Aeerstatica - Zeppelin mit Windrad

 
hangingloose
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Aeerstatica - Zeppelin mit Windrad

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Gepostet: 31.10.2023 - 09:16 Uhr  ·  #1
Hallo zusammen,

bin gerade über https://www.aeerstatica.de/ gestolpert...
Was haltet ihr davon?
Erst mal ein sicher interessantes Konzept, da man so schnell / günstig / stabil in größere Höhen vordringen kann.
Das Konept könnte man sogar mobil realisieren, so dass man auf Festivals oder andere Events vor Ort Strom erzeugen könnte.
Meine Bedenken:

  • Wenn Wind kommt, wird ein Zeppelin einfach weggeblasen. Wenn dann noch große Rotoren montiert werden, steigt der Windwiderstand erheblich. Mit anderen Worten, der Zeppelin kann nur im Schwachwindbereich eingesetzt werden.
  • Wenn hinter dem Windrad sich der Zeppelin befindet, leistet das Windrad nur noch ein Bruchteil von dem , was es an einem Mast liefern könnte.
  • Drehmoment für Generator muss abgefangen werden, damit das Windrad nicht den Zeppelin anfängt "mitzudrehen".
  • ...


Aber eine Coole Idee... Werbebanner für Firmen wären ohne Probleme anzubringen... von daher würde der Zeppelin (je nach Kosten) sich ggf. sogar selbst finanzieren können... je nach dem wo / für wen er gerade Strom produzieren soll...

Alles in allem... bin ich aber eher skeptisch ob das die Erwartungshaltungen halten kann!
Bin aber gespannt und lasse mich gerne eines besseren überzeugen ;-)
WL01
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Re: Aeerstatica - Zeppelin mit Windrad

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Gepostet: 31.10.2023 - 16:53 Uhr  ·  #2
Also ein Zeppelin ist ein sehr aerodynamisches Gebilde, der Widerstand scheint mir eher vernachlässigbar.

Günstig hingegen sehe eher skeptisch. Ein Zeppelin muss eine Innenkonstruktion (Alukonstruktion, denn sonst verformt er sich und wird nicht mehr aerodynamisch bleiben) haben und normale Luft wird für den Auftrieb nicht langen, also wird Wasserstoff oder Helium dafür notwendig sein und damit wartungsintensiv.
Auch die Aufhängung sehe ich skeptisch. Normalerweise müsste die an der Spitze erfolgen, da sonst die automatische "Nachführung" nicht funktioniert (war bei allen Zeppelinen so). Aber genau an dieser Stelle sollte ja der zwei Rotor montiert werden. Der würde sich somit im Seil verfangen, oder wenn die Aufhängung mittig befestigt wäre, würde sich der Zeppelin quer zur Windrichtung stellen. Also eigentlich m.A. eine schlechte Konstruktion so wie sie im "Werbeplakat" gezeichnet wurde, was für mich einiges an Bedenken bezüglich des ausgedachten Konzeptes verursacht.
Weggeblasen ist eine Sache des Stahlseils und seiner Befestigung, diese müssten nur eben sehr sehr stabil sein. Ist aber dadurch auch sehr wartungsintensiv, da der Zeppelin zwischen 0 und den angegebenen 300 Meter ein- gezogen werden müsste. Auch die Stromkabel müssten dort mitgeführt werden. Und wenn das Ding in dieser Form "gewartet" werden müsste, oder je nach Windstärke ein oder ausgezogen werden müsste, muss man zusätzlich ein teuren Elektromotor (der natürlich auch Energie benötigt) einplanen.
hangingloose
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Re: Aeerstatica - Zeppelin mit Windrad

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Gepostet: 01.11.2023 - 07:35 Uhr  ·  #3
Ein Zeppelin mag ein aerodynamisches Gebilde sein, dennoch würde den Effekt nicht vernachlässigen wollen. Immerhin sind da einige m³ Volumen, die bei 10m/s (denke mal in der Größenordung sollte die angepeilte Windgeschwindigkeit liegen) im Wind stehen.
Wenn ich meinen Kite (kitesurfen) anschaue, ist der sicher aerodynamisch nicht schlechter.
der steht senkrecht über mir. Sobald ich etwas an der Aerodynamik ändere (etwas "bremse")
fällt er nach hinten.

Der Zeppelin wird ja nicht durch die Aerodynamik, sondern durch leichtes Gas steigen.
ggf. sind noch Leitbleche, die im Wind zusätzlichen Auftrieb geben.

Wenn ich mir also erst mal nur den nackten Zeppelin ohne Windrad und ohne Antrieb vorstelle (an der Spitze befestigt)
So gehe ich nicht davon aus, dass er bei 10m/s senkrecht über mir stehen würde.
Wenn ich nun Energie aus dem Wind nehmen möchte, ist das ein großer Windwiderstand bezogen auf Kräfte und Windrädern habe ich schon von 5MN gelesen( kann aber nicht sagen, wo die auftreten, ggf. ist das durch den Turm / Hebel begründet).
Selbst wenn der Zeppelin einen CW-Wert von 0 hätte, kann er den Kräften vom Windrad doch nicht entgegensetzen.
Der Zeppelin würde nach hinten gedrückt werden und durch die Verbindung zur Bodenstation entsprechend einer Kreisbahn Richtung Boden...
Je flacher der Zeppelin dann steht, desto mehr Kräfte können vom Seil abgefangen werden.
Den Widerstand von so einem Stahl / Versorgungsseil mal ganz außen vor gelassen.

Unterm Strich kann ich es mir nicht vorstellen es sei denn ich verlängere das Versorgungseil auf >500m was die Luftfahrtbehörde sicher verbieten wird.

Was ich mir jedoch gut vorstellen könnte ist mit einem Zeppelin eine gleichmäßige Erzeugung erreichen zu können, bei Schwachwind steigt er höher und kann somit noch sein Soll erfüllen, nimmt der Wind zu wird er eingeholt bis er in Windgeschwindigkeiten ist, die den gleichen Winkel zulassen.
viel Leistung der Windräder am Zeppelin erwarte ich aber dann nicht.
ggf. war "Weggeblasen" da etwas über das Ziel hinausgeschossen...

Bezüglich der Aufhängung sehe ich weniger Probleme, da ich dies von meinen Softkites (Flysurfer) kenne, die auch Profiländerungen über Waagenleinen realisieren können.
Somit könnte ich mir schon gut vorstellen, dass der Zeppelin in einem bestimmten Winkelbereich auch von unten gehalten werden könnte... Problem ist nur, wird der Winkelbereich überschritten. Zieht die Halterung dann das Heck vom Zeppelin runter und die Luftwiderstand nimmt extrem zu...
Carl
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Re: Aeerstatica - Zeppelin mit Windrad

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Gepostet: 01.11.2023 - 08:10 Uhr  ·  #4
:-) So für Events und Sport oder Freizeit - Veranstaltungen mag das ein Hingucker sein aber schon weil durch Witterungseinflüsse kein dauerhafter Betrieb möglich ist würde ich mir wenige Gedanken über mögliche oder unmögliche Leistungsdaten machen.

In einer Baugröße eines Zeppelins mit Versteifungsgerippe unter der Außenhaut ist das Teil auch kaum von Einsatzort zu Einsatzort und für Pausen am Boden problemlos zu machen.

Über Kosten - Nutzenfaktor braucht man da wohl eher kein Kommentar in die Welt setzen!

Eine kleinere Bauform die in geringer Höhe ein bisschen Happening - oder Werbungszwecke erfüllt wirkt vom Boden aus durch den perspektivischen Abstand genauso groß und passt auf jede Wiese.

Leichtbau Windräder die an einer Zugleine zwischen einem Drachen oder Gasballon hängen und durch die diagonal nach oben führende Leine nicht genau horizontal zur Windströmung angestellt drehen funktionieren am besten wenn der Anstellwinkel sehr weit auf bis 45° gestellt ist und wenn man - was für Leichtbau besonders günstig ist statt starrer Rotoren Segel nimmt
--- dann sind Luggersegel erste Wahl denn diese stellen sich völlig unkompliziert drehbar von selber im immer richtigen Winkel zur Strömung an.

Man setzt einfach unter dem Drachen einen Wabel mit leichtlaufendem Lager in die Zugleine - wenn man das mit kleinerem Modell mal ausprobieren möchte geht das mit kugelgelagerten Wabeln aus dem Angler Bedarf für ein paar Groschen und unter den Wabel dann ein Horizontal-Rotor oder auch mehrere mit kleinem Durchmesser hintereinander in einer Kette und dann muss unten am Boden auch ein Lager dafür sorgen dass sich die Zugleine nicht hoffnungslos verdrillt.

Aber Vorsicht! Wenn das Windrad auch nur gleich groß wie der Drachen ist dann kommt doppelt so viel Zug auf die Zugleine.
Das kann dann zu Fehleinschätzungen führen und wenn dann ein mittlerer Wind aufkommt kann das zu Problemen beim wieder Einholen des Drachens führen. Die Leine kann wegen zu starkem Zug nur noch schwer oder gar nicht mehr eingeholt werden weil sie in die Hand schneidet. Auch verdrillt sich beim Einholen der untere Teil des Zugseils weshalb man - wenn man auf den Generator am Boden verzichten kann am besten unter das oder die Rotoren einen 2.ten Dreh-Wabel setzt.

Unten statt Drehlager einen kleinen Generator dranhängen geht zwar aber dann dreht erstmal nur die Zugleine bis die Verdrillung genug Drehmoment auf den Geni bringt um ihm etwas Leben einzuhauchen. Er fährt dann an und dreht solange bis die Zugleine wieder keinen Drill mehr hat und das Spiel beginnt von neuem.

Für Energiegewinnung wenig praktikabel aber immerhin ein nettes Spielzeug zum Experimentieren und Nachdenken.
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