Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

 
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Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 10.04.2010 - 11:47 Uhr  ·  #1
Hallo an alle Windkraftanlagenfans,

ich wollte mal hier ein Thema aus dem Bereich Windkraftanlagen anreißen und fragen was ihr davon haltet. Vielleicht kann es einen oder der anderen zum basteln anregen?! (Würde selber basteln, aber absolut keine Ahnung wo und wie man so was anfängt!)

Also, es geht um Segeltuchwindkraftanlagen! (STWKA)

Ich surfe viel auf russischen Seiten und da scheint letzter Zeit dieses Thema, im Zusammenhang mit steigenden Energiekosten, sehr populär zu werden. Eine der wichtigsten Gründe, sicherlich, sind die geringe Herstellungskosten einer STWKA. Es ist viel einfacher und günstiger ein Segel auf eine Stange zu spannen als Rotorblätter herzustellen. Was Wirkungsgrad angeht, da kann ich nicht viel dazu sagen, da wie gesagt, kein Experte in dem Thema. Wird aber behauptet, dass eine STWKA mehr leisten kann als eine Windanlage mit Rotorblättern. Ich kann mir das laienhaft so vorstellen, dass z.B., 2 oder 3 Rotorblätter weniger Luftwiderstand leisten als auf selbem Kreisdurchmesser gespannte Segeln. (Man denke an Regenschirm im Wind!) Es gibt ja auch verschiedene Ausführungen von solchen STWKA, so dass, man wahrscheinlich die realen Daten aus der Praxis bestimmten kann.

Da gibt es noch andere Vorteile einer STWKA , die ich hier aufzählen möchte, wie z.B:,

-STWKA können effektiv schon in Bereichen bis 7m Höhe funktionieren.
-Da sie sogar beim schwachen Wind drehen, arbeiten sie meist 24 Stunden durchgehend
-Beim starken Wind sind die ungefährlich, da Verhalten einer wehenden Flagge und leise(nicht lauter als die Windgeräusche selbst)
-Bei einer Windstärke von 5m/sek können die STWKA entsprechender Grösse stabil 10kWh generieren
-Sind günstig
-Töten keine Insekten(Bienen) und Vögel
-Muss nicht ausbalanciert werden und nicht 100% genau hergestellt werden
-eine STWKA kann 90% des Windes nutzen, normale Windkraftanlage nur 30%

Ich habe dieses Thema auch schon mal im overunity Forum gepostet gehabt, vielleicht möchte der eine oder andere es lesen. Da sind auch mehr Bilder und sogar Edrawing Pläne vorhanden, im Tread weiter unten.
http://www.overunity.de/index.php?topic=410.0


Hier sind noch paar Links zur Videos solcher STWKA.

Eine STWKA in Aktion
http://rutube.ru/tracks/293845…25beb9b580

http://rutube.ru/tracks/277250…7d0fc128ab


Eine andere 30 kWt Anlage
http://www.youtube.com/watch?v…re=related


Zum Generator umgebauter asynchroner Motor einer STWKA
http://rutube.ru/tracks/251519…649de9d933


Hier sind 2 Senkrechte, angeblich 5 Kwt Leistung bei 3 m/sek und 3x3 m Segeln (russisch)
http://www.youtube.com/watch?v=IFw9zlqv6jI
http://www.youtube.com/watch?v…re=related

Wie gesagt, Vorteile solcher Anlagen sind, dass sie günstig sind, arbeiten tun sie bei Windstärke von 3 m/Sek bis nach oben unbegrenzt, brauchen nicht genau gebaut zu werden(keine Ausbalancierung usw.), sind leise, Windrichtungsunabhängig usw.

(Ich persönlich finde noch, dass sie auch schön aussehen, irgendwie natürlicher. Ist aber mein subjektiver Vorteil!! * g * :) )

Ach ja und 50 Jahre wartungsfreie Arbeit nicht zu vergessen, wie auf russichen Seiten geschrieben steht!

In Russland werden sie als günstigen Weg zu energetischen Unabhängigkeit gepriesen!

Was haltet ihr davon?

Gruß
Reisender


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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 10.04.2010 - 13:28 Uhr  ·  #2
Hallo Reisender & willkommen im Forum!

Eine interessante Low-Cost-Idee, den Repeller mit Segeltuch zu bespannen. Falls ich gerade nicht komplett auf dem Holzweg bin, wurde das Thema vor Urzeiten auch schonmal hier in irgendeinem Thread gestreift. Aber ich glaube, das war nur in einem Nebensatz und nur als fixe Idee. Dass es eine regelrechte Fangemeinde zu dem Thema gibt, welche mit dieser Bauweise Anlagen im kW-Bereich im Auge hat, war mir tatsächlich neu.

Ich habe zwar so eine Anlage aus Segeltuch noch nie in Aktion gesehen (abgesehen von einigen Windspielen im Garten nebenan) aber mich kribbelts grad doch in den Fingern, ein, zwei generelle Aussagen zur Physik beizusteuern (tut mir leid, falls es nun ein wenig....ähm...frustrierend werden sollte oder so):

Zitat

Wird aber behauptet, dass eine STWKA mehr leisten kann als eine Windanlage mit Rotorblättern.


Hmmmmm nein, das glaub ich nich so ganz. Ich probiers mal zu erklären und werd dazu mal ein wenig weiter ausholen müssen...ich hoff ich überfrachte dich nun nicht mit Informationen (da ich nicht weiß, wie firm du in der WKA-Materie drinsteckst, nimms mir bitte nicht krumm, falls ich hier im Folgenden auf bereits bekannten Begriffen unnötig herumreiten sollte):

Bei WKA wird zwischen "Langsamläufern" und "Schnellläufern" unterschieden. In welche Kategorie eine dieser Anlagen fällt, hängt davon ab, wie hoch die Geschwindigkeit der sich drehenden Blattspitzen in Relation zur Windgeschwindigkeit ist.
Als Daumenregel kann man sagen:
  • Je mehr Bätter, desto geringer ist die Drahzahl (=langsamere Blattspitzengeschwindigkeit), aber je höher ist das Drehmoment --> Langsamläufer
  • Je weniger Blätter, desto höher ist die Drehzahl (=höhere Blattspitzengeschwindigkeit), aber je geringer ist das Drehmoment --> Schnellläufer

Die Segeltuchanlagen haben nun relativ viele Blätter, d.h. Langsamläufer (Grobe Daumenregel: Alles über 5-6 Blätter zählt meist schon zu den Langsamläufern, hängt aber auch von der Form der Repellerblätter ab etc), im Vergleich zu den konventionellen Anlagen, die man entlang der Autobahn immer sieht.

So, wieso reite ich hier nun so viel auf dieser Unterscheidung herum?
Der Grund ist folgender: Langsamläufer haben einen geringeren Leistungsbeiwert, d.h. arbeiten weniger effizient und können weniger Windenergie abernten. Das liegt an zB an Drallverlusten des Rotors. Hier ist ganz unten eine kleine Übersicht, wie viel bereits die Anzahl der Blätter in den letztendlichen WIrkungsgrad mit hineinspielt.
Daher denke ich nicht, dass die STWKA effizienter sind als "konventionelle". Zudem dürften die Segeltuchblätter nicht so optimal/effizient wie aerodynamisch geformte Blätter sein (falls/in wie weit die Segeltuchform überhaupt nach dem Auftriebsprinzip funktioniert? Kann ich grad nicht beurteilen). Oder mal so ausgedrückt: Wenn Langsamläufer mit Segeltuch das Gelbe vom Ei wären, würden Enercon und wie sie alle heißen nur noch große WIndanlagen im "Westernstyle" produzieren und nicht so viel Geld in die Optimierung ihrer aerodynamischen Profile stecken ;)

Du zählst des weiteren eine ganze Menge von Vorteilen auf. Vielem davon würde ich aus dem Bauch heraus zustimmen:

Falls solch ein Langsamläufer nicht derart anfällig gegen turbulente Anströmungen in Bodennähe sind, kann der Mast vlt auch mal kleiner ausfallen, sie beginnen sich bereits viel früher zu drehen (mehr Blätter erzeugen mehr Drehmoment), bei stärkerem Wind sorgen Wirbelverluste bisweilen sogar dafür, dass sie sich selbst "abregeln" und bei Sturm nicht "durchgehen" und verzeihen ggf eher ein paar Toleranzen im Bau. Und ein Repellerblatt aus Segeltuch ist sicherlich günstiger als ein aufwendig geformtes Profil.

Das sind in der Tat alles die klassischen Pluspunkte eines Langsamläufers - ganz egal ob es sich nun um einen Repeller aus Segeltuch oder Holz oder Blech handelt.

Zitat
Bei einer Windstärke von 5m/sek können die STWKA entsprechender Grösse stabil 10kWh generieren

Gut, wenn der Durchmesser nicht festgelegt ist, gilt diese Aussage für fast jeden Typ von WKA ;)

Zitat
Ach ja und 50 Jahre wartungsfreie Arbeit nicht zu vergessen, wie auf russichen Seiten geschrieben steht!

Auauauauau...das halte ich für gewagt und gefährlich. Selbst kommerzielle Anlagen sind nach 20 Jahren (bei regelmäßiger Wartung) reif für die Demontage. Bei einer Hobbyanlage hätt ich schon Angst, nach nem dicken Herbststurm nen Teil der WKA ausm Garten des Nachbarn herauszufischen *g*


Aber:
Zitat
eine STWKA kann 90% des Windes nutzen, normale Windkraftanlage nur 30%

Sry, hier muss ich leider wieder die Suppe versalzen: Es gibt eine physikalische Höchstgrenze, wieviel Prozent der Windenergie von der WKA "abgeerntet" werden kann. Diese Grenze wurde im Betzschen Gesetz formuliert und liegt bei ca 59%. Mehr Energie KANN man dem Wind nicht entnehmen, da sträuben sich die Naturgesetze dagegen. Geht einfach nicht. Probierte man mehr zu entnehmen, würden die Luftmassen hinter der WKA derart stark abgebremst, dass der Wind sich VOR der WKA stauen würde und die im Wind enthaltene Leistung in die Knie geht.
Die heutigen, kommerziell-großen WKA schaffen es auf 50-55% und sind damit schon hart am Limit des möglichen. Langsamläufer schaffen es leider bestenfalls auf 30% der Windenergie. Das ist auch auf dem Schaubild der ganz zu Anfang verlinkten Seite zu erkennen.


So, genug herumgemäkelt für den Anfang ;-)
Versteh mich nicht falsch: Ich wollte mit meinem Beitrag dir hier nicht die Lust und Freude an den STWKAs nehmen. Ich will nur verhindern, dass durch halbseriöse Quellen Erwartungen und Hoffnungen geweckt werden, die leider die Physik dahinter nicht halten kann und man am Ende nur frustriert dasteht und alles hinwirft... Dazu ist das ganze ein viel zu schönes Hobby!

Ein Repeller aus Segeltuch ist definitiv günstiger als ein aufwendig, aerodynamisch geformtes Profil, hat aber eben auch gewisse Einschränkungen in der Leistung. Wenn man sich dessen bewusst ist und den Spaß am Basteln nicht nehmen lässt, find ich das ne sehr gelungene Methode, die Materie WKA näher kennenzulernen!! :) Und wenn mans schafft, das ganze mit einer sicheren Konstruktion bis in den kW-Bereich hochzuskalieren - why not? Die erste WKA ist eh immer die Schönste - ganz gleich, welchen Wirkungsgrad sie haben mag. Hauptsache es dreht sich und das Bastlerherz schlägt höher :)


Gruß
Thorsten

P.S.: Autsch, der Beitrag wurde länger als geplant^^ Respekt an alle, die bis hierhin durchgehalten haben...
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 10.04.2010 - 23:01 Uhr  ·  #3
Hallo Thorsten,

danke für deine Ausführungen, ich will ja immerhin auch für mich Klarheit verschaffen und wissen wie es genau um diese Anlagen mit Segeltuch steht. Also nur zu, erklären bis man alles versteht. So was finde ich gut! So kommt man näher der Klarheit. :)

Die Fangemeinschaft hinter der STWKA war von der Idee vor paar Jahren geboren, nach der Überlegung, warum früher, im Mittelalter ein Müller mit seiner Mühle mehr unabhängig war während er nur 1 PS (Pferd) hatte, während heute, Leute mit 200 PS Autos Energiesklaven sind?! Das ist verkürzt jetzt dargelegt und da hat man dann weiter überlegt und gefragt warum eine Mühlen mit Segeltuch bespannt so effektiv ist? Immerhin kann sie mit ihren Flügeln aus Holz und Segel gewaltige, tonnenschwere Mahlsteine drehen?!

Wie gesagt, ich bin kein Experte und deine Erklärungen finde ich sehr interessant. Habe noch zusätzliche Fragen und bzw. Info und dann die Frage wie es damit steht, zusammen mit diesen Infos.

1) Wie ich das aus den russischen Seiten verstanden habe, haben alle diese STWKA, ein Übersetzungsgetriebe, eben weil diese STWKA, wie du es auch erklärtest, Langsamläufer sind, muss ein Drehstrommotor(das verwenden Russen einfach dafür) eine gewisse Geschwindigkeit haben, die größer ist als die Drehung der STWKA, damit er direkt 220Volt Wechselspannung liefert. Das ist bei STWKA möglich, wegen dem hohen Drehmoment(Kraft)!

2) Das andere bei einer STWKA ist, dass sie eigentlich nicht nach aerodynamischen Regel betrachtet werden kann die für ein „normalen“ Repeller gelten, weil sie ja keine starre Form im Luftstrom ist. Was ich meine ist Folgendes. Die Rotation wird nicht durch die Aerodynamik der von Vorne kommenden Luft erzeugt, sondern von Hinten durch Zug des aufgeblähten Segels. Es wird gezogen wie ein Regenschirm, oder Segeltuch eines Schiffes, oder wie beim Winddrachen usw. und da ein Segel gewaltige Menge an Luftströmung abfängt, auch beim schwachen Wind, entwickeln sich da sehr starke Kräfte. Ich stelle mir das zwar laienhaft vor, aber nicht unbedingt falsch, wie ich denke. Ich denke mir einfach. Man halte ein Flügel in den Windstrom und spüre oder messe die Kräfte durch Aerodynamik dieses Flügels und man halte z.B., ein Regenschirm oder Winddrachen im selben Luftstrom und spüre und messe da die gewaltigen Kräfte?! Die ziehen einen Menschen weg. Ein Flügel von der selben Länge wird es niemals schaffen.

Wie gesagt, die Repeller mit Segeltuch sehen zwar von der Form aus wie Repeller aus Kunsstoff(Holz usw.) aber physikalisch, kann man sie nicht vergleichen, weil es 2 verschiedene Prinzipien sind die da wirken.

Das eine arbeitet mit Druck- und Unterdruckspielchen der Aerodynamik, das andere eben nicht.

Man schaue sich das Bild mit der gelben STWKA im ersten Posting. Der Wind kommt von links nach rechts und zieht die aufgeblasenen Segeln mit, so wie ein Segelboot vom Segel angezogen wird. 3) Wenn der Wind stärker wird, kippen die Arme weiter nach Rechts und die Anlage dreht weiter langsam.(Sturmsicherung!)

Sie drehen damit fast immer langsam, egal bei welcher Windgeschwindigkeit. Die Segeln werden mit Feder oder Ähnlichem so gespannt, dass wenn der Wind stärker wird, die Feder sich dehnt und die Segeln sich flacher zur Windrichtung legen und mehr wie eine wehende Fahne im Luftstrom sind, die Anlage drehen aber trotzdem weiter.

Ich will nicht behaupten, dass ich das Thema 100% genau verstehe, aber irgendwie kommt mir das so vor, dass diese 3 Punkte irgendwie übersehen werden, oder?!

1)Extrem starker Drehmoment, durch große Segelfläche
2)Großer Drehmoment(Kraft), erlaubt einem Übersetzungsgetriebe ein Drehstrommotor im Generatormodus sich schnell zu drehen
3)Durch Sturmsicherung, die einfach durch Feder zwischen Seil und Segel, welches vom Seil gehalten wird, gespannt ist, wird konstante Geschwindigkeit erzielt bei jeder Windstärke.

Steuerungsschwanz ist nicht erforderlich. Das ist aber ein zusätzlicher Vorteil, nur am Rande erwähnt. Die 3 wichtige Punkte habe ich versucht zu erklären. Wie steht es damit?

Also das ganze Thema ist noch in Kinderschuhen, wird aber intensiv verfolgt. Hier möchte ich paar Links posten, sogar mit Daten die permanent ins Internet gestellt werden von so einer STWKA. Vielleicht kann ein Experte damit mehr anfangen?!


(org. link http://parus.z42.ru/)

Diese Anlage wird hier ausführlich getestet auf der Seite weiter unten mit übersetztem Link
http://parus.z42.ru/subdmn/par…ommand.jpg



Ich denke man kann die Größe einschätzen durch die Menschen die da stehen?!

http://translate.google.de/tra…l=ru&tl=de

Lautstärkenvergleich
http://translate.google.de/tra…l=ru&tl=de


Messdaten dieser Anlage
rot=max Windgeschwindigkeit
blau=mittel Windgeschwindigkeit
grau=min Windgeschwindigkeit
http://gdeduet.ru/

Hier Statistik über längeren Zeitraum
http://gdeduet.ru/spots/spb1/s…statistics

Die Karte wo die STWKA steht
http://gdeduet.ru/spots/spb1/about/about

Hier sind noch Videos der Anlage bei Windstärken von 4-12 m/sek
http://translate.google.de/tra…l=ru&tl=de

Diese Anlage hat übrigens 2 Tage Sturm mit Windstärke von 28m/sek ohne Problemen überstanden. Anlaufen tut sie schon bei 0,2 m/sek, aber ohne Strom zu generieren. Ab 3 m/sek wird Strom generiert.

Selbe Anlage bei minus 30 Grad und 3 m/sek
http://parus.z42.ru/subdmn/parus/node/497


Ich hoffe das gibt einiges an Inspiration den Bastlern, sich mit dem Thema einbisschen mehr zu beschäftigen und eine Segeltuchwindkraftanlage nicht nur als Spielzeug zu sehen ;)!

Gruß
Reisender
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 11.04.2010 - 10:19 Uhr  ·  #4
Auweia. Ich glaube, ich muss da mal mit einigen Unwahrheiten und Beschönigungen aufräumen, denen du aufgesessen bist. Ein paar hat Pleiades ja schon aufgezählt, aber ich werde trotzdem noch einmal daruaf eingehen um weitere Aspekte aufzuzeigen.

Zitat geschrieben von Reisender

Es ist viel einfacher und günstiger ein Segel auf eine Stange zu spannen als Rotorblätter herzustellen.

Das stimmt nur bedingt. Die Mechanik zur Befestigung der Flügel muss ebenfalls stabil ausgelegt werden. Ein relativ geringer Aufwand des Baus entfällt auf die Flügel (wenn man Mast und Elektrik einbezieht).

Zitat geschrieben von Reisender
Was Wirkungsgrad angeht, da kann ich nicht viel dazu sagen, da wie gesagt, kein Experte in dem Thema. Wird aber behauptet, dass eine STWKA mehr leisten kann als eine Windanlage mit Rotorblättern. Ich kann mir das laienhaft so vorstellen, dass z.B., 2 oder 3 Rotorblätter weniger Luftwiderstand leisten als auf selbem Kreisdurchmesser gespannte Segeln. (Man denke an Regenschirm im Wind!)
Ein hoher Luftwiderstand ist nicht gleichbedeutend mit einem hohen Wirkungsgrad. Wird der strömenden Luft über den Widerstand der Flügel Energie entzogen, verlangsamt man sie dadurch. Sie arbeitet dann als Hindernis für nachströmende Luft. Sie darf also nur so weit abgebremst werden, dass sie nachfolgende Luft nicht behindert. Aus dem optimalen Verhältnis von Abbremsung und Nachströmung hat Herr Betz einen optimalen Wirkungsgrad von grob 60% errechnet. Mehr geht nicht.

Zitat geschrieben von Reisender
STWKA können effektiv schon in Bereichen bis 7m Höhe funktionieren.

Das kann jede konventionelle Anlage auch. Entscheident ist dabei die Umgebung. Büsche und Sträucher verwirbeln die Luft und mindern den Ertrag. Steht eine Anlage in der freien Steppe, lässt sich aus besseren Windverhältnissen auch ein besserer Ertrag erzielen. Langsamläufer (wie die vorgestellten Segelräder) kommen im allgemeinen besser mit böigem Wind zurecht als Schnellläufer. Deswegen können sie bei niedrigen Höhen Vorteile haben. Das gilt aber nicht nur für STWKAs sondern auch für konventionelle Langsamläufer wie Westernwindrad oder Savonius.

Zitat geschrieben von Reisender
Da sie sogar beim schwachen Wind drehen, arbeiten sie meist 24 Stunden durchgehend

Auch das gilt genauso für konventionelle Langsamläufer und ist nicht unbedingt auf Segeltuchbauweise zurückzuführen. Allerdings kann man durch das Segeltuch Gewichtsvorteile haben. Meist lohnt es sich aber gar nicht aus Windgeschwindigkeiten unter 2m/s Energie zu entnehmen, weil der Wind einfach nicht genug Energie enthält, um diese auch verwerten zu können. Man kann (fast) jede WKA so auslegen, dass sie in extrem niedrigen Windgeschwindigkeiten sehr effizient arbeitet. Dann verliert man aber Effizienz in hohen Windgeschwindigkeiten, die den Größten Anteil der Energie enthalten.

Zitat geschrieben von Reisender
Beim starken Wind sind die ungefährlich, da Verhalten einer wehenden Flagge und leise(nicht lauter als die Windgeräusche selbst)

Das Verhalten ist eben nicht das einer wehenden Flagge, da diese dem Wind keinen Widerstand entgegensetzt. Flügel von STWKAs sind genauso extremen Kräften ausgesetzt wie andere Anlagen. Außerdem hast du immer noch das Gestänge, dass belastet wird und bersten kann.
Auch leise sind die nich zwangsweise. Wenn du schonmal segeln warst, weißt du, dass eine Segelkante im Wind ordentlich Krach machen kann. Zusätzlich hast du dann noch Gestänge und andere Teile, die im Wind pfeifen.

Zitat geschrieben von Reisender
Bei einer Windstärke von 5m/sek können die STWKA entsprechender Grösse stabil 10kWh generieren

Das trifft für so gut wie jede andere Windanalge auch zu.

Zitat geschrieben von Reisender
Sind günstig

Auch das würde ich so nicht unterschreiben. Repeller aus Abwasserrrohr lassen sich extrem günstig herstellen und haben gezeigt, dass sie effektiv arbeiten. Wenn du für das Segeltuch vernünftige Qualität nimmst, bist du deutlich teurer. Die Kosten für den Rest der Anlage bleiben die gleichen wie für andere Anlagen. Bei Schnelläufern sparst du in der Regel sogar noch die Kosten für ein Getriebe.

Zitat geschrieben von Reisender
Töten keine Insekten(Bienen) und Vögel

Kleinwindanlagen werden von Tieren durch ihre hohe Drehzahl in der Regel ohnehin als Scheibe, also als Hindernis wahrgenommen. Mir ist von Tiertötungen durch Kleinwindanlagen zumindest nichts bekannt. Da sterben vermutlich mehr Vögel, indem sie gegen Fensterscheiben fliegen.

Zitat geschrieben von Reisender
Muss nicht ausbalanciert werden und nicht 100% genau hergestellt werden

Das halte ich für eine sehr gefährliche Aussage. Für niedrige Windgeschwindigkeiten gilt für alle Langsamläufer, dass sie Fertigungsfehler verzeihen. Bei starkem Wind sorgen Unwuchten aber trotzdem für den Verlust der Anlage.

Zitat geschrieben von Reisender
eine STWKA kann 90% des Windes nutzen, normale Windkraftanlage nur 30%

Nein. Beide Zahlen sind falsch. Das hat Pleiades ja schon sehr genau ausgeführt.

Zitat geschrieben von Reisender
arbeiten tun sie bei Windstärke von 3 m/Sek bis nach oben unbegrenzt

Auch STWKAs müssen eine Sturmsicherung habe um nicht durch Fliehkräfte auseinandergerissen zu werden. Vermutlich werden sie durch Stall an den Flügeln abgeregelt. Das gibt es bei konventionellen anlagen auch und ist dann aber kein unbegrenztes Arbeiten.

(
Zitat geschrieben von Reisender
Ich persönlich finde noch, dass sie auch schön aussehen, irgendwie natürlicher. Ist aber mein subjektiver Vorteil!! * g * :) )

Da kann ich dir zustimmen. Ich find auch, dass die schön aussehen.

Zitat geschrieben von Reisender
Ach ja und 50 Jahre wartungsfreie Arbeit nicht zu vergessen, wie auf russichen Seiten geschrieben steht!

Das halte ich absolut für ein Gerücht. Welche Segelplane übersteht des so eine lange Zeit ohne Wartung? Dabei denke ich nich gar nicht an die Lager, die gefettet werden müssen etc.

Zitat geschrieben von Reisender
Das andere bei einer STWKA ist, dass sie eigentlich nicht nach aerodynamischen Regel betrachtet werden kann die für ein „normalen“ Repeller gelten, weil sie ja keine starre Form im Luftstrom ist. Was ich meine ist Folgendes. Die Rotation wird nicht durch die Aerodynamik der von Vorne kommenden Luft erzeugt, sondern von Hinten durch Zug des aufgeblähten Segels. Es wird gezogen wie ein Regenschirm, oder Segeltuch eines Schiffes, oder wie beim Winddrachen usw. und da ein Segel gewaltige Menge an Luftströmung abfängt, auch beim schwachen Wind, entwickeln sich da sehr starke Kräfte. Ich stelle mir das zwar laienhaft vor, aber nicht unbedingt falsch, wie ich denke. Ich denke mir einfach. Man halte ein Flügel in den Windstrom und spüre oder messe die Kräfte durch Aerodynamik dieses Flügels und man halte z.B., ein Regenschirm oder Winddrachen im selben Luftstrom und spüre und messe da die gewaltigen Kräfte?! Die ziehen einen Menschen weg. Ein Flügel von der selben Länge wird es niemals schaffen.

Was ich den Segelflügel zugestehe, ist ein Liftmoment. Dadurch kann ich mir vorstellen, dass sie zumindest effektiver arbeiten, als Westernwindräder. Die Wirkungsgrade von Schnellläufern mir wenigen Flügeln werden sie aber nicht erreichen. Das liegt daran, dass jedes Rotorblatt auch Verwirbelungen erzeugt, die das folgende wieder behindern. Je weniger Blätter du hast, desto geringer sind auch die Verwirbelungen und damit die Verluste.
Du hast recht, dass ein stillstehender Flügel dich vermutlich nicht ziehen könnte. Er entwickelt seine Kraft aber auch nur aus der Bewegung. Dein Vergleich hinkt also.

Zitat geschrieben von Reisender
Extrem starker Drehmoment, durch große Segelfläche

Gilt auch z.B. für Westernwindräder

Zitat geschrieben von Reisender
Großer Drehmoment(Kraft), erlaubt einem Übersetzungsgetriebe ein Drehstrommotor im Generatormodus sich schnell zu drehen

Ein Getriebe bedeutet immer zusätzliche Verluste und Kosten. Das ist für mich also eher ein Nachteil.

Zitat geschrieben von Reisender
Durch Sturmsicherung, die einfach durch Feder zwischen Seil und Segel, welches vom Seil gehalten wird, gespannt ist, wird konstante Geschwindigkeit erzielt bei jeder Windstärke.

Das kann man auch bei konventionellen Anlagen erreichen wenn man denn möchte. Das bedeutet aber auch, dass du bei hohen Windgeschwindigkeiten die meiste Windenergie ungenutzt lässt.

Zitat geschrieben von Reisender
Steuerungsschwanz ist nicht erforderlich. Das ist aber ein zusätzlicher Vorteil, nur am Rande erwähnt. Die 3 wichtige Punkte habe ich versucht zu erklären.

Du meinst, dass sie auch arbeitet, wenn sie seitlich angeströmt wird? Dann liefert sie aber eine deutlich geringere Leistung.

Ich habe mir nicht sämtliche Quellen für die Messdaten, die du hier gepostet hast angesehen, aber die die ich gesehen habe, haben dass Problem, dass sie von Firmen stammen, die diese Anlagen herstellen. Die Vergangen hat gezeigt, dass schon viele Hersteller konventioneller Anlagen "Messwertkosmetik" betreiben. Bei Anbietern sogenannter "neuer Lösungen" Erhöht sich der Anteil und das Ausmaß der Korrekturen, die gemacht werden. Der Großteil aller Anbieter ist zwar seriös, aber schwarze Schaafe lassen sich meist leicht entlarven, wenn du die Formeln zur Leistungsberechnung aus dem Grundlagenbereich verwendest.

STWKAs sind bestimmt ein nettes Bastelprojekt. Was die Effektivität angeht können sie es meiner Meinung nach aber bei weitem nicht mit konventionellen Anlagen aufnehmen.
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 11.04.2010 - 12:07 Uhr  ·  #5
Da ich selber auf der Suche nach der idealen Lösung bin, finde ich die ganzen Kritikpunkte voll in Ordnung, und sicherlich stimmen sie alle. Wie gesagt, ich will STWKA nicht verkaufen oder schön reden, ich sehe einfach die Begeisterung vieler Leute in Russland dafür und wollte es hier vorstellen, mit selben Argumenten die ich auf russischen Seiten gelesen habe. Es geht Wahrscheinlichkeit in erste Linie wirklich darum, dass so eine STWKA einfach und günstig ist. Wobei wiederum es nicht so ist, wenn man hochwertige Materialien verwenden will.

Einer der russischen Slogan hinter der STWKA ist der, dass man in simplen Feldbedingungen, mit einfachen Mitteln die einem unter die Hand kommen, eine Windanlage bauen kann um energetisch Unabhängig werden kann, und sei es, dass man für den Segel ein Bettlacken oder Jutesack verwendet. Klar als Scherz formuliert, aber verständlich wie es gemeint ist.


Zitat
Du meinst, dass sie auch arbeitet, wenn sie seitlich angeströmt wird? Dann liefert sie aber eine deutlich geringere Leistung.


Die Anlage dreht sich mit dem Wind genauso wie normale Windräder. Der Segel dreht die Anlage immer in die Richtung in die der Wind weht. Das Vorne dieser Anlage ist da wo der Generator montiert ist und nicht wie normalen Anlage wo der Propeller ist.
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 11.04.2010 - 12:44 Uhr  ·  #6
Zitat geschrieben von Reisender
Die Anlage dreht sich mit dem Wind genauso wie normale Windräder. Der Segel dreht die Anlage immer in die Richtung in die der Wind weht. Das Vorne dieser Anlage ist da wo der Generator montiert ist und nicht wie normalen Anlage wo der Propeller ist.

Achso ein Leeläufer. Das gibt es auch bei konventionellen Anlagen und ist so also auch nicht spezifisch für STWKAs. Auch Segelwindräder könntest du als Luvläufer aufbauen.

Wenn man sich mal die Bauprojekte auf www.otherpower.com ansieht, dann bezweifle ich, dass die Dreiflügler dort insgesamt aufwändiger zu bauen sind als eine Segelanlage mit vielen Flügeln. Denn auch die Segel müssen ja zurechtgeschnitten umgenäht und befestigt werden. Alle Vorteile die du hier nennst sind meiner Meinung nach keine. So wie ich das einschätze wird man mit dem Bau einer Segelanlage den gleichen Aufwand wie mit einer konventionellen haben, sie sieht dann schöner aus, kostet aber ähnlich viel und bringt weniger Leistung.
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 11.04.2010 - 18:17 Uhr  ·  #7
Moin zusammen!

So, diesmal weniger Physik und mehr Gelaber :sleep: :
Ich würde das ganze gelassen sehen. Zum einen: Eine Aussage, welche der Optionen (Repeller aus Holz, KG-Rohr, Segeltuch) nun "einfacher" zu fertigen ist, hängt meines Erachtens mit davon ab, wieviel Hintergrundwissen/Erfahrung/Talent jmd in den Gebieten mitbringt. Ich zB hab von der nötigen Holzbearbeitung für nen Repeller offen gestanden keinen blassen Schimmer. Wenn ich anderen zuhöre, die in einem Tag nen kompletten Blättersatz herstellen, kann ich nur neidisch staunen :love: . Da ist ein "einfacher" Plaste-Repeller im Vergleich dazu schon eher meine Kragenweite.

Zum anderen mag vlt der Zeitaufwand ein paar Segel zurecht zu nähen genauso hoch sein, wie der, um einen Holz/Rohrrepeller in der Größe zu fabrizieren, lackieren & auszuwuchten. Aber wenn jmd mit Segelplane und ner Nadel besser zurecht kommt als mit nem Hobel, warum nicht? Wenn man wirklich nen Narren an der Thematik der Windenergie gefressen hat, kommt glaub ich der Effizienz-Gedanke irgendwann mit Nachdruck und von ganz allein (und dass ein aerodynamisches Profil in dem Bereich Vorteile hat, müssen wir wohl nicht diskutieren).
Aber bis zu diesem Punkt, an dem einem der Output der Anlage nicht mehr zufriedenstellt, find ich reicht das doch vollkommen aus und zählen Spaß, Freude und ggf Aussehen der ganzen Sache persönlich mehr als die Effizienz dahinter. Das ist hier schließlich ein Hobby und darf Spaß machen - und muss nicht vom Leistungsdenken durchsetzt werden. Schließlich sind wir nicht in der Industrie ;)

Solang man also nicht irgendwelchen physikalischen Fehlannahmen aufsitzt, sondern realistisch feststellt WIEVIEL eine Bauart leisten kann, OB das einem genügt und sich der Thematik auf ernsthafte Weise nähert, find ich das ok.
Und sofern man sich immer darüber im Klaren ist, empfinde ich Vielseitigkeit & kuriose Neuideen immer als bereichernd (ich erinnere mich da zB an jmd, der hier eines Tages ankam und die "thinking-outside-the-box"-Idee hatte, nen profanen Akkuschrauber als Generator zu verwenden, und heute frickelt er an nem 6kW Scheiben-Generator ;) ). Und wenn die Einfälle trotz allem mal doch nicht bereichernd sind, dann doch vlt zumindest erheiternd :D
Just my 2 cents...


Gruß
Thorsten
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 11.04.2010 - 20:42 Uhr  ·  #8
Dem habe ich nichts hinzuzufügen ^^ Es geht nicht darum ob da was mehr oder weniger ist, sondern um Vorstellung ungewöhnlicher und vllt guter Ideen. Manch einer wird es vllt in Realität umsetzen können!!!!

Gruß
Reisender
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 14.04.2010 - 19:27 Uhr  ·  #9
halt uns da mal auf jeden Fall auf dem Laufenden wenn du da was aus Tuch baust.... würde mich auch mal sehr interessieren was da hinterher unterm Strich bei rumkommt...

Gruß
Max
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 20.12.2011 - 11:48 Uhr  ·  #10
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 20.12.2011 - 12:34 Uhr  ·  #11
Wind entsteht durch Druckunterschiede in der Luft, die durch Aufheizung durch Sonneneinstrahlung verursacht werden. Was Wind ist, ist also bekannt.

Alles ein bischen populistisch und wissenschaftlich etwas daneben dafür aber humorvoll und nett anzusehen. Man darf die Aussagen halt nicht ernst nehmen. Die angekündigten Leistungen werden wohl nicht erreicht werden. Dafür müsste man erst die "neue Physik" auf der Welt einführen.
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 21.12.2011 - 07:57 Uhr  ·  #12
So eine Anlage mit Segeln ist eine fantastische Sache, wenn man bereit ist, sie unter ständiger Beobachtung zu halten. So viel Segelfäche und derart großen Rotorabmessungen muß bei stärker aufkommendem Wind Angriffsfläche reduziert werden können. Bei Aus-dem-Wind-drehen durch eine Sturmsicherung flattert das Ganze aber wie auf einer Gardinenstange und im Wind kann man es wegen der enorm ansteigenden Belastung bei Sturm weder angehalten, noch rotierend unter Kontrolle halten. Die Russen sind Naturburschen und haben wohl die Zeit, sich dem Wetter entsprechend um ihr Windrad zu kümmern.
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 21.12.2011 - 08:07 Uhr  ·  #13
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 21.12.2011 - 09:40 Uhr  ·  #14
Eigentlich, so wie die schreiben macht die Segeltuchbespannung absolut keine Problemen beim Sturm, sogar zig mal ungefährlicher. Ein im Extremfall abgerissener Segeltuch macht absolut keinen Schaden bei den Nachbarn usw... Da gibst mehrere Ansätze. Diese kleine, gelbe Anlage, ganz oben im Bild des Postings, da kippen einfach die Arme in die Windrichtung, sie klappen quasi zusammen. Bei den anderen wird zwischen den Seilen einfach eine Stahlfeder gespannt und der Segeltuch, flattert dann wie an einem Fahnenmast. Also ich denke schon, dass da vernünftige Lösungen gibt. Ich meine, die Zeit ganzen Tag die Anlage zu überwachen, haben in Leute in Russland NOCH weniger als hier. Das Leben da ist verdammt hart, bei dem brutalem Kapitalismus der da zur Zeit herrscht und das ganze ohne sozialer Abfangnetze wie hier und 90% der Leute müssen doppelte Anzahl an Stunden ankern jeden Tag für einbißchen Geld um überleben zu können. Da kenne ich mich aus, da viele Bekannte von da...

Dieser Beitrag von Reiner Höhdorf erinnerte mich einfach wieder mal an dieses Tread, als er sagte, dass 80% des Windes einfach hindurch geht aber quasi mitberechnet wird und genau das ist de Prunkt den ich bei Segeltuchanlage faszinierend finde, sie funktioniert anders und nutzen eben diese 80% des Windes. Da gibst noch paar Feinheiten die ich selber noch nicht ganz verstehen, da mich das Thema eigentlich peripher interessiert und ich mich da nicht zu sehr vertieft habe. z.b., Sie verwenden bei großen Anlagen einfache leicht angeregte Drehstrohmotoren die sie über Getriebe betreiben. Die Anlage dreht auch bei starken Winden gleichmäßig mit kaum beschleunigter Geschwindigkeit. Die Arme sind sehr stabil und wenn der Wind zu stark ist, dann dehnen sich die Federn und jeder Segeltuch an jedem Arm wird einfach zu einer Fahne und wenn der Wind schwach ist, dann hat er die volle Angriffsfläche des Segels und die Anlage dreht sich identisch schnell wie beim starken Wind. Also schon interessant die Idee.

Zitat
Ich habe einen Bericht gelesen, in dem ein Savonius-Rotor mit Stoffbespannung gebaut wurde. Die Stoffbahnen waren dabei so befestigt, dass sich ein Teil der Verankerung bei zu hoher Windlast löst.


Im ersten Posting unten verlinkte Videos, ist ja ähnlich gemacht. Schön mit einem guten Drehstrommotor über Getriebe, stabil im Boden einbetoniert und ganz schön flach. Schade, dass er keine weitere Daten je veröffentlicht hat, was es ihm gebracht hat...
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 21.12.2011 - 09:49 Uhr  ·  #15
@XXLRay: Oh, mit Klettband vielleicht, so dass die Teile problemlos gelöst wegfliegen und zu Boden fallen? Ich hab mir gerade Dein Projekt der CP-Simulation angeschaut, interessant! Ich bin gespannt auf Deine/Eure Ergebnisse, vielleicht kann man später mit Freilandversuchen abgleichen, muss man sogar. Die echten Strömungsbedingungen draussen sind kaum simulierbar. Dafür hätte ich bei mir Gelegenheit, auch zum Bauen von kleinen Modellen ist bei mir noch etwas Luft drin. Bei der Simu-Arbeit am PC kann ich schlecht mitmachen. Man soll sich nicht zuviel auf einmal aufladen, so toll Dein Projekt auch ist, ich bleibe dort lieber Zuschauer und Zaungast.

@Reisender: Ein wegfliegendes Segel macht wenig Schaden, schlimmer ist, wenn es nicht wegfliegt. Zuviel Segelfläche im Sturm und lose Segel, die sich verdrehen, festhaken und/oder unkontrolliert aufblähen können, sind da immer ein Risikofaktor für den ganzen Aufbau. Man hat ja früher auch schon die Windmühlen im Mittelmeerraum mit Segeln betrieben, die kretische Windmühle war und ist noch heute im Gebrauch. Natürlich muß man nicht dauernd danebenstehen, aber auf den Wind achten und bei Wechsel Segel wegnehmen oder zufügen. Die Windräder laufen auch mit nur zwei Segeln weiter oder man wickelt sie ein paar Mal um den Baum um sie zu kürzen. So wurde das früher jedenfalls gemacht, jahrhundertelang.
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Gepostet: 21.12.2011 - 11:06 Uhr  ·  #16
Zitat geschrieben von Reisender
...als er sagte, dass 80% des Windes einfach hindurch geht aber quasi mitberechnet wird...

Das gehört leider zu den Aussagen im Beitrag, die falsch sind. das mag vielleicht vor 50 Jahren der Fall gewesen sein, aber moderne Windkraftanlagen erreichen Wirkungsgrade um 50%, womit etwa die Hälfte und nicht 80% des Windes "durchgelassen" werden. Relativiert wird dieser Umstand auch noch dadurch, dass mindestens 30% "durchgelassen" werden müssen, damit sich die Luft nicht staut (Betz'sches Gesetz).
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Gepostet: 21.12.2011 - 19:20 Uhr  ·  #17
Das möchte ich nicht bestreiten, da ich mich damit nicht auskenne, aber ich habe das Gefühl, dass die Segeln falsch interpretiert werden in diesem Zusammenhang, auch in Bezug auf das Betz'sches Gesetz. Ich versuche das mal so, analog zu beschreiben. Man ersetze den Wind mit einem Zug mit 100 Wagons. Ein Zug kann sehr langsam fahren, extrem langsam sogar, aber da er viele Tonen wiegt, kann er nachhaltig diese gewaltige Kraft aufbringen. Würde man versuchen ihm was entgegen zu stellen, hätte man keine Chance die Bewegung des Zuges da irgendwie zu verzögern. So ist es mit dem Wind in Bezug auf die Segeln! Der Wind kann schwach sein, aber die gewaltige Massivität des Windes zieht den Segel extrem stark und über Getriebe kann ein Generator trotzdem schnell laufen und Strom erzeugen, weil da gewaltige Kraft abgezapft wird, die die evtl. großes Umsetzungsverhältnis des Getriebes kompensiert. (Mit Segel kann man im 5te oder 6ten Gang locker starten!) Deswegen kann ich mir vorstellen, dass der Betz'sches Gesetz beim Segel keine Rolle spielt. Die Luftverwirbelungen werden einfach mitgedruckt gegen den Segel so wie kleine Widerständen die man einem Zug entgegen zu setzen versucht, keine Rolle spielen würden. Sie würden mit gedrückt oder gezogen von dem Zug. Der Flügel eines Propellers aber schneidet den massiven Luftstrom, er funktioniert nach aerodynamischen Prinzipien, der Luftstauung oder des Bereiches mit Unterdruck usw... und da ist dieser Betz'sches Gesetz von Bedeutung, weil er diese Aerodynamik stören kann. Beim Segel ist es nicht der Fall oder zumindest anders.

Oder mal anderes Gleichnis um es noch besser zu verdeutlichen! Nehmen wir an, eine Luftbewegung ist wie eine Strömung im Ozean. Ein Propeller in dieser Strömung, würde im Prinzip genauso funktionieren wie an der Luft. Aber würde man versuchen im Durchmesser der Flügel ein dichtes Stoff in die Strömung zu halten, würde man wahrscheinlich diesen Stoff gar nicht beendigen können.

Vllt primitiv, sind ja Metapher. Ich versuche mir das halt lebendig vorzustellen, wie es genau da abläuft. Auf jeden Fall sieht diese russische Bewegung in STWKAs irgendwelche Vorteile... ich versuche nur zu verstehen welche.
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Gepostet: 22.12.2011 - 08:57 Uhr  ·  #18
Zitat geschrieben von Reisender
Der Wind kann schwach sein, aber die gewaltige Massivität des Windes zieht den Segel extrem stark

Nö. Bei Flaute hast du keine Leistung, bei wenig Wind wenig Leistung und bei viel Wind viel Leistung. Repeller mit hohem Wirkungsgrad (egal ob aus Holz, Stoff oder Kuchenteig) können einen hohen Anteil (maximal 60%) dieser mechanischen Energie umwandeln, Repeller mit niedrigem Wirkungsgrad wenig. Ist eigentlich alles ganz einfach, wenn man nicht versucht, irgendwo freie Energie herzuzaubern.

Die Vorteile von Stoffrepellern (Segeln) sind, dass sie leicht, billig und einfach zu bauen sind. Auch Repeller aus festem Material sind prinzipiell wie ein aufgeblähtes Segel geformt. Ihr Vorteil ist, dass sie robuster als Stoff sind und sich optimiertere Formen herstellen lassen. Ist eigentlich auch ganz einfach wenn man nicht mehr dazu dichtet, als da ist.
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 22.12.2011 - 13:36 Uhr  ·  #19
STWKA funktioniert auf Zug oder Durchschlüpf und begegnet dem Wind mit dem Rücken und braucht hinten kein Steuerschwanz. Hier eine neue STWKA der oberen Gruppe!

http://www.youtube.com/watch?v…RUgrDGNGao

Meinst du, dass man das so vergleichen kann mit normalen Windanlagen mit Propellern die dem Wind mit der Stirn begegnen?!

Ich weiß es nicht, ich frage nur!
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Re: Was haltet ihr von den Segeltuchwindkraftanlagen?!

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Gepostet: 22.12.2011 - 14:17 Uhr  ·  #20
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