die in Scheinwerfern, Signal- und anderen Leuchten verwendeten Glühlampen sind in Nr.6 Abs.2 zusammengestellt. An lichttechnischen Fahrzeugteilen ist die Leistungsaufnahme der zu verwendeten Glühlampe deutlich lesbar und dauerhaft anzugeben. Glühlampen müssen leicht auswechselbar sein.

(7) Die Einrichtungen müssen so beschaffen sein, daß sie bei üblicher Verwendung trotz der dabei auftretenden Erschütterungen die in den Technischen Anforderungen vorgeschriebenen Merkmale einhalten und ihre Funktion sichergestellt bleibt.

(8) Fahrräder und deren lichttechnische Einrichtungen sowie deren elektrische Versorgungssysteme müssen die folgenden besonderen bautechnischen bzw. messtechnischen Anforderungen erfüllen:

1. Lichttechnische Einrichtungen und Lichtmaschinen für Fahrräder müssen so ausgeführt und zu befestigen sein, daß sich ihre Lage zum Fahrrad im Betrieb weder von selbst verstellt noch leicht verstellbar ist (bei drehbaren Montage- bzw. Verstelleinrichtungen ist von einem für eine Verstellung aufzuwendenden Drehmoment von mindestens 5Nm auszugehen).

2. Abnehmbare Scheinwerfer bzw. Leuchten müssen mit einfachen Mitteln entsprechend Absatz 1 am Fahrrad angebracht werden können.

3. Für den elektrischen Anschluss der lichttechnischen Einrichtungen und elektrischer Versorgungssysteme sollen Kabel mit einem Querschnitt von mindestens 0,4mm$^2$ verwendet werden, deren Leitungswiderstand $R\le 0,045\,\Omega/$m ist. Kabelanschlüsse müssen so ausgeführt werden, dass auch bei nur teilweiser Kontaktierung der Drähte die Funktion noch sichergestellt ist. Der Kontaktdruck von Kabelanschlüssen muß so stark sein, daß auch bei Reduzierung des erforderlichen Kabels auf eine blanke Kupferlitze mit nur drei miteinander verdrillten Adern von je 0,20mm Durchmesser die Verbindung einer in Richtung des abgehenden Kabels wirkenden und am Kabel selbst ansetzenden Zugkraft von mindestens 10N standhält. Bei Steckverbindungen muß die Zugkraft entgegen der Steckrichtung wirken. Im übrigen gelten die entsprechenden Anforderungen nach DIN 79100 Teil 2:1998-10.

4. Scheinwerfer und Leuchten müssen deutlich lesbar und dauerhaft mit der erforderlichen Nennspannung der Versorgungseinheit gekennzeichnet sein. Wenn in den von der Lichtmaschine des Fahrrades unabhängigen Fahrrad-Schlußleuchten bzw. Scheinwerfern die Lichtquelle fester Bestandteil der Lichttechnischen Einrichtung ust, ist eine Versorgungsspannung nach Angaben des Herstellers vorzusehen.

5. Scheinwerfer und Leuchten mit eigener Batterie- bzw. Akkuversorgung müssen ein Kontrolleinrichtung haben, die den Benutzer informiert, daß ein Batteriewechsel bzw. das Nachladen vorgenommen werden muß. Die Anzeige muß dann erfolgen, wenn die photometrischen Bedingungen gerade noch erfüllt werden.

   Bei separater Batterie-Akku-Einheit muß diese Anzeige spätestens dann erfolgen, wenn die Spannung an den Eingangsklemmen der lichttechnischen Einrichtung 80% der Prüfspannung erreicht hat.

   Typ, Anzahl und Nennspannung der verwendeten Batterien bzw. Akkus sind auf den jeweiligen Geräten anzugeben. Ausgehend von geladener Batterie oder Akku darf diese Kontrolleinrichtung frühestens nach einer Stunde Brenndauer ansprechen.

6. Für die Ausgangsspannungen bzw. Klemmenspannungen separater lichttechnischer Einrichtungen und elektrischer Versorgungssysteme gelten folgende Festlegungen:

   	6V-System	12V-System
   Nennspannung	6V	12V
   Prüfspannung	6V	13,5V
   max. AusgangsspannungO.1	7,5V	15V

   Spannungsbegrenzende Mittel dürfen erst oberhalb der Prüfspannung wirksam werden.

   Hierbei entspricht der Wert der Gleichspannung $U_{\_}$ dem Effektivwert der Wechselspannung $U_{\mbox{\footnotesize eff}}$.

7. Lichttechnische Einrichtungen mit externer Versorgung müssen die lichttechnischen Anforderungen sowohl bei Wechsel-^O.2 als auch bei Gleichspannung erfüllen. Falls erforderlich, ist die Polarität anzugeben.

8. Bei getakteten Versorgungsspannungen muß die Taktfrequenz größer 25Hz (bzw. Impulse/s) sein. Abweichend hiervon ist bei mit der Nabe gekoppelten Lichtmaschinen ohne Getriebe beim größten für diese Lichtmaschine zulässigen Radaußendurchmesser und einer Geschwindigkeit von 5km/h eine Frequenz der Wechselspannung von mindestens 8Hz zulässig.

9. Bei der Prüfung von Lichtmaschinen, Zusatzgeräten, zusätzlichen Versorgungseinrichtungen und Kombinationen von Zusatzeinrichtungen mit Geräten der lichttechnischen Grundausstattung ist die Lichtquelle durch folgende Lastwiderstände für den Scheinwerfer-( $R_{\mbox{\footnotesize SW}}$), die Rückleuchte ( $R_{\mbox{\footnotesize SL}}$) oder die Gesamtlast ( $R_{\mbox{\footnotesize g}}$) zu ersetzen.

   Hierbei betragen:

   	6V-System	12V-System
   $R_{\mbox{\footnotesize g}}$	12	29,4
   $R_{\mbox{\footnotesize SW}}$	15	36,4
   $R_{\mbox{\footnotesize SL}}$	60	152,0

   Genauigkeit der Messwiderstände $\pm 0,5\,$%. In jedem Fall ist der Widerstand des Spannungsmessers in die jeweiligen Widerstände einzubeziehen.

10. Separate Zusatzgeräte müssen so gebaut sein, daß im Spannungsbereich $U$ von 0,5$\times$Nennspannung bis Prüfspannung bei allen möglichen Betriebszuständen und unter Belastung mit den in 9 genannten Widerständen die Spannung an den Lastwiderständen um nicht mehr als 3% verringert wird, bezogen auf den Messwert ohne Zusatzeinrichtung.

    Für die Prüfung ist eine elektrische Versorgungseinrichtung zu verwenden, deren Spannungscharakteristik bei Belastung einer Lichtmaschine entspricht, die nach TA 24 Ziffer 4 an der zulässigen unteren Grenze liegt.

11. Die Klemmenspannung^O.3 von Versorgungs-Systemen, die eine Batterie oder einen Akku beinhalten und die zusammen mit der Lichtmaschine zur Fahrt- oder Standbeleuchtung betrieben werden sollen, muß unter Last nach 9. mindestens der Prüfspannung der elektrischen Versorgungssysteme entsprechen.

12. Fällt bei kombinierten Versorgungs-Systemen nach 11. die Spannung an der Lichtmaschine auf 80% der Prüfspannung ab, muß eine automatische Umschaltung auf das Versorgungssystem erfolgen, das die höhere Spannung zur Verfügung stellt.

    Eine Standlichtbeleuchtung muß für eine Zeitdauer von mindestens 4 Minuten^O.4 nach Stillstand der Lichtmaschine in Betrieb sein.

13. Wird eine nicht bauartgenehmigte Lichtquelle verwendet, so muß sie fester Bestandteil des Scheinwerfers bzw. der Leuchte sein, und die Lebensdauer muß entsprechend DIN EN 60810: 1995-11 bei Prüfspannung^O.5 der Lampe unter der Lebensdauerbedingung B3 mindestens 50h betragen.^O.6

    Bei lichttechnischen Einrichtungen mit integrierter/m Batterie/ Akku darf die Nennspannung der Glühlampe nicht kleiner als das 0,8-fache der Batterie-Nennspannung und bei Akkusystemen nicht kleiner als die Akku-Nennspannung selbst sein. Bei Verwendung einer Vorschaltelektronik darf die Ausgangsspannung bei nicht auswechselbaren Glühlampen nicht mehr als 10% der Nennspannung und bei auswechselbaren Glühlampen nicht mehr als 5% der Prüfspannung betragen.^O.7

    Bei Scheinwerfern und Leuchten mit nicht auswechselbarer Lichtquelle, deren Spannungsversorgung durch die Lichtmaschine erfolgt, muß:

    • die Nennspannung der Glühlampe gleich der Nennspannung des Versorgungssystems sein (6V bzw. 12V) oder die Lichtquelle ist über eine geeignete Vorschaltelektronik zu betreiben;

    • die lichttechnische Wirkung spätestens bei 0,5$\times$Nennspannung einsetzen;

    • die lichttechnische Beurteilung bei der Prüfspannung durchgeführt werden;

    • die Leistungsaufnahme bei der jeweiligen Prüfspannung bezogen auf den Nennwert innerhalb der Grenzen für Scheinwerfereinheiten 2,4W (6V) bzw. 5,0W (13,5V) +10% und -20%
      sowie für Leuchteneinheiten 0,6W (6V) bzw. 1,2W (13,5V) +20% und -50%
      liegen.

    Vorschaltelektroniken in diesen Einheiten müssen über eine ausreichende Belastbarkeit^O.8 verfügen.

14. Scheinwerfer und Leuchten mit integrierten Kondensator-LED-Standbeleuchtungen müssen so gebaut sein, daß die Last der gesamten Einrichtung für das Versorgungssystem nicht wesentlich größer ist als die für diese Einrichtung nach 9. vorgesehene. Die gesamte Einrichtung muß bei Prüfspannung die geforderten Bedingungen erfüllen, wobei, ausgehend vom entladenen Kondensator, eine Ladezeit von 2Minuten bei Prüfspannung zugestanden wird und die Reduzierung der Lichtmaschinenspannung durch die Ladung des Kondensators folgender Bedingung genügt:

    
    

    $$(U_0-U_L)/U_0<\mbox{EXP}(-2 t)$$ (O.1)

    
    

    $U_0=$ Spannung vor dem Ladevorgang
    $U_L=$ Spannung beim Ladevorgang
    $t=$ Zeit in Minuten
    EXP$(x)=$ die Exponentialfunktion

    Danach darf $((U_0-U_L)/U_0)\cdot 100$ nicht über 1,5% liegen. Durch die Entladung des Kondensator wird eine zeitliche Änderung der Lichtstärke $I(t)$ verursacht; hierbei muß für die Zeit von 4 Minuten

    
    

    $$I(t)\ge I(t=1\,{\mbox s})\cdot \mbox{EXP}(-t / 3)$$ (O.2)

    
    

    sein.

    $I(t)=$ momentane Lichtstärke
    $I(t=1\,\mbox{s})$ Startwert der Lichtstärke nach 1s
    $t=$ Zeit in Minuten
    EXP(x)= die Exponentialfunktion

(9) Messungen an Leuchten mit nicht auswechselbaren Lichtquellen (Glühlampen oder andere) sind, wenn in den Einzelbestimmungen nicht anders festgelegt, mit 6,75V, 13,5V oder 28,0V durchzuführen.

Bei Lichtquellen, die von einer besonderen Stromversorgungsanlage versorgt werden, sind die vorstehenden Prüfspannungen an den Eingangsklemmen dieser Stromversorgungsanlage anzulegen. Der Technische Dienst kann die besondere Stromversorgungsanlage, die zur Versorgung dieser Leuchten benötigt wird, vom Hersteller anfordern.

(10)Die photometrischen Messungen an lichttechnischen Einrichtungen, die mit anderen Lichtquellen als Glühlampen bestückt sind, werden nach einer Brenndauer von einer Minute und nach 30 Minuten durchgeführt. Die Lichtverteilung der Leuchte nach einer Brenndauer von einer Minute wird aus dem Verhältnis der Messwerte, gemessen in HV nach einer und nach 30 Minuten, berechnet. In beiden Fällen müssen die maximalen und minimalen photometrischen und kolorimetrischen Anforderungen erfüllt werden.

Bei Einrichtungen, die ausschließlich blinkend betrieben werden sind die Messungen nach diesem Verfahren im vorgesehenen Blinkmodus vorzunehmen. Blinkende Scheinwerfer und Schlußleuchten sind an Fahrrädern unzulässig.

Dieses Verfahren ist nicht auf Scheinwerfer mit Gasentladungslampe anzuwenden.

Kritikpunkte an der TA 4:

1. So die TA 4 seit der Verkündung im Verkehrsblatt Heft 22, 2003 nicht geändert wurde ist Absatz 13, letzter Satz zweiter Absatz gelinde gesagt mißverständlich. So, wie es dort geschrieben ist, sollen die Glühlampen mit $(6\mbox{ V}\cdot 0,8=4,8\mbox{ V})\cdot 0,05\ldots 0,1=0,24\ldots 0,48$V betrieben werden. Das ist doch wohl nicht ernst gemeint. Wurde nach einem Hinweis auch erkannt und wird hoffentlich in der Neuauflage korrigiert.

2. Absatz 13, zweiter Spiegelstrich mag für Scheinwerfer mit Glühlampen eine sinnvolle Anforderung sein. Beim Betrieb von LED-Scheinwerfern an realen Fahrraddynamos liefern jedoch selbst simpelste Eigenbauten deutlich früher die gleiche Helligkeit als Scheinwerfer mit Glühlampen.

3. Zu Abs. 7 kann man nur fragen, ja was denn nun?