"Erfindungen" im Outdoorbereich

[EisSchrauber]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Bloß doof, dass es die Technologie seit fast 200 Jahren gibt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement

Nur weil es in der Outdoorbranche neu bzw. unbekannt ist, heißt das nicht, dass es generell neu ist. Diese Art der Energieerzeugung hat IMMER den Nachteil, dass man erst eine Temperaturdifferenz(meist durch Energieaufwand) herstellen muss. Das macht es für die meisten Anwendungsfälle ineffizient oder sogar unbrauchbar.

Beim Kochen hat man schon mal eine Hitzequelle, aber für die Temperaturdifferenz braucht man auch eine kalte Seite. Dazu braucht man Kühlkörper, extra Wassergefäße oder sonstiges. Und damit Gewichtsmäßig kaum zu verbessern, ohne Abstriche bei der Leistung machen zu müssen.

So schön das auch klingt "Kochen und ganz nebenbei Strom erzeugen". Die Kocherleistung und damit Effizienz wird geringer, je mehr Energie in Strom umgewandelt wird. Letzten Endes muss man also mehr Kartuschen tragen. Alles andere würde dem Energieerhaltungssatz widersprechen. Damit das System effizient arbeitet müsste man den kompletten Topf aus Thermoelementen bauen(schwer, teuer), bzw ein Thermolement mit Kühlkörper am Boden und den Topfrand oben isolieren, damit die maximale Temperaturdifferenz auftritt. Problem an der Sache ist, dass dadurch der thermische Widerstand des Topfes enorm steigt und die Kochzeit länger wird. Es geht auch mehr Wärme am Topf vorbei, das Kochsystem wird ineffizient.
Das zweite Problem ist, dass die Differenz mit steigender Wassertemperatur geringer wird und damit auch der Ladestrom.
Baut man nur den Boden als Generator, wird die Kochzeit nicht ganz so extrem verlängert, dafür kann man nicht mehr so viel Strom erzeugen. Was macht man, wenn man fertig ist mit Kochen und das Gerät noch nicht genügend geladen ist? In dem Fall müsste man Wasser sinnlos erhitzen, damit der Topf nicht durchglüht und die geforderte Differenztemperatur gehalten wird. Siehe Rechenbeispiel unten: 3000W Energieaufwand, um 5W zu erzeugen. 0,16% Wirkungsgrad.

Etwas anderes ist es beim Hobo bzw Ofen. Dort möchte man Wärme an die Umgebung abgeben. Ob das nun schnell oder langsam geht und ob da noch thermische Widerstände dazwischen sind ist egal. Genauso ob viel Wärme an die Luft geht ist egal. Die Grenzen die dem System hier gesetzt sind, ist die Wohlfühltemperatur des Menschen. Also Minimaltemperatur 22,5°C, eher mehr. Der Wirkungsgrad wird wie beim heizen üblich bei 100% bleiben, abzüglich des erzeugten Stromes.

Hobo bzw Lagerfeuer, welches man sowieso an hat, wäre damit die einzige sinnvolle Variante. Mit einem Topf mit Wärmetauschern könnte man die Effizienz sicher steigern...ist aber wieder mehr Gewicht. Die Kochzeit wird sich dennoch erhöhen. Allein schon, weil das Peltier Element einen gewissen thermischen Widerstand hat.

Im Link oben ist noch was zum Wirkungsgrad beschrieben.
Dieser Wirkungsgrad wirkt im Gegensatz zu Solar und Windenergie dem Wirkungsgrad des Kochsystems entgegen.
Angenommen der Gaskocher hat 3000W. Für Kochen mit Gas habe ich einen Wirkungsgrad von 10-30% gefunden. Thermogeneratoren 5%. Von den 3000W können also maximal nur 15-45W genutzt werden. Das aber nur, wenn der Topf komplett über Thermoelemente erhitzt wird und sich dessen Wirkungsgrad dadurch nicht verschlechtert. Dies ist technisch nicht möglich. Der Wirkungsgrad wird sich verschlechtern, weil der thermische Widerstand größer wird und damit mehr Wärme an die Luft, als an den Topf abgegeben wird. Vermutlich landet man sogar unter den 10%. Wenn wie bei dem oben erwähnten System nur der Boden damit ausgerüstet ist, kann auch nur ein Teil zur Stromerzeugung genutzt werden. Am Boden ist es am wärmsten und wird am meisten Hitze an den Topf abgegeben. Würde mal sagen ca 75%. Dann ist man nur noch bei 11,25W elektrischer Leistung ohne Ladeelektronik.
USB hat 5V. Bei den geforderten 1A Ladestrom sind das 5W.
Da ist also nicht mehr viel drin. An den 5% Wirkungsgrad wird sich auch nicht mehr so viel ändern. Schließlich forscht man da schon seit fast 200 Jahren dran.

Jetzt könnte jemand sagen: "Na es gibt aber doch diese super Kochsystem mit 80% Wirkungsgrad."
Der hohe Wirkungsgrad wird erreicht, indem möglichst viel Wärme an den Topf abgegeben wird. Und zwar durch eine hohe Leitfähigkeit des Topfes und Wärmetauscher, welche die Oberfläche vergrößeren und damit den Konvektionseffekt verbessern. Die Wärmetauscher sind thermisch gut mit dem Topf verbunden. Baut man nun ein Peltier Element dazwischen, so hat man einen hohen thermischen Widerstand. Ein Peltier Element besteht zu 75% aus Luft und der Rest aus Metall, welches aber ca 3-5mm hoch ist. Also ein wirklich großer thermischer Widerstand. Ein Topf mit vorher 80% Wirkungsgrad hat nach der Umrüstung also bei weitem keine 80% mehr. Wie hoch kann ich nicht sagen. Ich würde aber schätzen, dass es unterhalb eines Alutopfes ist. Also ca 30%.
Baut man den Wärmetauscher an den Topf und das Peltierelement ohne Wärmetauscher, wird der Topf nicht ganz so stark in der Effizienz zusammenbrechen, dafür wird das Peltierelement ineffizienter.

Man kann es drehen und wenden wie man möchte, aber rein physikalisch ist nicht mehr viel drin an Leistung.

OT: Vorteil wäre natürlich, dass man mittels Peltier Element die Speisen im Topf auch warm oder kühl halten kann

@lutz-berlin: Das Teil wiegt über 1kg und ist auch noch recht sperrig. Wohl eher nichts für Unterwegs.

Klingt voll überzeugend, Schmusebaerchen.
Hast Dir aber auch viel Mühe gegeben!

[markrü]

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BioLite und Powerpot sind echt nur Kuriositäten für Sammler. Für normale Menschen, also Leute die nicht Lutz heißen sind diese Teile nur Kosten, Gewicht, Ärger und Elektroschrott.

Ich heiße nicht Lutz und für mich trifft das nicht zu! Und alle Leute namens Lutz als 'unnormal' zu klassifizieren, finde ich schon sehr unhöflich.
Und Dinge, für die man selber keinen adäquaten Einsatzzweck findet (oder die man einfach nicht versteht?) deshalb als 'nur Kosten, Gewicht, Ärger und Elektroschrott' abzuwerten, sagt mehr über Dich aus als über die genannten Dinge...

Ok, wer wochenlang in einer Gegend ohne Sonnenenergie ist und ohne Möglichkeit mechanische Energie in Strom umzuwandeln und reichlich Holz und Zeit hat für Hobo oder Lagerfeuer könnte es mal mit so einem Peltier-System versuchen.

Dann ist es doch nicht nur 'Kosten, Gewicht, Ärger und Elektroschrott' oder was?!?

Aber eigentlich wäre da eine Dampfmaschine viel viel effizienter. Gibt es denn nirgendwo eine kleine mit Holz betreibbare Dampfmaschine mit Stromgenerator, die weniger als 1kg wiegt?

Welchen Wirkungsgrad hast Du denn ausgerechnet, dass Du zu dieser Aussage kommst?

[Schmusebaerchen]

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Deswegen bin ich für eine Kombination aus Wind und Solarstrom.

Je nach verwendetem Modul kann man auch nur aus der Helligkeit, ohne direktes Sonnenlicht Strom erzeugen. Das mag zwar ziemlich gering sein(aber für ein Smartphone....) und kann mit purer Masse(Modulfläche) ausgeglichen werden.

Ist die Windmaschine intelligent konstruiert(es ist ja so schon schwer mobile Geräte zu finden), kann sie auch im Flusslauf verwendet werden.

Und wenn es dann doch mal so kommen sollte, kann man die Windmaschine mit einem einfachen Trichter vor den Teekessel spannen. In diesem Szenario machen Peltier Elemente Sinn, wenn sie hinter die Turbine gespannt werden und den Luftstrom herunter kühlend Energie erzeugen. Der Wirkungsgrad kann dadurch geringfügig verbessert werden.
Das wird in modernen Kraftwerken so gemacht. Ich kann jedoch nicht sagen, ob das über Peltierelemente geschieht oder ob das irgendwie anders gelöst ist.
Das kann aber nur gemacht werden, weil im Gegensatz zu den Töpfen die Restwärme keinen weiteren Nutzen mehr hat.

Keine Möglichkeit der grünen Energieerzeugung ist also schwierig. Problem sind eher die Stromhungrigen Smartphones. Würden diese effizienter arbeiten und mit der gleichen Akkukapazität länger arbeiten, wären 2 Tage ohne Sonnenlicht auch kein Problem mehr.
Erreicht werden kann dies sehr leicht, indem man Komponenten abschaltet...ist ja bekannt WLAN und UMTS abschalten. Aber da geht noch viel mehr. Technisch möglich wäre es CPU-Kerne und ganze Speicherbänke abzuschalten(siehe Hot Swap Technologie), wenn man nicht so viel Rechenleistung braucht. Und gleichzeitig den Takt zu senken....tja aber die Rechenleistung. Diese ganzen grafischen Effekte, wie Umblättereffekte in Menüs brauchen jede Menge Rechenleistung. Und darauf möchte keiner verzichten...weil es ja so cool aussieht.

Wenn das auch nicht geht, gibt es den allerletzten Ausweg: Handarbeit.
Der OLPC zeigt, dass es möglich ist einen Computer mittels Handkurbel mit Strom zu füttern.
http://www.mobilegeeks.de/olpc-xo-3-...oder-sugar-os/
Bei gerade mal 100$ macht er das um längen besser, wofür Tablets mal gedacht waren: mobiles unabhängiges Arbeitsgerät unterwegs. Diese ganzen Sofatablets haben in meinen Augen das Ziel verfehlt. Das OLPC ist momentan mein Favorit. Und selbstverständlich werde ich ein 2. Gerät sponsern, wenn ich mir eins kaufe.

Hier ein Artikel, der schön die Inkompetenz unserer Industrienation zeigt:
http://www.spiegel.de/netzwelt/web/1...-a-406336.html
Und so denken viele.

[Kaesehobler]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Auch wenn der Öffnungspost von mir nicht ganz eindeutig formuliert war, aber dieser Thread war eher dazu gedacht, allgemein nützliche Neuentwicklungen vorzustellen und nicht die eigenen Ansprüche an Gewicht und Effizienz zu diskutieren. Wenn das immer so gemacht werden würde, würde der Faden noch unübersichtlicher werden.
Deswegen die Bitte, das doch irgendwie bitte auszulagern.

[barleybreeder]

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Noch ein sehr teures "Spielzeug"..

https://www.powertraveller.com/en/sh...ey-expedition/

War auf der Messe schon mit Wind/Wasserrad als Vorführgerät zu sehen....
Bei den Bergfreunden für günstige 550 Eus zu haben.

[Flachlandtiroler]

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Editiert vom Moderator

Hier ist Pause, sorry.
Die Truppe mit der orangen Kleidung kommt dann donnerstags...

Für die Moderation, Martin

Bei Nachfragen bitte eine PN an den Moderator senden. Dein Team der

[Schmusebaerchen]

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Edit: Moderatorenwarnung habe ich erst nach verfassen des Beitrags gelesen. Richtig sperren?

Das ganze ist halt sehr abhängig davon, was man auf welcher Tour vorfindet (oder hofft, vorzufinden) und an welcher Stelle man auf Nummer sicher gehen will oder muss.

In diesem Sinne: Nur das Handy, das zuhause bleibt, muss ich unterwegs nicht laden! Das dürfte auf alle Fälle die billigste Lösung sein...

Gruß,
Markus

Genau der Meinung bin ich auch. Extrembeispiele:
Solarpanel im arktischen Winter wird einem nicht viel nützen, dafür Windgenerator. Arktis Antarktis, Grönland und co gibt es sowieso nicht immer geschützte Stellen.
In der Wüste wird man mit Solarpanel am meisten rausholen können.
An Flüssen, also für alle Paddler wäre Wasserkraft das vielversprechendste. Wobei dort Wind und Solar auch nicht so schlecht abschneiden dürften.
Und für Kurztrips logischerweise Batterien.

Problematisch sind nicht die Handys, sondern die Smartphones. Ich lade mein Handy ein mal im Monat. So lange muss man erst mal auf Tour sein und keine Steckdose finden. Das wird nur für die wenigsten von uns zutreffen.


Deswegen finde ich nicht, dass man es so pauschalisieren kann wie khyal. Wenn er es für sich so durchgerechnet hat, mag das so sein. Aber das muss nicht für alle so sein.

Verstehe bei der Rechnung auch nicht, warum beim Solarpanel eine Powerbank und dann noch Akkus für eine Woche dabei sind. Ein Tag + 100 bis 200% Reserve wäre realistisch. Und das sind die Akkus, die bereits in den Geräten drin sind. Also 3x26g, statt 8x26g.
Und bei der Akkuvariante hast du den Handy Reserve Akku unterschlagen. Das relativiert die Rechnung enorm.

@Khyal: Mit Wasserkraft Energie erzeugen ist sogar einfacher und zuverlässiger, als mit Wind. Wasser hat durch seine Masse bei gleicher Geschwindigkeit mehr Energie. Im Regelfall sollte die Fließgeschwindigkeit, die man vorfindet geringer sein, als bei Windenergie. Müsste man technisch berücksichtigen, dass man Energie gewinnen kann, wenn der Generator für Wind und Wasser nutzbar sein soll.
Zuverlässiger ist es, weil das Wasser über eine Nacht halb wegs konstant läuft.

Klassische Konstruktionen sind tatsächlich etwas sperrig. Aber da gibt es Abhilfe:
http://segelreporter.com/panorama/wi...enturi-effekt/
Staudruck heißt die Lösung.

Es ist unkonventionell. Das heißt aber nicht, dass es nicht funktioniert. Der Vorteil liegt hier eindeutig im Preis.
-140g (geht auch leichter, wenn es optimiert wird)
http://www.amazon.de/Profex-Dynamo-6...ref=pd_cp_sg_1
-evtl. Getriebe
-Ladeelektronik
-Rotor 59g...ohne Elektrik und Dauermagnet und Spulen bleiben noch geschätzt 30g übrig
http://www.amazon.de/Arctic-Geh%C3%A...C3%BCfter+12cm
-2m² Stoff 30-100g
-2 (Trekking)Stöcke, 2 Leinen, 2 Erdnägel
Macht 400g gegenüber dem Solarpanel(300g). Der Rest ist identisch.

Die Nutzbare Windenergie hängt von der Fläche(hier mal 1m² Trichterfläche), der Windgeschwindigkeit, dem Winddruck und der Effizienz ab(hier mal 1% für alles).
Bft / Windgeschwindigkeit(m/s) / Leistung / tatsächliche Leistung
1 / 1,5 / 2,9W / 0,029W
2 / 3,3 / 30,5W / 0,305W (bedingt rentabel)
3 / 5,4 / 133,9W / 1,339W (rentabel, Smartphone in ca 9h geladen)
4 / 7,9 / 419W / 4,19W (der Dynamo reicht nicht mehr, Smartphone in ca 3h geladen)

Wasser hat die 700 fache Dichte. Kann also 700 mal so viel Energie liefern.
Fließgeschwindigkeit(m/s) / Leistung / tatsächliche Leistung
0,2 / 4,8W / 0,048W
0,4 / 38,8W / 0,384W
0,6 / 128,5W / 1,285W
0,8 / 304,6W / 3,046W
1 / 595W / 5,95W (Smartphone in unter 3h geladen[Unter der Annahme, dass nicht auf die 1A USB Ladestrom Rücksicht genommen werden muss])

Reale Windkraftanlagen haben einen Wirkungsgrad von 50%(genutzte Windenergie), 30%(elektrische Energie). Dies kann mit so einer Konstruktion logischerweise nicht erreicht werden. Im Realfall schätze ich, dürfte so 1-5%, vielleicht sogar 10% drin sein.
Wer also in Gebieten mit schnell fließenden Gebirgsbächen unterwegs ist, für den würde es sich tatsächlich lohnen.

[Becks]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich


Post als Moderator

Ich habe hier gestern mal alles rausgekehrt was nicht hier reingehört hat. Fangt doch einen Disksussionsthread über Energiedichte/Gewicht unterschiedlicher Stromlösungen an, dann passiert das nicht wieder.

Becksi

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[khyal]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

...Problematisch sind nicht die Handys, sondern die Smartphones. Ich lade mein Handy ein mal im Monat. So lange muss man erst mal auf Tour sein und keine Steckdose finden
...
Verstehe bei der Rechnung auch nicht, warum beim Solarpanel eine Powerbank und dann noch Akkus für eine Woche dabei sind. Ein Tag + 100 bis 200% Reserve wäre realistisch. Und das sind die Akkus, die bereits in den Geräten drin sind. Also 3x26g, statt 8x26g.
Und bei der Akkuvariante hast du den Handy Reserve Akku unterschlagen. Das relativiert die Rechnung enorm.

@Khyal: Mit Wasserkraft Energie erzeugen ist sogar einfacher und zuverlässiger, als mit Wind
...
Zuverlässiger ist es, weil das Wasser über eine Nacht halb wegs konstant läuft.
...

Ich hatte erstmal abgewartet, bis die Mods aufgeraeumt hatten, um zu wissen, welche Themen von deren Seite hier noch gewollt sind...ich denke mir da eine klare Grenze zu ziehen, ist auch schwierig...hoffe mein Beitrag liegt so noch "drin"

Ja klar, Smartfones fressen wegen der CPU und des grossen Bildschirms, wenn man keinen Notfall hat und die Kiste hoechtens abends mal schnell fuer die Mailbox anmacht, stimme ich Dir zu, kommt man auch nach meinen Erfahrungen mit nem normalen Handy-Akku nen Monat hin.

Aber wenn Du das Handy wirklich mal brauchst, weil eben bei Dir oder jemand anders ein Notfall ist, gehen gerade im ausgesetzten Gelaende mit schwierigen Empfangsverhaeltnissen Telefonate ganz gut auf den Akku, wenn der dann nicht komplett voll ist, kann da ganz fix Schluss sein.
In solchen Situationen moechte man vielleicht nicht wirklich den Verunglueckten alleine lassen und erstmal einen Bach oder einen Ort mit Steckdose suchen, um das Handy zu laden und nen Reserve-Akku wiegt btw deutlich weniger als das Stecker-Netzteil oder ein AA-Akku.

Ich glaube, gerade was Prioritaeten betrifft, geht es halt weit auseinander, auch nach Einsatzzweck.
Z.B. Wenn ich mit der Fahrtenjolle in GR unterwegs bin, ist fuer mich eine mit Sicherheit ausreichende Akkupower fuer´s GPS bedeutend wichtiger, als wenn ich auf La Palma wandern gehe, wo seit ca 20 Jahren die Wege derartig markiert sind, dass Du eigentlich weder GPS noch Karte brauchst.
Umgekehrt sind da aber deutlich mehr Nasen unterwegs, die sich ueberfordern, ungeeignettes Schuhwerk anhaben usw, also hoehere Wahrscheinlichkeit, dass ich das Handy fuer Notfaelle brauche...

Was nun deine Frage / Anmerkung zum Solarpanel betrifft, ein "reines" Solarpanel wie z.B. dies, kann ja nun mal keine Energie speichern, ich wuerde es fuer mich als unpraktisch erachten, dann tagsueber, wenn ich unterwegs bin, Akkus aus Geraeten zu entnehmen, um die "direkt" zu laden, da wuerde ich lieber dafuer eine Powerbank mitnehmen, die tagsueber am Panel haengt und nachts meine Geraeteakkus laedt.
Was nun die Reserve betrifft, wenn ich Solarladen mit mitgenommenen Akkus ansetze, will ich ja auch eine vergleichbare Sicherheit, ein Akku kann auch mal kaputt gehen, auf der Anreise ins Treckinggebiet kann ich nix laden, je nach dem, welches Wetter ist, will ich vielleicht auch nicht in Starkregen und/oder Sturm tagsueber staendig mit dem Panel zugange sein.
Wenn Du nur die 3 Akkus fuer die Geraete bei haettest, koenntest Du tagsueber nicht das GPS nutzen, da Du ja dann die Akkus im Lader haettest und wenn abends der Stirnlampen-Akku leer waere, wuerdest Du mit dem Panel auch nicht wirklich weiterkommen.

Solarpanel "Wirkungsgrad"
Hier wird ja haeufiger erwaehnt, dass der Einsatz von Solarladern eher (nur) was fuer die Sahara waere, als z.B. in Europa. Natuerlich es es so, dass man bei strahlendem Sonnenschein einen deutlich hoeheren Ladestrom als bei 50% Bewoelkung hat (kann nach meinen Messung bis Faktor 4 ausmachen), aber das Haupt-Problem beim Solarlader beim Wandern ist imho ein ganz Anderes.
Damit das Ding vernuenftig arbeitet, muss es in einem guten Winkel zur Sonne ausgerichtet werden. Z.B. beim stationaeren Panel, was ich in Terranonna verwende, liefert das Teil im Sommer, in den 3 std, wo es den "richtigen" Winkel zur Sonne hat, mehr Leistung, als sonst ueber den ganzen Resttag.
Wenn Du nun beim Wandern mit dem Panel laden und dafuer nicht stundenlange Pausen einlegen willst, bleibt dir nix anderes uebrig, als es hinten auf den Rucksack zu schnallen.
Da wird es aber mit hoher Wahrscheinlichkeit die meiste Zeit nicht gerade den perfekten Winkel zur Sonne haben, vom evtl Schattenwurf der eigenen Ruebe mal ganz abgesehen.

Ich wuerde mal so ganz grob von Folgendem ausgehen :
Meist wird bei den Solarladern als Leistung die Klemmenspannung des Panels vor dem Regler angegeben, da kannst Du schon mal 20% abziehen. Diesen Wert erreichst Du aber nur bei perfekt ausgerichtetem Panel zur hochstehenden Sonne am wolkenlosen Himmel. Ich wuerde fuer Mittel / Suedeuropa in der Klimatabelle des Zielgebietes nach der Anzahl der Sonnenschein-Stunden / Tag schauen, dann davon noch 1/3 abziehen (frueh Morgens + Abends ist der Winkel der Sonne zu unguenstig) und fuer den Rest der std 1/4 der ausgerechnetten Leistung ansetzen, dann bist Du auf der sicheren Seite.

z.B. wenn ich ueberlege, ob das verlinkte Panel im Januar auf dem GR247 in Suedspanien beim Wandern Sinn macht :
6W 20% abziehen, 4,8 W, lt Klimatabelle 5,2 std Sonnensachein, 1/3 abziehen, also 3,5 std * 4,8 W / 4 = 4,2 Wh

Aber jetzt duerfen wir noch den Wirkungsgrad der Elektrionik des Akkuladers einrechnen (50-80%) und nicht alles was an Leistung bei den Akkus ankommt, wird in gespeicherte elektrische Energie umgesetzt, overall auch wieder "auf Sicherheit" gerechnet, wuerde ich von 50% ausgehen.

Ich komme also letztendlich fuer diesen Wanderurlaub auf einen Wert von gut 2 Wh / Tag, vorausgesetzt ich verbrauche ueberhaupt soviel Leistung / Tag, waere also der Point Even (ohne eine Powerbank mitzunehmen) bei 3 Wochen, da ich ja einen Satz Akkus in den Geraeten habe und einen weiteren zum Laden brauche (die ich ja nun mal geladen mitnehme), sind wir dann schon bei fast 4 Wochen.

So kann man sich das easy fuer sein Zielgebiet, die verwendete Energieerzeugungs (z.B. Biolite) und Ladetechnik ausrechnen.

Was nun die Zuverlaessigkeit von Wasserkraft beim Wandern betrifft, sehe ich die Unzulaessigkeit nicht in den technischen Geraetschaften, aber im Gegensatz zu Solar kann ich halt nicht waehrend des Wanderns aufladen und wenn ich nicht gerade die grosse Flusstal-Wanderung mache, ist es zumindest bei mir rel selten, dass ich nachts an einem Bach o.A. zelte...deswegen sehe ich halt die Zuverlaessigkeit oder von mir aus Wahrscheinlichkeit, dass ich mit Wasserkraft unterwegs meine Akkus wieder aufgeladen bekomme, als geringer an, als z.B. bei einem Solarpanel.

[Schmusebaerchen]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Dein Problem ist, dass du immer nur von dir ausgehst. Es geht hier aber nicht um dich, sondern um die Technologie.

Wir haben hier viele Paddler im Forum. Auf dem Boot ist Platz, man kann das Panel evtl. sogar ausrichten und es gibt weniger Schatten, als beim Wandern. Die Rübe ist da auch nicht so stark im Weg.
Zudem bietet es sich hier an, wenn man das zu ladende Geräte während der Benutzung lädt. Ein Kabel hat einen höheren Wirkungsgrad, als wenn man es noch über einen Pufferakku laufen lassen muss.
Nur so mal als Beispiel.

Das ein Solarpanel keine Energie speichern kann ist klar. Nur hast du bei deiner Gewichtsberechnung eine Powerbank UND Akkus aufgezählt.
Nach deiner Rechnung halten die Geräte 3 Tage ohne Akkuwechsel. Daher würde 1 Akkusatz laden, 1 Reserve und 1 in Benutzung(so wie mit der Unterwäsche).
Oder, die Powerbank über den Tag laden und die Akkus über die Powerbank über Nacht laden(ist mehr für Geräte mit verschiedenen Akkus und Ladefunktion besser). So wie es auch beim Powerpot oder der Wasserkraft Stromerzeugung gedacht ist.

Wenn man natürlich wie du rechnet, dass man genügend Akkus dabei hat, um auch 90% nicht Sonnenschein abzudecken, dann rentiert sich das mit dem Solarpanel natürlich nicht.

[khyal]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Dein Problem ist, dass du immer...

Wuerde wahrscheinlich den Tonfall entspannen, wenn Du dir solche Bemerkungen sparen wuerdest...
Sonst kommt wieder was zustande, was jemand anders als Schlagabtausch sehen koennte

Wir haben hier viele Paddler im Forum. Auf dem Boot ist Platz, man kann das Panel evtl. sogar ausrichten und es gibt weniger Schatten, als beim Wandern. Die Rübe ist da auch nicht so stark im Weg.
Zudem bietet es sich hier an, wenn man das zu ladende Geräte während der Benutzung lädt...

Ich gebe Dir natuerlich recht, dass je nach Anwendungsbereich und eigenem Verhalten / Prioritaeten sich sehr unterschiedliche Rechnungen mit unterschiedlichem Ergebnis ergeben, es wird halt immer an den Punkt kommen, wo jeder fuer sich individuell berechnen muss, ob es Sinn macht und aus dem Laden und unseren Camps usw weiss ich, dass da haeufig den Leuten der Anpack fehlt, wie man so etwas macht, deswegen habe ich dafuer als Beispiel meine Berechnung aufgestellt.
Ich habe x mal geschrieben, dass es ein Beispiel ist und im Fazit, dass das so das jeder fuer sich auf sein Zielgebiet, Energieerzeugung usw bezogen machen kann.
Offensichtlich war das immer noch nicht deutlich genug, dass das ein Beispiel ist, sonst haettest ja z.B. Du es ja nicht ueberlesen, meinst Du es waere besser, wenn ich bei Beispielen in Fettdruck schreiben wuerde, dass es ein Beisspiel ist, damit das keiner ueberliest ?

Aber lass mich ruhig mal Dein Beispiel aus meiner Sicht betrachten (wobei, um das nochmal deutlich zu sagen, das meine individuelle Sicht ist und ich damit auf keinen Fall aussagen moechte, dass ich deine Sicht unlogisch oder falsch finde), ja auch nach meiner Erfahrung geht das mit der Ausrichtung im Boot gut, wenn ich bei rel ruhigem Wasser "schnurgerade" also z.B. unter Motor mit dem Segelboot zwischen Inseln, beim Blauwassersegeln oder mit dem Paddler auf Kanaelen unterwegs bin, oder grosse Seen quere.
Leider haben die meisten Fluesse, die ich paddle, die Eigenschaft, ziemlich kurvig zu sein, zum Anderen versuche ich dann haeufig, das Wasser zu lesen und entsprechend zu Paddeln, dann wird es haeufig ziemlich kurvig und dann waere es bei mir mit der Solarpanel-Ausrichtung vorbei.

Wenn ich so meine Trecking kontra Paddeltouren Revue passieren lasse, wuerde ich jetzt nicht unbedingt sagen, dass ich auf Fluessen weniger Schatten auf einem Panel haette, als im Gebirge auf dem Rucksack, klar ist das Panel deutlich weiter von der Ruebe weg, dafuer wirft der ganze Oberkoerper, wenn die Richtung "stimmt", Schatten und das ist bei mir ein ziemlich groesser, breiter Oberkoerper

Ich wuerde aufgrund meiner Erfahrungen in den letzten 40 Jahren auch etwas davor zurueckzucken, laufende Geraete zu laden, da dann durch das Ladekabel das Risiko von abgesoffenen Geraeten steigen wuerde, da ich sie dann nicht mehr komplett wasserdicht einpacken kann.
Ich koennte mir aber z.B. sehr gut vorstellen, ein Solarpanel (einfach als Einheit zusammen mit ner Powerbank wasserdicht verpackt) auf der Fahrtenjolle in GR zwischen den Inseln, oder wenn ich lange auf einem breiteren Fluss ohne viel Umtragen wie z.B. dem Klaerelven unterwegs bin, zu verwenden.

Das ein Solarpanel keine Energie speichern kann ist klar. Nur hast du bei deiner Gewichtsberechnung eine Powerbank UND Akkus aufgezählt.
Nach deiner Rechnung halten die Geräte 3 Tage ohne Akkuwechsel. Daher würde 1 Akkusatz laden, 1 Reserve und 1 in Benutzung(so wie mit der Unterwäsche).
Oder, die Powerbank über den Tag laden und die Akkus über die Powerbank über Nacht laden(ist mehr für Geräte mit verschiedenen Akkus und Ladefunktion besser). So wie es auch beim Powerpot oder der Wasserkraft Stromerzeugung gedacht ist.

Mit dem ueber Nacht laden ist das so eine Sache, wenn ich die Powerbank anlasse und das Ladegeraet, haette ich ja doch bis morgens einige Verluste und ich haette keinen Bock, mir einen Wecker zu stellen, um mitten in der Nacht den Kram abzuschalten (bitte lass uns jetzt nicht diskutieren, ob es 18,375 oder 26, 43 % sind ) und wenn ich noch wach bin, will ich ja die Geraete verwenden, also brauche ich Akkus drin. In dieser Zeit kann ein 2. Satz mittels Powerbank geladen werden.

Wenn man natürlich wie du rechnet, dass man genügend Akkus dabei hat, um auch 90% nicht Sonnenschein abzudecken, dann rentiert sich das mit dem Solarpanel natürlich nicht.

Ich glaube dass es wenig sinnvoll ist, ueber Beispiele zu viel zu diskutieren, denn Beispiele bleiben nun mal Einzelfaelle, egal ob es nun von Dir, mir oder sonst wem geschrieben wird.

Mein "allgemeingueltiges" Fazit lautet nach wie vor, dass man sich die verschiedenen Moeglichkeiten auf den eigenen Einsatzzweck, mit den eigenen Prioritaeten einbezogen, einfach ausrechnen sollte, dann kann man unterm Strich wunderbar sehen, ob es sich fuer einen lohnt, oder eben nicht.

Ein allgemeingueltiges Ergebnis, ob sich ein bestimmtes Geraet fuer Touren lohnt, wird es nie geben...

Ist z.B. auch nicht anders, wie mit dem beruehmten Point Even zwischen Meth-Burner und Spritkocher, das haengt auch nicht nur vom Gewicht der Kocher ab, sondern noch von vielen anderen Faktoren wie z.B. dem eigenen Verhalten usw
z.B. ergibt er sich rechnerisch bei mir schon nach 3 Tagen und bei jemand anderem von unserem ODS-Stammtisch nach einer Woche...die Welt ist halt bunt

Ich finde das Du z.B. im Bereich Energie oder in dem Schlafsack / Isomatten-Thread viele gute Grundlagen-Aussagen schreibst. Ich denke mir, dass es mehr Sinn macht, wenn unterschiedliche, ja auch gut ausfuehrlich logisch begruendete Meinungen nebeneinander stehen bleiben, als zuviel Aufmerksamkeit dafuer geben, aus unserem individuellen Sichtpunkten aufzuzeigen, dass aus dem eigenen Sichtpunkt die Brechnung des Anderen (natuerlich) nicht zutrifft

Es waer doch total langweilig, wenn wir ueberall dieselbe Meinung haetten, schon Churchill sagte "Wenn 2 auf Dauer einer Meinung sind, ist einer ueberfluessig"

[Schmusebaerchen]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

OT:

Offensichtlich war das immer noch nicht deutlich genug, dass das ein Beispiel ist, sonst haettest ja z.B. Du es ja nicht ueberlesen, meinst Du es waere besser, wenn ich bei Beispielen in Fettdruck schreiben wuerde, dass es ein Beisspiel ist, damit das keiner ueberliest ?

Ich bin ganz deiner Meinung.

Dass die Powerbank, bzw das Ladegerät nicht abschaltet ist eher ein konstruktives, als ein technologisches Problem. Die Dinger sind halt eher dafür gedacht, dass die Studenten den Uni Alltag mit Spielen, Facebook und co durchstehen, als auf autonomes Laden. Geht halt immer mehr in Richtung Spaßprodukte, als in qualitative Konstruktion. Mit viel Zeit könnte man das sicher per zusätzlicher Schaltung beheben...aber ich denke, da sind wir hier im falschen Thread.

[eike123]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Wenn ich einen Windgenerator für Rucksack-Reisende bauen wollte, würde ich mir Rotoren von Modell-Hubschraubern ansehen.

Rotoren von Modell-Hubschraubern haben grob die richtige Größe, sind leicht, und sind aerodynamisch geformt. Man würden damit wahrscheinlich ordentliche Wirkungsgrade bekommt, ohne Tragflächen konstruieren zu müssen. Außerdem haben Hubschrauber-Rotoren einen Einstell-Mechanismus für den Anstellwinkel der Rotorblätter, damit kann man den Windgenerator an verschiedene Windgeschwindigkeiten anzupassen.

Der Generator sollte kein Getriebe haben. Man würde vielleicht tatsächlich normale Fahrrad-Dynamos oder Naben-Dynamos verwenden. Schrittmotoren haben eine hohe Leistung bei niedriger Drehzahl, und würden sich wahrscheinlich auch eignen.

Der größte praktikable Rotor bestünde IMHO aus zwei 50 cm langen Rotorblättern, die man zu einem Rotor mit 1 m Durchmesser zusammensetzt. Die Rotorblätter könnte man außen am Rucksack transportieren. Der Mast wäre eine 2.5 m lange Zeltstange mit Befestigungen für Abspannleinen in ca. 2 m Höhe.

Ein solcher Windgenerator könnte bei leichtem Wind, Windstärke 3 (3 Bft), maximal 18 W aus der Luft entnehmen. Die elektrische Leistung läge bei 5 bis 10 W. Das reichte aus, um ein bis zwei Mobiltelefone zügig zu laden. Windstärke 3 gibt es in deutschen Mittelgebirgen oft.

Die Leistung steigt mit der Windgeschwindigkeit drastisch an. Bei Windstärke 8, dem Maximum das man realistisch einplanen kann, hat man knapp 2000 W zur Verfügung. Wahrscheinlich wäre es sinnvoll einen zweiten kleineren Rotor für starken Wind zu bauen.


Hier ist die Rechnung: Die Formel zur Abschätzung der Leistung eines Windgenerators entnehme ich aus Wikipedia [1]:

    P = eta_Betz * eta_sonst * 0.5 * rho * A * v^3

mit:
    P                : Leistung
    eta_Betz = 0.6   : Betz-Grenze, Obergrenze für Wirkungsgrad von Windrädern
    eta_sonst = 1    : Alle anderen Verluste. (Oder auch 0.5)
    rho = 1.2 kg/m^3 : Dichte der Luft (aus Wikipedia [3])
    A                : Überstrichene Rotor-Fläche
    v                : Windgeschwindigkeit

Die Windgeschwindigkeiten entnehme ich ebenfalls Wikipedia [2]:

v =  2 m/s; 2 Bft; Blätter rascheln, Wind im Gesicht spürbar.
v =  4 m/s; 3 Bft; Blätter und dünne Zweige bewegen sich, Wimpel werden gestreckt.
v = 19 m/s; 8 Bft; Große Bäume werden bewegt, Zweige brechen von Bäumen, 
                   beim Gehen erhebliche Behinderung.

Die überstrichene Fläche eines Rotors mit einem Durchmesser von 1 m ist:

    A = d^2 * Pi / 4 = 1 m^2 * 3.14 / 4 = 0.79 m^2

Einsetzen der Werte in die Formel für die Leistung:

v = 2 m/s (2 Bft):

    P = 0.6 * 1 * 0.5 * 1.2 kg/m^3 * 0.79 m^2 * 2^3 m^3/s^3 = 2.3 kg*m^2/s^3 
    P = 2.3 W

v = 4 m/s (3 Bft):

    P = 18 W
    
v = 19 m/s (8 Bft):

    P = 1950 W

[1] http://de.wikipedia.org/wiki/Windene...che_Grundlagen
[2] http://de.wikipedia.org/wiki/Beaufor...chwindigkeiten
[3] http://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte

Ich verwende aus Gewohnheit den Dezimalpunkt, also: 1/2 = 0.5 und nicht 0,5

[khyal]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Wenn ich einen Windgenerator für Rucksack-Reisende bauen wollte, würde ich mir Rotoren von Modell-Hubschraubern ansehen....Schrittmotoren haben eine hohe Leistung bei niedriger Drehzahl, und würden sich wahrscheinlich auch eignen....Der größte praktikable Rotor bestünde IMHO aus zwei 50 cm langen Rotorblättern, die man zu einem Rotor mit 1 m Durchmesser zusammensetzt. Die Rotorblätter könnte man außen am Rucksack transportieren. Der Mast wäre eine 2.5 m lange Zeltstange mit Befestigungen für Abspannleinen in ca. 2 m Höhe....Die Leistung steigt mit der Windgeschwindigkeit drastisch an. Bei Windstärke 8, dem Maximum das man realistisch einplanen kann, hat man knapp 2000 W zur Verfügung....

Ich finde es ja immer klasse, sich was Neues zu ueberlegen und es dann als "MYOG" zu erledigen, finde ich noch besser...

Ohne dass ich jetzt von dem Bereich die geringste Ahnung haette kommen mir da so ein paar Gedanken...

Bist Du sicher dass es fuer die perfekte aerodynamische Form der Rotoren egal ist, ob sich damit via Motorkraft ein Gewicht in die Hoehe bewegen soll, oder bei senkrechtem Rotor via Windkraft moeglichst viel Leistung auf eine Achse uebertragen werden soll ?

Sicher mit den Schrittmotoren, klar haben die ein hohes Drehmoment, aber daraus den Umkehrschluss zu ziehen, dass sie bei wenig Drehmoment, niedriger Drehzahl eine hohe elektrische Leistung liefern ?

Eine 2,5 m Zeltstange, bei der in der Spitze der Motor angebracht ist, das muss aber schon etwas im Bereich dickere Lavvustange sein, damit das im Betrieb haelt. Auf was fuer ein kalkuliertes Gesamtgewicht bist Du denn dabei gekommen ?
Alleine bei der Stange, Abspannschnueren, entsprechend stabilen Heringen und Kabel komme ich auf ein kg.

An was fuer einen Regler hattest Du denn gedacht, der moeglichst verlustfrei die 10 - 15 W stabilisiert, aber auch 1-2 kW abkann und was moechtest Du denn eigentlich mit den von Dir erwaehnten 2 kW als Rucksackreisender anfangen, Akkus zum Gluehen bringen ?

Dass ein Windgenerator, wenn man laenger an einer Stelle ist, Sinn machen kann, ist klar (wobei ich, als ich durchkalkuliert habe, was bei uns in Terranonna im Wald in der Toskana am meisten Sinn macht, um eine Autobatterie als "Standard-Stromquelle" zu laden, Solarpanel, Windgerator, oder Wasserkraft im 150m entfernten Bach, das Panel gewonnen hat), aber als Rucksack-Reisender, sagen wir 2 kg Windgenerator mitschleppen, abends aufbauen / morgens abbauen, um ein paar AA und nen Smartfone o.A. zu laden, meinst Du nicht, da tut es auch etwas, was ein paar Nummern kleiner ist, was man auch mal bei der Verschnaufpause auf dem Berggipfel mal eben hin stellt ?

[Schmusebaerchen]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

1m Durchmesser, 2m Stange und 18 Watt. Das ist eher was für Mount Everest Basislager. Nichts mehr für Rucksack. 1kg wird auch gar nicht reichen bei den Dimensionen. Schätze mal eher 3-5kg.

Standard USB Handy 0,5A 5V = 2,5W
Smartphone 1A 5V = 5W
Tablet 2A 5V = 10W
Netbook 20W laden 40W laden und benutzen

Für die meisten wird wohl 1. oder 2. zutreffend sein. Wenn man über einen Pufferakku geht(wie es auch bei Solarzellen ist) braucht man nicht mal die 5W. Dann reichen auch weniger. Weil kein Handy braucht 6h zum Laden. Eher 1-3h. Wenn man das auf die ganze Nacht streckt, kann die Windanlage kleiner und damit leichter ausfallen. Wenn man bedenkt, dass es auch mal weniger Wind haben kann, wären die 5W angemessen.

Statikproblem: Ein 1m großer Rotor. 2,5m hohe Stange. Mit Sicherheitsreserve von 20cm, könnte man die Leinen maximal in 1,8m Höhe anbringen, sonst blockieren sie den Rotor. Die oberen 70cm kann man nicht abstützen. Das müsste die Stange selbst halten. Da wir Energie nutzen wollen treten da auch entsprechende Kräfte auf. Bei Windstärke 8 sind das 25,8kg/m². 60% maximaler Wirkungsgrad und Fläche eines Kreises, sind 12kg. Das muss die Stange aushalten. Und zwar 70cm in Querrichtung ohne Abstützung. Böenbelastung ist nicht enthalten.

Einstellbare Rotorblätter ist gerade bei Sturm ganz praktisch....aber man braucht die Mechanik und die Elektronik zur Ansteuerung. Also mindestens einen Servomotor mit entsprechendem Gewicht und Stromverbrauch. Zusätzlich eine Überwachung der Windgeschwindigkeit...also ein zweites Windrad und Elektronik. Manuelle Verstellung ist auch nicht sehr sinnvoll. Ich möchte nicht jede Minute dort hin rennen und das umstellen. Bei sehr viel Wind ist ein Abbau sowieso die bessere Variante. Und da ist es von Vorteil, wenn das ganze nicht höher, als 1,5m ist(1m Mast), als an einem 2,5m hohen Mast an der Spitze

Bei den Linearmotoren sehe ich es wie khyal.
Zudem brauchst du danach noch eine aufwändige elektronische Schaltung, um die einzelnen Anschlüsse zur Energieerzeugung zu nutzen. Einfach verdrillen geht nicht, weil sonst die Spulen gegeneinander arbeiten. Und jede einzelne Phase muss man gleichrichten und stabilisieren.
Da ist es einfacher man nimmt sich einen Motor mit Schleifkontakten, bzw einphasig ohne Schleifkontakte, wo nur 2 Dioden zur Gleichrichtung ausreichen.
Eine Schaltung zur Spannungsstabilisierung braucht man eh, dadurch wird das mit dem Drehmoment unwichtig. Ganz im Gegenteil kommt es eher auf hohe Drehzahlen an, statt auf das Drehmoment. Schrittmotoren werden zur Ansteuerung verwendet. Das heißt, sie müssen Präzise(deswegen in Schritten) mit hoher Beschleunigung(deswegen hohes Drehmoment) arbeiten. Eine Windkraftanlage arbeitet jedoch mit einer gleichmäßigen schnellen Drehbewegung. Also so, wie normale Elektromotoren.
Bei geringen Drehzahlen wird auch ein Strom induziert. Das ist jedoch ohne Bedeutung, wenn die Ladespannung nicht ausreicht. Daher wird das ganze hochtransformiert auf die entsprechnde Ladespannung, jedoch mit weniger Strom. Und schon kann der Akku geladen werden ohne Linearmotor. Dieser Schritt ist sowieso notwendig, weil ein reiner Generator nie genau die richtige Spannung für die Akkus liefert.

Diese Schaltungen gibt es schon fertig. Also warum sollte man sich darüber den Kopf zerbrechen.

[Kaesehobler]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

"Fogo Outdoors" All-in-One-Gerät:

GPS
Walkie-Talkie
Taschenlampe
Heartrate-Monitor
Datenaustausch via Bluethooth oder dem Walkie-Talkie
Akkuladefunktion

Die Webseite

Die Instagramseite

Das Gerät gibt es noch nicht zu kaufen. Allerdings erinnern mich so funktionsüberfrachtete Geräte eher an die Gadgets aus dem Mickey-Maus-Magazin .

[Martin1978]

Das nenn ich doch mal ne tolle und praktische Erfindung!
Gehts kaputt, steht man ohne GPS, Kommunikation, Licht und der Möglichkeit zum Akkuladen mitten in der Wildnis 😆😆

An ahlen Räschtshreipfehllern ist das Schmartfon schuld!

[khyal]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Das nenn ich doch mal ne tolle und praktische Erfindung!
Gehts kaputt, steht man ohne GPS, Kommunikation, Licht und der Möglichkeit zum Akkuladen mitten in der Wildnis 
...

Ja und haben ja auch umfangreiche technische Daten angegeben.......joo wuerde gut in ein Micky-Maus-Heft passen

[ilker]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Hat eigentlich schon mal wer die Idee gehabt, Piezos in die Sohlen von Wanderstiefel einzuarbeiten und damit irgendwie Akkus zu laden? Ich hab nicht weiter drüber nachgedacht, aber der Gedanke kam mir gerade

[lutz-berlin]

AW: "Erfindungen" im Outdoorbereich

Ja, aber selbst auf kurze Distanz sich brwegene NeoDyn Magneten bringen nichts