Ideen von einem Ultraleicht Trekker

Hallo,

mein Name ist Mathias, bin 22 und wohne momentan im schönen Berlin.
In Berlin studiere ich an der TU Werkstoffwissenschaften, Spezialisierung sollte in Richtung Leichtbau und Maschienbau gehen, am liebsten für die Automobilindustrie.


Als Hobby habe ich aber nicht die Windkraft entdeckt, sondern das Ultraleicht Trekking. Anders bei den normalen Wanderern tragen wir nicht 20kg in unserem Jack Wolfskin Rucksack, sondern versuchen unser Basisgewicht unter 5kg zu bringen, leichte Kochsets, Tarp und mit Laufausrüstung schafft man das ganz gut. Weitere Infos gibts hier: http://www.ultraleicht-trekking.com/

Ein essentieller Teil bei der UL Ausrüstung ist das MYOG, make your own gear, so wird eigentlich fast alles selbst genäht und gefertigt.Im Forum findet ihr Zelte, Rucksäcke, Jacken, Hosen und alles weitere.

Im normalen Trekking Forum bin ich auf diesem Beitrag gestoßen:
weiter hinten, findet man einigeBilder zum Windrad, Nabendynamo, 2 Blätter

Da nun bei uns auch die Technik Einzug nimmt, nein wir nehmen keine Schlepptops mit, bin ich auf der Suche nach ner passenden Stromquelle für meinen Ipod shuffel und Handy das bald noch als GPS Gerät verwendet wird. Bis jetzt habe ich das nicht in betracht gezogen, da Batterien immer mitzuschleppen sind und auch schnell platt sind.

Als Stromquelle wären also Solarpanelen oder ein Windrad interessant. Solar scheidet leider aus da auf Tour nicht immer geladen werden kann, zb wenn man nach Süden läuft. Windkraft wäre interessant weil mans vorallem selbst bauen kann und in der Nacht alleine gelassen werden kann.

so nun bin ich hier

In diesem Threat wolle ich ersteinmal grob um her fragen ob so etwas schon gebaut wurde und geziehlt mach Plänen fragen, ich hab eure Beiträge schon mal durchgeforstet und würde mir evtl auch ein Buch dazu kaufen oder die Hefte. Nur welches wäre hierfür praktisch?

So nun zu meinen Parametern:
Ausgabe 5V via USB Anschluss, ohne Batteriepuffer aus Gewichtsgründen, Ladestrom des Handy steht noch nicht fest, wird aber wohl auch problematisch werden da ich schon nachgelesen habe, dass Smartphones hohe Ladeströme brauchen.
Angedacht waren 2 Flügel.
Und nun kommt das Problem an der Entwicklung. Das Gewicht von Perpeller, Generator, Windfahne und Periferie muss so leicht sein wie möglich. Perfect wären unter 100g, ich denke das ist aber fast unmöglich, darum 350g. Als Mast würde ich gerne einen Wanderstock verwenden, ich baue gerade welche selbst aus Kohlefaser, oben kommt eine passende Verbindung, also wäre der im Gewicht nicht mit drin, wir nennen das multipleuse, also die Mehrfachverwendung von Teilen. Das ganze wäre dann rund 1,4m vom Boden entfernt und würde ich dann geschickt positionieren. Ich vermute dass beim Lagerplatz es Turbolenzen geben könnte, da selten direkt auf offenem Feld gecampt wird, aber mann könnte das Windrad auch günstig posizionieren. Selbstverständlich wird der Stock mit Schnüren nach unten gespannt, dass es Windstabil ist und natürlich dass die Schnürde nicht im Perpeller landen.

Ich selbst bin ziemlich auf Leichtbau getrimmt, daher werde ich sicherlich ein paar gute Ideen finden um das ganze so leicht zu bauen wie möglich. Der Perpeller hätte ich aus den roten Abflussrohren gebaut, wenn das so gut geht evtl auch eine leichte Version mit Stegen und Tragflächenbespannung vom Modellbau.

Jetzt würden mich mal eure Meinungen dazu interessieren, machbar oder nicht?? Wenn nicht was wäre möglich?? Wenn ja, was müsste man bedenken, das Gewicht des Perpellers scheint wichtig zu sein, welche Auswirkungen hätte das? Dazu kommt welchem grundlegenden Punkte sollte man bedenken??
Fahrraddynamo, Modellbaumotor, Schrittmotor, 2 Flügel oder doch 3, ungefähr welcher Durchmesser, ich hab gesehn ihr habt ein paar Tools mit denen würde ich mich dann noch näher beschäftigen?? Sturmbremse ja oder nein, laut den Beiträgen bei den kleinen Windrädern eher nicht??


Achja Kosten sind angedacht bei ca. 30€
Falls es etwas kaufbares gibt wäre das auch interessant, hab mir schon einige Kinderversuchsmodelle angesehn, wohl aber alle nicht genügend Power.


Ich hoffe ich überfalle euch nicht gleich, aber ich finde das ganze ungemein spannend und würde gerne mir mein kleines Outdoorwindrad selber bauen. Zu dem ganzen würde ich gerne eine Anleitung am Ende schreiben um andere Trekker das nachbauen zu ermöglichen, die ich dann auch gerne hier mit einstellen wollte.

Als Anmerkung noch, Elektronikpunkte außer dem Generator mal noch außen vorlassen, ein Freund entwickelt Steuergeräte für Dreh und Fräsenmaschienen der müsste mir dabei helfen. So wäre die Verwendung von SMD Bauteile und auch Mikrokontroller möglich, das wäre dann wirklich Ultralight


Ich bin gespannt auf eure Nachrichten und vielen Dank vorab
Mathias

Das Problem ist einfach, dass Sonne deutlich zuverlässiger scheint, als Wind weht. So ein Solarpanel kannst du dir beim Wandern auf den Rucksackdeckel packen und es läd dabei deine Geräte.

Hi,
ich denke auch die Vorgaben sind zu eng,

Wenn schon dann, wegen dem Gewicht, so ein Seilwindrad was Carl mal vorgestellt hat,
ich finde das Bild nicht mehr, der Rotor lief auf einem gespannten seil und trieb über das Seil den Generator an.

Wie viel da raus kommen kann?
Ob das mit dem Gewicht passt?

Gruß Frank

@Frank: Ich finde den Thread auch nicht und Lade es nochmal hoch, hier:
Drachen mit Windgenerator 1.jpg 610.34 KB

@XXLRay etc: Gut, ich stell mal die Fotos zu Segel und Nabenbefestigung rein:

Flügel nach Luggersegel mit C-Vorwanne.JPG 261.22 KB

Nabenbefestigung Flügel Dynamo.JPG 257.62 KB

Der Nabendynamo ist zwar nicht das mit höchstmöglichem Wirkungsgrad, reicht aber, ist erschwinglich und hat vor allem die Lagerungsmöglichkeit durch Zweipunktlagerung, stabiler gehts nicht. Siehe auch in meinem Youtube-Video:

http://www.youtube.com/watch?v…Bw&index=1

Einige von Euch kennen das ja schon.
Auf den Fotos ist das Segel gut zu erkennen, es wird drehbar mit einer Endbuchse an der Flügelspitze auf den Carbonstab gesteckt und dann einfach nach unten an der Nabe festgezogen, ohne viel Spannung. Die Fliehkraft sorgt von selbst für eine relative Spannung und Steifigkeit im Betrieb. Das komische große blaue rechteckige Teil an der Flügelnase müßt Ihr Euch wegdenken, das war ein anderer Versuch mit dem C-Profil, es geht auch ohne nur mit dem Segel. Für den Nabendynamo müßten 60 cm Carbonstange und zwei Flügel ausreichen. Die Nabenhalterung, Ihr seht die aus dem Versuch im Viedeo, besteht aus Harz gegossenen Formteilen und einfachen Blechwinkeln zum Zusammenhalt. Die Formschalen sind zu sehen, man macht eine Halterung aus zwei Formstücken die zusammengeschraubt den Carbonstab mittig einklemmen. Man steckt dann die Carbonstäbe rein, in Position werden die dann durch das aufgespannte Segel gehalten. Läuft prima, ist stabil und - wenn man wegen vorhersagbaren Windrichtungen auf Windrichtungsnachführung verzichten kann, durch die Zweipunktaufhängungen das Beste, was Euch an Lagerungsstabilität passieren kann.
Ja, noch was ganz lustiges: Die Luggersegeltechnik mit der selbsttätigen Anpassung des Stellwinkels zur Strömung erlaubt eine höhere Toleranz zu Turbulenzen und Windrichtungswechseln. Mit C-Vorsatz erreicht man sogar eine wahnsinnige Seitentoleranz von maximal 45° zur Windrichtung, wo der Rotor dann noch Leistung bringt.. Damit kann man das Problem der Horizontalläufer an turbulenten Standorten geil lösen, aber so ein Segelflügel mit C-Profil ist dann aber auch etwas sperriger für den Einsatz im Ultralight Trecking-Sektor.

(auf dem Foto der blaue rechteckige C-Profil Vorsatz besteht für den Versuch billig gebaut erstmal nur aus leichtem Moosgummi, hat immerhin schon 6 Monate Betrieb hinter sich ohne sich aufzulösen)

Ich verpiss mich, Gruß, Carl

Ideen gibt`s ! Man könnte glatt noch nachts Flügel dran machen bei gutem Wind und eine 12V Autositzheizung unterm Schlafsack lauwarm kriegen?


@Mathiasc: Bei der Gelegenheit habe ich gleich auch meinen kleinen Schrittmotor gewogen. Fertig mit Messinghülse zum Aufspannen einer noch dazukommenden wenig gewichtigen Nabenscheibe, in die Carbonstäbe gesteckt werden können und dem obligatorischen Ausgang mit Gleichrichter wiegt der 380 g! Den Motor findet man in Druckern, aber auch hier im Forum wurde der in der ebay-Propaganda oft angeboten. Dreiphasig erreicht er schon beim Andrehen mit der Hand ein blitzartiges Aufleuchten einer Ledleiste mit 24 Led`s, die Spannung ist bei 150 Rpm schon weit über dem, was zum Laden von 12V Akkus nötig ist, bei allerdings relativ schwacher Stromstärke (Ampere).

Wegen des geringen Gewichtes und der kleineren Abmessungen ließe sich dieses Modell evtl. auch für Dich verwenden. Wenn Du keine auf Carbon gespannten Segel nehmen willst, dann wäre die Baumethode von unserem Star-Foren-Mitglied Illiat eine sehr leichte und leistungsstarke Lösung: Er klebt in Flügelshape zugeschnittene Lamellen von Sonnenjalousien (Alu/Magnesium-Legierung) mit Pattex-Extrem auf Carbonstäbe. Es soll jahrelang so halten, ich war trotzdem misstrauisch und habe mein nach seinen exellenten Vorgaben gebautes Modell an der Flügelnase mit glattem Panzerbandstreifen über die gesamte Flügellänge gesichert (vorne umklebt), muß aber nicht zwingend sein, das Pattex Extrem ist bombig fest und bleibt immer ein wenig elastisch, super Stoff.

So ein Flügel ist federleicht und nicht zerstörbar.

Flügellänge von 45 cm reicht schon bei Schwachwind, zu empfehlen sind da aber Drei Flügel oder zwei etwas länger. Die Laufruhe bei 3 ist weit besser. Achso, Ein paar Madenschrauben, um die Carbonstäbe in der Nabenscheibe zu sichern sind obligatorisch, die Carbonstäbe besser aus Vollmaterial, Rohr nicht, Du weißt ja selbst warum und die Drachenbauer unter uns, die sich schonmal versehentlich draufgesetzt haben, wissen es auch.

Für diesen Typ Motörchen kannst Du Leicht eine Verbindung zu Deinem Wanderstock als Mast zaubern. Der Motor hat die Bezeichnung Howard Ind. PN 1-19-4201, 24V DC 3.6°, andere Modelle ähnlich müßten auch massenhaft aufzutreiben sein. Aber der Motor ist aufregend gut und spannend zum Basteln, mit genug Umdrehungen schnellt der auf über 300V hoch.

Dann noch ein Vorschlag: Deine Idee, ein Rucksackwindrad zu bauen, fasziniert mich. Aber so klein wie zum Lighttrecken kann sowas kaum viel Leistung bringen, erst größer gebaut verändert sich das Verhältniss Solarzelle-Windrad spürbar zugunsten der Windradtechnik. Da Du sowieso mit Deinem Freund was Gescheites zusammenbauen willst, was mit Bauplan etc., warum nicht gleich ein richtig großes Modell entwickeln, welches sagen wir mal in den Rucksack eines Sherpa passen würde? Dafür gäbe es vielleicht auch eine Marktlücke für Expeditionen etc.

Hier gibts nen Vergleichstest für Nabendynamos: http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=8&t=102

Ich glaube in einem der Büher von Christian Kutz ist auch ne Anleitung für ein Windrad mit Felgendynamo. Der ist leichter und du brauchst ja eh keine 12V.

Hallo Carl,

danke noch mal für deine Bilder
Ich finde dein 'Drachensteigwindrad' einfach Klasse.
Scheint jedoch zu kompliziert, hihi

Gruß Frank

@Max: Mit den 5 Euro bei Pollin, das war mal.
http://www.pollin.de/shop/p/OT…toren.html
Jedenfalls bekommst du die zweifach kugelgelagerten Dinger mit ausreichend dicker Drehachse nicht unter 12 Euro.

@Mathias, ich habe mir vor zwei Jahren für 3,95 Euro einen Schwung der Howard Ind. Motörchen dort gekauft und würde für wissenschaftliche Zwecke einen davon abgeben. Fertig gleichgerichtet und mit von mir auf der Drehbank gedrehter Messingnabe mit Scheibenaufnahme am Kopf durch Schraube 7 Euro Materialpreis plus Porto. Mehr ist nicht drin.

@Frank: Wieso kompliziert?
Dieses Beispiel hat Rotoren aus aufgeschnittenen 5 l Petflaschen, durch die hohe Zahl der Rotoren ausreichend Drehmoment und weil kleine Rotoren hohen TSR haben - Drehzahl genug für den italienischen Waschmaschinenmotor mit Permanentmagnet, der damit betrieben wurde. An Orten mit gleichmäßigem Wind z.B. an der Küste kann das problemlos ein paar Stunden ohne Aufsicht laufen.
Der Drachen geht auch nicht mehr einfacher: Keine Schwanzsteuerung nötig, steigt aus der Hand auf, Material zwei gekreuzte Stäbe, 4 qm Bettlaken, Drachenwaage wie beim Mexikaner, was willst Du mehr?
Kettenwindgenerator 2.jpg 578.69 KB

Hallo Mathias,

Das Thema ist soweit ich weiß bisher 'nur' Forschung aber passt ja irgendwie:

textile Solarzellen:
z.B. http://www.welt.de/wissenschaf…inter.html

Was es schon zu kaufen gibt sind flexible Solarzellen:
z.B. http://www.flexiblesolarzellen.com/

Die Solarzellen sind teilweise schon so flexibel, dass ich mir vorstellen kann so etwas in einen Rucksack, Jacke, z.B. an den Armen einzubauen.
Die mechanische Belastbarkeit, insbesondere der Oberfläche muss man natürlich bewerten.

Auch gibt es aufrollbare und faltbare Solarmodule, beides übrigens bei sehr wenig Gewicht und leider nicht ganz billig .

Gruß Frank

Hallo ihr alle.

Hier kommt ja doch einiges zusammen.

Vieles interessantes und verrücktest, wohl alles was zu meinem Projekt passen könnte.

@menelaos,
Evtl wäre das doch interessant für mich,
Gewichtsangaben vermisse ich aber, hab mich erwas durch geklickt und rund 10x4x2 cm gemessen, vermute aber rund 250g minimum.

da würde ich evtl auch sowas eher verwenden, wird doch leichter.
ein anderer outdoorer hat hier mal seine powerbar vorgestellt. also puffer wohl recht interessant


@Erdorf
Ich hab davon schon gelesen, Bekannte entwickeln mit Organische LEDs um die als Screen auf den Rücken von Trickots zB anzubringen.

Problem von LED ist, dass sobald 10% kaputt ist das Panel keine Leistung mehr bring, wenn nicht sogar viel weniger. Ich selbst bin nicht so ganz der Fan von Solar, im großen Maßstab wie mans nun mitbekommt ist das leider nicht gerade umweltfreundlich, aber das geht wohl zu tief.


Mittlerweile denke ich ist das ganze ne nette Spielerei und ich versuche das so gut wie möglich zu verbessern. Ich informire euch aufjedenfall weiter