Mobile Windanlage - Projekt Strøm

[andreasS]

Hallo!

Wir sind zwei Industriedesignstudenten und möchten Euch gern unser Projekt einer mobilen Windanlage zur Diskussion vorstellen.
Wir begannen vor ca. einem halben Jahr, haben nun ein fertiges Konzept und arbeiten derzeit gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut IWM und dem Kunststoffzentrum Süddeutschland an der Umsetzung zum Prototyp.

Uns interessiert besonders ob Ihr Euch einen Einsatz auf Euren Reisen, Expeditionen oder vielleicht auch ganz wo anders vorstellen könnt.
Vielleicht habt ihr auch allgemeine Anmerkungen und Tipps..

Die Anlage soll besonders in Zukunft als resourccenschonende Alternative für einen Benzin/ Dieselgenerator dienen. Sie ist aufgebaut 12m hoch und soll bei guten Windbedingungen (11m/s) 3,5 kW leisten. Sie ist unter der Prämisse entworfen möglichst schnell und einfach aufbaubar zu sein.
Auszüge der Visualisierung zur beschriebenen Anlage sind unten zu sehen.
Es ist z.Z. auch eine zweite, kleinere und leichtere Version in Planung mit ca. 10m Höhe, ca. 25kg Gesamtgewicht und einer Leistung von 1500 W.




Der Auf- und Abbau von Strom ist durch einen Generator, der über eine Winde am Mast hochgezogen wird sehr einfach durchzuführen. Weitere Besonderheiten sind ein segmentierter, drehbar gelagerter Mast, welcher ähnlich einem Segelmast durch eine Vorspannung belastbarer ist, Sturmsicherung durch zwei Betriebshöhen des Generators sowie die Verwendung von CFK -Verbundstoffen.


Auseinandergebaut ergeben sich zwei Pakete. Zum einen die sechs Mastsegmente, die zusammen nicht mehr als 20 kg wiegen sollen. Zum anderen eine Box mit der Technik und dem Generator, welche ca. 40kg wiegt.


Zur Vorstellung der Dimensionen noch zwei Datenblätter




Gruß

Johann & Andreas

[Moltebaer]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Hast Du Dir mal Reiseberichte hier durchgelesen? Wem von uns würdest Du für seinen Urlaub so ein Ding aufbürden wollen? Ist schon schick, effizient, öko und so - aber meinst Du wirklich, wir sind Deine Zielgruppe?
Zwei große Kisten mit insgesamt 60 kg Gewicht und 3,5 kW Leistung - für unmotorisierte Reisen überdimensioniert bzw. welche Kamel/Pferd/Kanu-Karawane braucht so viel Strom unterwegs?
Welcher Offroadfahrer braucht unterwegs einen zusätzlichen Generator (Lichtmaschine ist ohnehin vorhanden) und hat zu viel Laderaum übrig?
Als Zielgruppe/Einsatzort fielen mir nur irgendwelche Lager/Zeltstädte ein (Himalaya-Basislager, Flüchtlingscamp, THW, Bundeswehr).

[milestone]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

problematik in deutschland ist auch meines wissens nach die errichtungsgenehmigung.

wenn es eine alternative zu einem generator ist, dann frag doch die leute, die einen 4 kW generator mit sich rum fahren. die idee ist nicht schlecht, aber es gibt kaum bedarf, ebenso für die brennstoffzelle vom frauenhofer. die geräte sind zu schwer für wanderungen, und für einen dauerhaften stationären einsatz (an forschungsstationen) ist mir ein stahlmast und ein robustes system lieber. weiterhin gibt es derzeitig wesentlich leichtere generatoren auf dem markt die sich eher für den transport eignen würden.

[Robiwahn]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Moin

Außer in Base-Camps an den Gipfeln dieser Erde könnte ich mir noch stationäre Einsätze in entlegenen Gebieten vorstellen, z.B. irgendwelche entfernt liegenden Farmen in Australien, Patagonien oder so. Für Inselbetrieb in kleinen, abgelegenen Ortschaften m.M nach zu wenig Leistung, aber sicherlich durch Parallelschaltung mehrerer Anlagen vergrößerbar. Evtl. auch noch in der Versorgung entfernter Infrastruktursachen, z.B. war die Solarbatterie, die die Sat.antenne der bol. Telecom bei uns im Alto-Beni-Tiefland versorgt hat, nach 2 Tagen Wolkenwetter platt.
Die letzte Expedition von Freunden ins südlichste Patagonien zum Mt. Buckland haben letztendlich nur einen FRED (Fucking Ridiculous Expedition Device) mitgenommen, der hatte nur 12kg, ein bisssschen kleiner und war letztendlich glaube ne halbe Stunde im Einsatz, da ansonsten der Solarstrom (aus einem 60W-Faltpanel) für alles (Kameras, Netbook, Handfunken, Sat.telefon etc. gereicht hat.

Ach ja, hier ein Link zu einem FRED-Bild http://www.mtbuckland.com/joomla/images/blog/blog12.jpg

Grüße, Robert

[ChrisColumbus]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Für den Nutzerkreis hier musst du:
Auf weniger als 1,5kg kommen
Mehr als (1)50Watt Leistung braucht auch niemand über längere Zeit
Die können aber auch über einen Pufferakku und ensprechende Wandler gebracht werden um ein dickes Netbook zu laden

Finde etwas mit weniger als 1kg
12V und 50Watt verfügbar
Wind und oder Wasserkraft

Dann stehen die Chancen gut hier interessierte zu finden.

Das Prinzip ist schon reizvoll, leider gibt es mit den schon vorhandenen Windgeneratoren für Segelschiffe ein auch an Land erprobtes und recht günstiges System, das in der selben Gewichtsklasse spielt.

Ihr würdet das Rad neu erfinden, leider.

Beste Grüße

[PWD]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

... die große Anlage 3,5 kW, die kleine 1500 kW ?

schließe mich den Vorrednern an - 25 kg wiegt nicht mal unser gesamtes Gepäck; in der Größenordnung bis 1 kg und Werten, um Handy, GPS, evtl. kl. Laptop betreiben zu können wäre schon eine Hausnummer.

[Echnathon]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

OT:

... die große Anlage 3,5 kW, die kleine 1500 kW ?

Naja, halt nur Industriedesigner.

Sorry, aber als E-Techniker kann man eine solche Vorlage nicht durchgehen lassen.


Neben den erwähnten Problemen des Gewichts und Packmaßes frage ich mich auch wie lange der drehbare Fußpunkt des Masts braucht um wegen Sand/Erde/Eis die Funktion einzustellen.
Sooo schnell drehen Winde ja nicht, aber wenn der Mast mal nicht nachkommt ist der Lastwinkel halt schon ungünstig.

Frederik

[Scrat79]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Wirklich interessante Sache!
An entlegenen Orten alternative Energien nutzbar zu machen halte ich für Zukunftsweisend. Gerade in Kombination schlechte (aber motorisierte) Erreichbarkeit und längerer Aufenthalt durchaus interessant.
Leider tummeln sich hier im Forum eher die, die den Zahnbürstenstiel zwecks Gewichtsoptimierung absägen. Da ist so ne schicke Anlage nicht so ins Konzept zu integrieren.

Aber wer weis. Vielleicht hat ja dort draußen noch jemand eine schöne gemütliche Berghütte, auf der auch ab und an Strombedarf besteht.

[ChrisColumbus]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Die Idee ist ja schön, nur leider gibt es kleine Windgeneratoren für Berghütten schon länger aus dem Segelsport.

http://www.segelladen.de/Inhalt-unte...eneratoren.htm

Nicht ganz die Leistung wie oben beschrieben aber etsprechendes gibt es ja auch größer.

[JonasB]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

ich kenne solche Anlagen auch schon länger.
Eine Mitbewohnerin hatte auf Expedition in Russland einen Generator für das Basecamp. Dort war interessant das der Generator und die Flügel in einer kleinen Box verstaut waren und sonst quasi kein Zubehör dabei war. Trotzdem hat es ca. 6kg gewogen, aber irgendwo muss die Leistung ja her kommen. Stabile Masten (Bäume) finden man ja auch fast überall...

[Abt]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Spinnen wir mal weiter.
Die Zeltbahnen als flexiblen Sonnenkolektor für Schlafsackheizung und zum Kaffeekochen früh.Wäre doch mal ein Ziel Natürlich zum Batterie/Akku laden.

[fraizeyt]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

In etwas kleiner hatten wir das doch mal als MYOG: Nabendynamo, E-Werk und die Flügel aus den grauen Abwasserrohr geschnitzt.

[milestone]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

für längerfristige angelegenheiten (berghütte) würde eine feste anlage eher in frage kommen, als eine zerlegbare version. alternative wäre ein kleiner 60W generator, mit Repellerdurchmesser von 1,5 m mit stoffbespannung und carbonrahmen. permanenterregter synchrongenerator. dazu ladeelektronik, pufferkondensatoren, aufstellen mit teleskopstange und abspannleinen. allerdings nur unter aufsicht zu betreiben, da es bei automatischer abschaltung und weiterhin starkem wind vermutlich die flügel zerlegt.

trekkingfreundliche anwendungen wären:

sebek effekt ala firepot,
aufgedampfte nanosolarzellen auf dem rucksack und dem zelt. (die derzeitigen fressen mehr resourcen bei der herstellung, als sie an energie liefern)
piezo-elemente in den stiefeln
nutzung des tag-nacht-temperaturgefälles über piezo-oder halleffekt
kleine dampfmaschine mit eingebautem hobo (wasser und holz ist unterhalb der baumgrenze zu finden), allerdings ist der druckkessel dann doch etwas schwer.
die brennstoffzelle vom frauenhofer ist noch zu schwer und zu teuer.

[Bodenanker]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Spinnen wir mal weiter.
Die Zeltbahnen als flexiblen Sonnenkolektor für Schlafsackheizung und zum Kaffeekochen früh.Wäre doch mal ein Ziel Natürlich zum Batterie/Akku laden.

Wo soll das Problem sein??
Technisch längst möglich. Wart noch ein bischen, aber wir bauen im Labor gerade eine Prozessbank für solche Spielereien.

Wobei Solar trotz dem Hype momentan ziemlich am Arsch ist. Aber das wird OT.

[Sarekmaniac]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Ich denke darüber nach und komme auf kein Anwendungsprofil. Für mobile Anwendungen IMO zu schwer, und für stationäre (einsame berghütte etc.) gibt es andere, vermutlich solidere und grünstigere Lösung, Solarzellen z.B. oder fest installierte Windräder.

[Abt]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

Na ich melde mal Bedarf an, sowohl bei den ersten als auch bei dem zweiten Projekt.
Mir ist erst mal etwas unverständlich, warum die Solarpaneele immer bloß flächig glatt sein müssen. Wäre doch ne prima Sache wenn ich Energie quasi von der Wäscheleine nach Bedarf nehmen könnte.
Heute ist Waschtag
Das andere Projekt mit dem Generator ist für mich auch interessant in der...3,5 kw-Variante. Da kann ich als alternativer Einsiedler schon mal meinen Haushalt mit versorgen. Nur die zeitweise Windstille ist da der Haken. Aber die Laubenpiper sind vielleicht Abnehmer in meiner Region.

[themuck]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

An sich finde ich die Idee mit dem drehbarem masten ja nicht schlecht, und das ist meiner Ansicht nach das was euch von anderen unterscheidet, und vielleicht der Leichtbau! Aber an anderen stellen...

1. Was passiert wen so ein CFK Mastsegment auf einen Spitzen Stein aufschlägt bei der Montage?
2. Wie werden die Anker für die Abspannung gesetzt?
3. Welche Windgeschwindigkeit kann das teil ab?
4. Wo speichert ihr die Energie?
5. Was wollt ihr mit 3,5KW? oder 1,5KW? Streicht da mal ne Null bei weg . Oder wollt ihr eine Kochplatte betreiben?
6. Wie gestaltet sich der aufbau bei Wind?

lg Malte

[milestone]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

OT:

Na ich melde mal Bedarf an, sowohl bei den ersten als auch bei dem zweiten Projekt.
Mir ist erst mal etwas unverständlich, warum die Solarpaneele immer bloß flächig glatt sein müssen. Wäre doch ne prima Sache wenn ich Energie quasi von der Wäscheleine nach Bedarf nehmen könnte.
Das andere Projekt mit dem Generator ist für mich auch interessant in der...3,5 kw-Variante. Da kann ich als alternativer Einsiedler schon mal meinen Haushalt mit versorgen. Nur die zeitweise Windstille ist da der Haken. Aber die Laubenpiper sind vielleicht Abnehmer in meiner Region.

prinzipiell: solarzellen müssen nicht immer eine eben bilden
und kleingärtner werden unter umständen nicht die errichtungsgenehmigung bekommen. dazu kostet eine anlage ca 1000 euro pro kw bei diesen kleinanlagen. weiterhin wäre auch hier eine masive anlage besser als eine mobile. dazu kommt noch die abschätzung, was das ding im jahr eigentlich bringt... abhängig von der errichtungsgeologischen lage.... dagegen dann der strompreis mit preisentwicklungsbetrachtung. und ...3,5 kw... bei 230 v sind das 15 A... das aufgeteilt auf 10 gärtner, da hat jeder "nur" 230 W zur verfügung. wenn da 3 gleichzeitig die elektrische heckenschere anschmeißen, wirds echt eng.

aber wenn du selber schwarz so n ding hin zimmern willst... ne alte autolichtmaschine + laderegelung und autobatterie... schon haste 12V daueranschluss.... feht nur noch der mast ( altes eisenrohr) und die Repeller, lager, riemenscheibe, keilriemen. aber in den anfängen der windenergieanlagen, hat man die flügel auch aus holz gefertigt.... ggf. sperrholz mit bespannung.

[Walker]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

An sich finde ich das ein schön dargestelltes Projekt.. eben schön dargestellt.

Ich finde die Idee an sich nicht schlecht - warum jedoch das Rad neu erfinden ? Vllt eben wegen dem NEU?

Mir kommen da auch gleich ein paar Fragen in den Sinn:

1. Erschließt sich mir nicht so ganz warum sich der Generator mit dem Mast drehen soll... Ein drehbarer Hopf, der den Generator aufnimmt wäre da sicherlich weniger problematisch..zudem könnte man den mast segmentweise auf die gewünschte Länge kürzen um bei höheren Windstärken zu reagieren.

2. Die Abspannungen müssen ja recht weit vom hohen Mast weggeführt werden. In diesem Bereich sollte sich dann auch kein Zelt befinden, falls er mal kippen/brechen sollte. - Und ebene Plätze sind meistens Mangelware -

3. Welche Art von Energiespeicher soll damit gefüllt werden - bei 3.5kW müssen die Speicher das ja auch abkönnen, bzw. welche Spannungen liefert der Generator..`beim Zelten/Trekking, wie auf dem ersten Bild dargestellt, hab ich selten 230V Geräte dabei. Und bei 12V-14V können die meisten Geräte den max. Strom nicht ab - das wären immerhin zwischen 250! und 300A!!! (beim 3.5kW System)- damit kommen wir direkt zu ->

4. Selbst wenn der Gen 230V liefert wären da immer noch Ströme von 15A dauerhaft (im Fall der dauerhaft mögl. Spitzenleistung)- Sind bei dem Gesamtgewicht schon die benötigten Leitungen(Kabel) mit einberechnet. Die spielen sicherlich auch noch das ein oder andere Kilo dazu, wenn sie dauerhaft solche Ströme führen müssen..

Ich will die Idee natürlich nicht schlecht reden, das waren nur eben die ersten gedanken die mir als Elektroniker durch den Kopf schossen ;)

An sich sieht das Konstrukt recht schick aus.. Von der mechanischen Seite her sieht es ganz gut aus.. von der el. Seite her gibt es sicherlich noch Optimierungspotential

Greetz

[Fax]

AW: Mobile Windanlage - Projekt Strøm

An sich finde ich das ein schön dargestelltes Projekt.. eben schön dargestellt.

Ich finde die Idee an sich nicht schlecht - warum jedoch das Rad neu erfinden ? Vllt eben wegen dem NEU?

eben. Gibt es für den Bootsmarkt seit Jahren (Firma Superwind etc.). Ein Leistungsdiagramm fehlt auch, das Ding liefert die Energie ja variabel, d.h. abhängig von Windstärke usw.

Da der Mast mitdreht, kann ich mir die 3,5 KW Version leider auch nicht mit ner Rohrschelle seitlich am Rucksack festmachen.