Durchströmter Flügel, Testgebnisse, Bauanleitung, Bemassung

Hallo Finn!
Du kanst Dir ja mit Karton ein winziges Modell des durchströmten Flügels bauen, einfachheitshalber nur einen Flügel, den Du auf der anderen Rotorseite mit einem Kontergewicht im Gleichgewicht hältst.
Mit nur einem Flügel dreht sich ein solcher Rotor schon von alleine ohne Anschubsen im Wind, bei sehr wenig Wind schon. Mit noch mehr Flügeln steigt der Wirkungsgrad dann an, doch um erstmal zu schnuppern, worauf Du Dich vielleicht einlassen willst, ist das eine Testmethode mit sehr geringem Aufwand.
Dann bekommst Du auch Lust, selber mehr auszuprobieren oder auch nicht!
Um Deine eigentliche Frage zu beantworten:
Ein guter Bastler sollte schon in der Lage sein, einen solchen Rotor, wie Du ihn Dir wünscht zu bauen.
Entschuldige, dass Du solange auf eine Antwort warten musstest!

Ach so, noch ein kleiner Hinweis, weil Du den Rotor C´ANSTEIN-ROTOR nennst!
Der Rotor heisst etwa: "Rotor mit durchströmten Flügeln" oder wie Du ihn sonst nennen willst.
Die Bezeichnung: C´ANSTEIN-ROTOR ist solange nicht anwendbar, bis ich für ein marktreifes Produkt diesen Markennamen freigebe. Meine Interessen dazu lasse ich bereits schützen, also bitte habe Verständniss dafür! Ich habe diese Bezeichnung zwar nicht selber erfunden, doch da es sich um meinen Familiennamen handelt, habe ich ein Recht darauf, zu verlangen, dass sie erst dann angewandt wird, wenn ich das ausdrücklich erlaube! Nicht böse sein deshalb!

Gruss, Carl

Hallo Max!
Bitte sei nicht beleidigt, ich muss Dir das Ganze mit einer PM ausführlicher erklären, man kann das unmöglich hier alles langatmig beantworten. Nur ganz kurz, damit es keine Irritationen bei den Nutzern dieses Thread´s gibt: Tatsächlich gibt es für Bezeichnungen oder Markennamen besondere Regelungen. Wärend ein gewöhnlicher Name für ein Ding z.B. "Zitronenfalter" besonders geschützt werden muss, wenn man ihn rechtlich als Bezeichnung für eine Ware für sich in Anspruch nehmen will, kann ein Familienname einer Person von niemandem ohne deren ausdrücklichem Einverständniss als Bezeichnung für irgendetwas genutzt werden.
Gruss, Carl

Auf einen Rat von Bruno hin, mit dem ich in einem nicht zum durchströmten Flügel gehörigen Thread in eine Diskussion eingegriffen hatte, in der es ganz am Rande auch darum ging, ein erstes Versuchsmodell des "Durchströmten" aus Pappe zu bauen - konkreter aus einer Toilettenpapierrolle - möchte ich hier ein paar Gedanken und Beobachtungen reinstellen, die vom Thema her besser in diesen Thread hier passen.
Zunächst einmal: Kann man aus einer Klorollenpappe, also dem Papprohr, auf dem das Tissue aufgewickelt ist, einen durchströmten Flügel bauen?
Man kann!
Sogar gleich zwei davon, man schneidet die Papprolle mittig in ihrer Längsachse durch und hat somit schon zwei Vorflügelschalen für sein Bauwerk zur Verfügung.
Der Rest, die Leitflächen und Abdeckkappen können ebenso billig aus Pappedeckel hergestellt werden, alles läßt sich mit etwas Geschick auch relativ leicht zusammenstecken und verkleben.
Für einen ersten echten Eindruck, den sich ein Bastler sicher gerne verschafft, bevor er aufwendigere Bauten in Angriff nimmt, reicht das auch vollkommen.
Sozusagen als Wegwerfmodell zum schnuppern!
Dann hätte ich noch etwas zum Thema "Aufwendigere Bauten" zu sagen:
Einigermassen erprobt sind nur kleinere Modelle, mein eigenes größtes war ein aeroflexibler Einflügler mit 2,4m Durchmesser und 1m Flügelhöhe.
Aeroflexibel, weil - er war wie ein Segel getakelt und bestand aus gewebeverstärktem PVC Tuch und einer Stange sowie zwei Streben, die wie Gaffeln nach oben und unten wirkten und das Segel spannten...
Ich habe den Flügel heute noch, er ist immer noch voll einsatzbereit und unbeschädigt, wenn man ihn auf einem passenden Rotor anbringt, läuft er wieder...
Der hat in 5 Jahren Betrieb einige richtige Stürme überstanden einen Orkan wegen versagendem Bremssystem (ein Knoten im Seil mit dem der Rotor festgebunden war, löste sich durch das Geruckel) sogar im Betrieb laufend "abgeritten", dennoch kenne ich auch einige Schwachstellen dieser Flügeltechnik, die niemandem verheimlicht werden sollten.
Diese Schwachstellen beziehen sich besonders auf die rigide Bauweise aus Blech oder steifen Folien:

So ist der Flügel, bestehend aus dünnem Blech oder dergleichen, in seinem Aufbau nicht so verwindungssteif wie ein voll ummanteltes Profil.
Daher sind da engere Grenzen für eine erreichbare Stabilität vorgegeben als bei herkömmlichen Profilen.
Ich habe meine Flügel immer kürzer als sonst üblich gebaut, wenn man in die Länge gehen will, tut man gut daran, durch Streben und/oder Dreiecksverbindungen zur Drehachse und/oder mehrere stabile Tragarmebenen die Konstruktion über die ganze Flügellänge hinweg sektionsweise zusätzlich zu stabilisieren.
Überhaupt, wem sage ich es: Mögliche Schwachpunkte gibt es an jedem Windrad...
Will man diese beherrschen, muss man sie kennen oder danach suchen.
Auch wer nicht sucht, findet, doch leider meistens erst hinterher...
Diese Tatsache war und ist lediglich eine Herausforderung für den Anlagenbauer und nie als ein Signal für die Aufgabe eines Projektes zu werten. Ich kann das nur hier sagen, an anderer Stelle, z.B. wenn jemand voller Stolz sein neu gebautes Windrad vorstellt, kann eine solche Suche nach möglichen Schwachstellen durch Jemanden, der garnicht beim Bau dabei war, recht lästig wirken! Man findet immer was! Fast immer!
Wer das Perfektionieren mit Probieren und Testen schafft, braucht meist viel Zeit dafür und es kostet auch allerhand. Wenn da der Spass am Experimentieren nicht wäre, dann brauchte man sowas garnicht erst versuchen.
Allerdings, ich finde es garkeine schlechte Idee, sich erst langsam an so eine Technik heranzutasten, ein kleiner Rotor, der sich im Garten dreht und nur soviel Strom erzeugt, dass man im Schuppen mal ein helles Ledlicht anmachen kann oder den Akkuschrauber betreibt ist eigentlich schon ein Nutzgegenstand und nicht wirklich nur ein "Spielzeug"
Ich würde nichteinmal den Bau eines winzigen Versuchsmodells aus Pappe so einschätzen.
Obwohl kein Makel daran sein kann, soetwas als Gelegenheit zur Zerstreuung und Spiel zu nutzen!
Wer höher hinaus will und größere Rotoren mit durchströmten Flügeln bauen will, also ab 2m Rotordurchmesser etwa, betritt Neuland auf eigene Gefahr! Eigentlich ist 1m Durchmesser schon ziemlich viel! Danach wird so ein Bauwerk in zunehmendem Masse aufwendiger konstruktiv zu beherrschen.
Wer etwas von Statik und Materialkunde, von Maschinenbau und nebenbei auch noch sehr viel von der Windkraft versteht, ist beim Bau größerer Modelle deutlich im Vorteil.
Gruss, Carl

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@ Bruno:
Welche Möglichkeiten in dem Flügelbauprinzip stecken, wird ein Aussenstehender sicherlich erst dann mit Sicherheit sagen können, sobald ein fertiges, marktreifes Produkt zur Verfügung steht.

Für alle anderen Mitglieder und Gäste hier und anderswo gibt es auch die Möglichkeit, inzwischen gewonnenes und altes eingebrachtes Wissen durch aufmerksames Lesen aller Beiträge kennenzulernen!

Es gibt inzwischen eine Menge Leute, die einen kleineren C-Rotor schon gebaut haben und die ihre Erfahrungen dazu hier und in einem anderen Forum auch öffentlich mitgeteilt haben.

So viele von der Technik begeisterte Teilnehmer können sich wohl kaum irren!

Die Zusammenfassung zum durchströmten Profil, die hier im Forum ausliegt, informiert über die meisten Grundbedingungen.

Eine aufwendige Bauweise ist nicht zwingend die Grundbedingung dafür, einen solchen Rotor erfolgreich herzustellen. Nur muß man unbedingt alle Schwachstellen kennen und danach dann intelligent bauen!

Um einen Vergleich zu geben: Man kann einen Bach mit Steinen auffüllen, um darüberzulaufen und man kann eine Brücke bauen. Beides funktioniert! Muss ich mehr dazu sagen?

Vielleicht läßt sich manch einer dadurch täuschen, dass ich immer wieder darauf hinweise, dass Konstruktionstechnik, Materialkunde und Statik Fächer sind, in denen man gut bewandert sein sollte, wenn man einen perfekten Rotor bauen will.

Das sind nicht die einzigen Wissensbereiche, aber doch diejenigen, die es verdienen, hier ebenso gleichwertig behandelt zu werden wie alle anderen Themen die mit dem Bau einer Windkraftanlage zusammenhängen.

Ich beobachte immer wieder, dass manch einer sich bis in den letzten Zipfel des Möglichen in Themenbereiche wie Generatortechnik, Elektronik, Aerodynamik usw. hineinsteigert.
Dort wird die Perfektion gesucht, aber was nützt sie uns ohne das andere?

Natürlich hat manch ein Bastler ein goldenes Händchen und macht auch so schon alles richtig, im allgemeinen gilt aber, dass man für ein nachvollziehbares Baukonzept auch konkrete Daten zu allem, was dazu gehört braucht.

Ein solcher fertiger Bauplan existiert für den "Durchströmten" noch nicht, bisher gibt es nur Einzelhinweise und Erfahrungsberichte dazu, aus denen man sich aber auch ein mehr oder weniger zutreffendes Bild machen kann, wenn man die Geduld mitbringt und sich durch Wichtiges und weniger Wichtiges in allen Beiträgen dazu durcharbeiten.

Das tun aber meist nur diejenigen, die ein wirkliches Interesse dafür haben.

Wer nicht alle Zusammenhänge kennt, ist leicht in Gefahr, sich ein Fehlurteil zu unserer Technik zu bilden.

An kleineren Rotoren wurde bereits erfolgreich gezeigt, welches Potential in dem Bauprinzip steckt, auch was Stabilität der Konstruktion betrifft wurden schon sehr vielversprechende Ansätze vorgestellt.

Deshalb würde ich zur Zeit auch selber lieber ein kleines Windrad als ein grosses bauen.

Wie sagt man: Der Spatz in der Hand ist besser als die Taube auf dem Dach!

Daraus nun zu schliessen, dass sich diese Technik nur als Gartenwindrad eignet, wäre allerdings ein Vorurteil. Vielleicht wurde ich da missverstanden.

Grössere Rotoren zu bauen, heisst jedoch, Neuland betreten. Ich habe mir immer Mühe gegeben, genau die Schwachstellen aufzudecken, die es zu beachten gibt und von denen ich aus meiner Erfahrung mit diesem Rotor gut Bescheid weiss.

Dennoch ist mit dem Bau einer größeren Anlage immer ein Risiko verbunden, weshalb ich immer vorziehe, den Rat zu geben, erst einmal über längere Zeit Erfahrungen mit kleinen Modellen zu sammeln, bevor man sich an soetwas heranwagt!
Gruss, Carl

Hallo zusammen, hallo Ullrich
Zitat von Dir:
Wie dem auch sei, irgendwie habe ich das Gefühl, dass bei mancher Dikussion auch der "Futterneid" und ein ungesundes Konkurenzdenken im Hinterkopf eine Rolle spielen.

Ich denke da, dass hier Futterneid keine so grosse Rolle spielt, ( oder vielleicht doch ) klar werden da immer wieder Dinge abgekupfert und dann versucht für die eigene Version zu gebrauchen ( in Bezug auf die techn. Aspekte ). Der durchstömte Rotor hat wie bekannt zweifelsohne gezeigt, dass da einiges in Bezug auf Leistungssteigerung drin war. Jedoch muss hier schon erwähnt bleiben, dass sich der Rotor bisher nicht über das Stadium des Modellversuches hinaus bewähren konnte. Wie Du ja selber schreibst, gibt es da viele Probleme in Bezug auf Festigkeit und Statik. Wenn das mal gelöst wird- werden kann, dann darf man mit der grossen Kelle die Suppe schöpfen. Alles andere ist meiner Meinung nach verfrüht um hier aufkommende Euphorie zu nähren. Bescheidenheit findet im stillen Kämmerlein statt und erst wenn sich da in bestätigten, kontollierten Versuchen zeigt, dass ein Produkt serienreif ist, sollte man damit an die Offentlichkeit gelangen. Wie viele Entwickler waren der Meinung das Ei des Kolumbus gefunden zu haben, und mussten aufgeben, weil die ganze Sache nicht ausgereift war, weil zu früh an den Erfolg angeknüpft werden wollte.

In Bezug auf die Statik möchte ich nicht unerwähnt lassen, dass es wie Du ja auch bekennst, nicht immer Hitech das beste ist. Interesanntes Detail am Rande: auch im hochtechnisierten Zeitalter von Kohlefasern und Verbundwerkstoffen, werden noch immer im Rüttelsieb bei Getreidemühlen Holzstäbe verwendet. Nach über 150 jähriger Bauart in dieser Weise, konnte sich bisher kein Kunststoff mit den Eigenschaften des Holzstabes aus Buche-Esche bewähren.

Gruss Bruno

Hallo alle miteinander!

Wichtiger als jedes Hick-Hack ist es doch, dass es in diesem Thread um etwas Technisches geht: Um Windkrafttechnik für Kleinwindanlagen! Oder etwa nicht?

Ganz speziell um die mit dem durchströmten Flügel!

Und so also gleich weiter zum eigentlichen Thema:

Beim durchströmten Flügel handelt es sich um ein Profil, welches sehr einfach herzustellen ist.
Das ist meiner Ansicht nach einer der Vorteile dieser Bauart.

Dass er in Leichtbauweise herstellbar ist, ist ein weiterer Vorteil.

Dass er ein hervorragend hohes Drehmoment und damit einen freien Anlauf selbst bei Verwendung von nur einem Flügel auch mit kurzgeschlossenem also abbremsenden Generator schafft, spricht auch für ihn.

Er ist kein Schnellläufer und braucht deshalb eine besondere Generatoranpassung ähnlich wie der Savoniusrotor. Das kann ein Nachteil sein, je nachdem.

Es wurden aber schon mit Nabendynamos von Fahrrädern mit 50cm x 50cm grossen Rotoren unserer Bauweise gute Ergebnisse erzielt, es gelang sogar, 12 Volt Akkus damit zu laden über Verdopplerschaltung.

Das ist bisher die erfolgreichste Anwendungsgröße gewesen, andere größere Rotoren sind zwar gebaut worden, es ist nur noch nichts Fertiges mit kompletter Energieerzeugung da, soviel ich weiss. Also noch nichts echt Reifes.

Hinzu zu den Vorteilen kommt, dass der "Durchströmte" die legendäre Verträglichkeit des Savonius bei starken Turbulenzen auch als seine Stärke zueigen nennen kann. Er braucht hingegen nicht so massiv und schwer gebaut sein wie letzterer.

Das er mit nur einem Flügel funktioniert und dann immer noch einige Leistung dabei bringt, macht ihn im konstruktiven Aufbau aufwandsmässig zum Sparpaket.

Dies müßte nur noch voll ausgereizt werden, manch einer scheut davor zurück, weil drei Flügel vielleicht estetischer aussehen und auch etwas mehr leisten...

Geschmackssache oder Frage des Geldbeutels?

Wenn ich also auch seine Schwächen hervorhebe, so ist das nie, um ihn schlecht zu machen, sondern nur damit diejenigen, die sich dazu verleiten lassen, ihn zu bauen und/oder zu verbessern, daran orientieren können und von vorneherein wissen, wo sie ihre geballten Kräfte einsetzen müssen.

Schliesslich ist es ein weiterer Vorteil dieses Rotors, dass niemand dafür eine Lizenz bezahlen muss, ich habe das Patent darauf - für alle - zum beliebigen Gebrauch - auch kommerziellen - freigegeben.

So! das musste einmal gesagt werden!

Und nun - für alle Ungläubigen - ein Experiment, welches man mit Hilfe von zwei Visitenkarten, zwei Spielkarten oder zwei Postkarten oder anderen Pappedeckeln machen kann, ohne gleich einen ganzen Rotor bauen zu müssen!

Ich habe dieses Experiment vor wenigen Tagen jemandem am Telefon erklärt und dieser Gesprächspartner (eine hohe Persönlichkeit!) hat mit zwei Visitenkarten auf seinem Schreibtisch erfolgreich einen Versuch zum durchströmten Flügel abschliessen können.

Dann könnt Ihr das auch. Oder seid Ihr etwa keine hohen Persönlichkeiten?

Es sollte also möglich sein, diesen Versuch auch hier mit kurzen, hoffentlich treffenden Worten zu erklären, so, dass der werte und interessierte Leser alles nachvollziehen kann.

Ausser den zwei Visitenkarten braucht man nur eine ebene glatte Oberfläche, etwa einen Tisch mit Glasplatte.

Man nimmt eine dieser Visitenkarten und biegt sie über ihre Länge über einen Bleistift oder Kuli, so das eine halbrunde Form entsteht.

Diese Form, in diesem Fall handelt es sich um unseren Vorflügel, stellt man aufrecht auf die glatte Oberfläche des Tisches hin, so, dass die Öffnung dieser Wannenform seitwärts im Winkel von 90° von uns wegzeigt!

Diese Form bleibt lose so stehen, mit der anderen Visitenkarte verfahren wir anders, wir halten sie gestreckt und gerade wie sie ist zwischen unseren Fingern gut fest und stellen sie in die Öffnung der Wannenform so aufrecht hinein, das sie zu beiden Wannenrändern den gleichen Abstand hat und auch in die Wanne nur wenige Millimeter oder garnicht hineinragt. Sie steht also mit ihrer Vorderkante fast im Zentrum der Wannenform!

Es muss freier Raum für eine Durchströmung zwischen den beiden Teilen sein, die lange Vorderkante der geraden Fläche der glatten Visitenkarte soll genau senkrecht in die ebenso lange Wannenform hineinzeigen.

So aufgestellt und nur die glatte hintere Karte fest zwischen den Fingern aufrecht hinter der lose auf dem Tisch stehenden Wannenform festgehalten können wir nun mit einem sehr schwachen Lufthauch, den wir mit unserem Mund erzeugen, unser eigentliches Experiment vornehmen.

Wir dürfen, um den Effekt beobachten zu können, nicht zu feste anblasen. Ein winziger Hauch sollte genügen. Der Winkel, aus dem wir anblasen, kann direkt auf die Breitseite dieser Versuchsanordnung oder sogar ein klein wenig mehr von vorne, also von der Seite, auf der die Wannenform steht, also von rechts oder links, jenachdem wie wir das hinstellen wollen, gehalten sein.

Rechtshänder stellen die Wannenform links von der glatten geraden Karte auf, Linkshänder umgekehrt.

So angeblasen würde man dann eigentlich erwarten, dass der lose, aufrecht auf dem Tisch stehende Wannenteil in der Richtung der Strömung mit der er angeblasen wird, davongetragen wird.

Genau das ist aber nicht der Fall, vorausgesetzt, dass wir alles richtig nach Anleitung gemacht haben.

Da der Vorflügel bzw. die Visitenkarte in Wannenform tatsächlich und überraschenderweise genau senkrecht zur Windrichtung davonfliegt, also nicht mit ihr, und, wenn sie etwas vorderlicher angeblasen wird dies sogar in einem noch spitzeren Winkel, müßen wir zugeben, dass sich hier ein aerodynamischer Vorgang abspielen muss, für den wir erst noch eine physikalische Erklärung suchen müssen. Dieses Teil bewegt sich also je nach Anstellwinkel zur Strömung tatächlich auch minimal gegen die Windrichtung!!!

Die physikalische Erklärung dafür kann ich Euch leider auch heute noch nicht, nach fast 25 Jahren des unabläßlichen Grübelns und Ratens seit Erfindung dieses Flügelprinzips, liefern.
Ich kann nur hoffen, dass sich unter Euch irgendwann einmal jemand findet, der ein theoretisches Modell dafür liefern kann.

Wohl aber kann ich Euch den Hinweis dazu geben, dass wir es hier mit einem Effekt zu tun haben, der einen Vortrieb in dieser halbrund gebogenen Visitenkarte erzeugt und der so für vielerlei Anwendungen nutzbar sein könnte.

Doch diese so angedeuteten weiteren Anwendungen gehören mit Sicherheit nicht in ein Forum für Windkraftanlagen zumindest nicht aus meiner Sicht der Dinge, hier haben wir deshalb bisher nur den durchströmten Flügel für eine kleinere Windkraftanlage vorgestellt und erstaunlicherweise haben sehr viele Mitglieder dieses Forums schon enorm viel getan, um diese Technik im Lauf der letzten 14 Monate zu verfeinern und zu verbessern.

Wer nun dieses kleine Experiment wie hier beschrieben nicht gescheut hat, den packt es vielleicht, mehr damit zu versuchen...

Es wäre doch schön, wenn noch viele weitere Ideen dazu kommen und dieses Forum bereichern!

Ich wünsche mir jedenfalls, dass diese Technik zur Anwendung kommt und dass diejenigen, die sich von der Idee anstecken lassen, noch grosse Erfolge damit feiern können!

Es kommt nicht unbedingt darauf an, das leistungsstärkste Modell zu bauen, dieser Rotortyp ist sehr gutmütig und funktioniert auch gut, wenn er aus Holz, Blech oder anderen Baustoffen improvisiert wird und sehr einfach gehalten ist.

Man kann soetwas auch gut nach seinen ganz eigenen Ideen bauen und sollte sich nicht davon beirren lassen, dass andere vielleicht schon längst an der Sache herumtunen und sich darauf konzentrieren, einen marktreifen Renner mit Bestleistungen aufzubauen.

So ein einfacher Rotor hat an bestimmten Standorten mit viel Turbulenzen seine besonderen Vorzüge, die ihn zur ersten Wahl in dieser Anwendungsnische machen können.

Er eignet sich prima als kleines Windrad im Garten, um ein Hochleistungsled für den Schuppen zu versorgen oder den Akkuschrauber.

Wer mehr will, sollte sich allerdings fragen, ob ein Horizontalläufer auf einem hohen Mast nicht mehr bringt.

Es kommt immer auf den Standort an, wenn man total verwirbelte Windverhältnisse auch in der Höhe hat, und dennoch nicht auf Nutzung der Windkraft verzichten will, dann kommt man eben nicht um einen Vertikalläufer herum, so ist das nun einmal!

Mit dem Nachteil, das diese etwas weniger Wirkungsgrad auf die Platte bringen.

Man muss sich darauf einstellen, der Standort bestimmt die Technik, auf die man mit Erfolg zurückgreifen kann, nicht die Schönheit!

Bisher ist das jedenfalls so. Wie lange noch, das kommt auch darauf an, was sich in der Horizontaltechnik so alles tut!

Gruss, Carl

Hallo Zusammen,

wie funktioniert bei diesem Windradtyp eigentlich eine Sturmsicherung?

Hallo zusammen,

ich möchte mir ein kleiners Windrad dieser Bauweise nachbauen und bin auf diese sehr interessanten Beiträge von Euch gestossen.
Da in diesem Thema schon länger nicht geschrieben wurde, hoffe ich dass es trotzdem Antworten gibt.

Wie ist die Weiterentwicklung des durchstömten Rotors vorangegangen?
Da ich von Aerodynamik keinerlei Ahnung hab, wäre ein Bauplan hilfreich.

Ich hab den Gedanken, in zwei Siebdruckplatten die Kontoren mit einer Oberfräse einzubringen und dort die Flügel aus Alublech einzustecken und dann mit Gewindestangen zusammenzuspannen.

Der Rotor sollte in etwa 500mm Durchmesser erhalten, als funktionelle Deko .

viele schöne Grüße
Gluehstrumpf