Projekt "mini2gen"

Mit Nabendynamos kannst du ohne Übersetzung 12V Akkus Laden. Als mechanische Sturmsicherung kannst du dir man das Helikoptersystem oder Furling ansehen. Rein elektrische Lösungen sind Fehleranfällig. Bei großen Anlagen setzen sie Winglets ein. Ob das bei kleinen was bringt ...

Der Rotordurchmesser für direkten Betrieb eines Nabendynamos ohne Übersetzungsgetriebe kann relativ klein sein, je nach Windangebot des Standortes bei Horizontalläufern zwischen etwa 70 cm ab 5 m/sec Wind und 130 cm in Schwachwind mit durchschnittlich 2 1/2 - 3 m/sec.

Deshalb: Bei stabiler Leichtbautechnik kleiner Rotoren zumindest bis etwa 1 m Rotordurchmesser kann auf Schutzmechanismen zum Abschalten bei Sturm völlig verzichtet werden, was insbesondere auch bei Nutzung eines Nabendynamos gilt. (Kein Durchbrennen)

Natürlich gilt, dass auch ein kleiner Rotor gut durchkonstruiert sein muss um dann maximal effizient und statisch sicher zu funktionieren! Das Geheimnis für Vermeidung von Belastungen durch Gravitation und Fliehkraft beim Rotorbau ist maximal mögliches Leichtgewicht bei maximal möglicher Stabilität. Nicht vergessen - die Kreiselkräfte die beim Nachführen in wechselnde Windrichtungen auftreten! Bei einem normal schweren Rotor können hauptsächlich davon bewirkt frühzeitige Lagerschäden entstehen! Abgesehen davon, dass bei Leichtbau (außer durch den Winddruck) auch die Blätter selbst weniger stark belastet sind.

Das lässt sich wahrscheinlich am ehesten mit Carbontechnik machen wenn man nicht auf aeroelastische Systeme wie z.B. Besegelung zurückgreifen will. Segelbau erfordert ebenso wie Carbonbauweise enorme Sachkenntniss, ist jedoch bisher - was Leichtbau betrifft - ungeschlagen. Der Kostenfaktor im Vergleich zum Endnutzen (Langlebigkeit) ist relativ gering!

Relevant störende Geräusche würde ich bei der zum Nabendynamo passenden Rotorgröße bis zu 1,3 m Durchmesser nicht erwarten! Selbst bei Anbringung auf Dächern dürften Vibrations- und Schwingungsgeräusche, die resonanzmäßig verstärkt im Gebäude wahrnehmbar werden genauso vom Nabendynamo ausgehen, was dann mit einbezogen werden müsste.

Wenn Winglets leistungsmässig mehr bringen können (was wohl auch von der laminaren Windqualität abhängt) dann eben nur dort sinnvoll und nicht wegen der Geräuschentwicklung so kleiner Rotoren.

Wichtig wäre vielleicht die Anpassung der Bauweise an den Aufstellungsort: Für Horizontalläufer - erst recht für Hochleistungsprofile - braucht man laminaren Wind, also nicht wie in Bodennähe häufig der Fall, verwirbelte Luft. Da wohl kaum jemand auf die Idee kommen wird, einen gut positionierten 10 m oder höheren Mast abseits von größeren Hindernissen (Häuser, Bäume etc.) für eine Nutzung mit Nabendynamos aufzustellen, ist da wohl eher das turbulenzverträglichere Flügel - Profil gefragt, was bei den klassischen Auftriebsprofilen das normale unverschränkte einfache Blatt mit großem Abdeckungsverhältniss (Vielflügler oder sehr breite Flügel) wäre.

Andere Rotorbauarten - sowohl Horizontal als auch Vertikalläufer - sind im Gegensatz zu reinen Auftriebsprofilen - je nach Bautyp bedeutend turbulenzverträglicher , das ist allerdings eine Wissenschaft für sich!

Verwirbelte Luft ist abgebremste Luft, was an einem Schwachwindstandort bedeutet, dass dort noch weniger Energie zu ernten wäre als mit ungebremstem Wind, also bei freier Anströmung.

Sinn machen turbulenzverträgliche Modelle also auch hier erst bei durchschnittlich starkem (verwirbelten) Wind, für den die sonst ertragsstärkeren Horizontalläufer State of Art Auftriebsprofile ungeeignet wären.