Aufbau eines vertikalen Windrades für Experimente und Ertragsmessung

Hallo zusammen,

mein Name ist Paul, und ich bin ein begeisterter Tüftler. Ich möchte meine Erfahrungen im Bereich der Windkraft erweitern. Als Aufstellort für ein erstes vertikales Windrad habe ich meine Garage im Blick. Ich weiß, das ist nicht ideal, aber für erste Experimente muss es genügen.

Meine Hauptziele:

• Erfahrungsgewinn:
  Ich möchte Erfahrungen mit Windkraft sammeln
  
  
• Windmessungen:
  Ich plane, zwei Windmessstationen aufzubauen - eine auf dem Garagendach und eine hoch über dem Hausdach. Dafür denke ich an eine ESP32-Lösung ähnlich dieser, mit Datenlogging via MQTT und HomeAssistant. Empfehlungen zur Umsetzung der Windmessung sind sehr willkommen.
  
  
• Ertragsmessungen:
  Idealerweise würde ich meine 48V LiPo-Batterien meines ESS-Systems (Victron-basiert) laden, bin mir aber der Herausforderungen bewusst. Sicher werde ich ein separates 12V-System aufbauen und die Daten ebenfalls per MQTT auswerten.
  
  
• Wind Capture System:
  Ich habe kürzlich etwas über Wind Capture Systeme gesehen, die die Möglichkeit bieten, horizontale Anlagen in einem Windfang-Turm zu nutzen. Schreibt es ab als eine "Spinnerei eines Unerfahrenen", aber ich finde die Idee faszinierend.
  

Als Ausgangspunkt ziehe ich momentan ein vertikales Windrad wie das Elvwis III in Betracht. Ich habe aber bei euch darüber negatives gelesen. Idealerweise würde ich gerne mit einer Art Bausatz als Basis beginnen. Ich kann mir aber auch vorstellen aufbauend auf deren Scheibengenerator alles andere selbst zu bauen. Ich bin besonders an Langsamläufern interessiert, die sich für Schwachwindsysteme eignen und sozusagen "eigensicher" sind.

Ich freue mich auf eure Erfahrungen und Anregungen und danke im Voraus für eure Unterstützung!

Beste Grüße,
Paul

Hallo und danke für Deine Antwort, aber warum ...

Das habe ich vielleicht nicht richtig klargestellt auf Grund der späten Stunde gestern:

Ich möchte das Ganze als langfristiges Projekt mit meinen Kindern angehen. Dabei stehen sowohl der pädagogische Aspekt als auch die Förderung diverser Fähigkeiten im Mittelpunkt. Ob da was übertragbar bei den Messdaten ist wird sich ja zeigen ohne Windmessung kann man aber nichts vergleichen. Ich kann mir schon vorstellen, dass es nicht so einfach ist, also danke für Deinen Hinweis. Das Ganze von Theorie, Planung, Praxis, Analyse sowie Software und Hardware Erfahrungen Strom und Magnetismus und so weiter sind der Plan.

Zunächst möchte ich mit etwas einfachem anfangen und ein langsames steigern wäre ideal. Das Ganze ist nicht auf einen Monat ausgelegt sondern eher ein paar Jahre. Die Kids nehmen da in unterschiedlicher Hinsicht viel mit. Ich mag auch die Idee eines realen Anwendungsfalles. Ein Spielzeug soll es eigentlich nicht sein, wobei auch das noch nicht ausgeschlossen ist und dann verkleinerte 3D gedruckte Modelle in Betracht kämen. Diese könnte man ebenso Messtechnisch vergleichen. Dann wäre auch Generatorenbau auf dem Plan. Ich finde vieles von diesem Robert Murray Smith Youtube Channel Interessant. Aber dafür habe ich nicht hier im Forum gefragt.

Ich habe mich zunächst auf Langsamdrehende festgelegt da da nicht so schnell die 'menschlichen' Arme ab sind. Horizontale habe ich mit meinem Vater bereits 2 in vernünftiger Höhe in Betrieb genommen, allerdings in abgelegener Gegend und die Lärmbelästigung und Schwingungen sind bei Starkwind schon extrem. Ausserdem habe ich ein paar mal befürchtet mein Paps endet in Scheibchen, da er die Sicherheit nicht so Ernst nimmt.

Zusammengefasst: Dieses Projekt ist nicht nur für den Moment gedacht, sondern als eine Art Langzeitstudie und Experimentierkasten, von der vor allem meine Kinder in vielerlei Hinsicht profitieren sollen. Hier wollte ich mich erkundigen für die Variante mehr als ein "Spielzeug". Die Anbindung ans ESS-System fand ich nur interessant weil mir da eine einfache Auswertung der Erzeugungsdaten mit Victron Produkten vorschwebte, aber bei den kleinen Strömen wäre das wohl eh nicht genau. Also wirds wohl eher was separates in 12v mit ESP32 Messeinheiten ind MQTT fürs Data logging.

Wenn also jemand interessantes beizutragen hat bitte gerne. Ich evaluiere gerade das Konzept. Noch habe ich weder etwas gekauft noch mich endgültig festgelegt.

PS: Aktuell bin ich dabei mich in SimScale einzuwuseln um ein Gefühl für Strömungsdynamik zu bekommen und meine zukünftigen Fusion360 Modelle dort zu "testen". Also auch ich muss was lernen und das finde ich besonders gut bei einem Projekt mit den Kids.

Das scheint zwar ein brauchbares (Marine) Windrad zu sein aber dem Wind auf See und in den meisten Häfen an der Küste entsprechend so ausgelegt dass es erst bei über 3 m/sec Wind startet.

Deutschlands Standorte im Binnenland - vor allem auch in urbaner Umgebung - sind leider selten sehr windverwöhnt. Die mittleren Windgeschwindigkeiten liegen selten höher als bei 3 m/sec.

Das ist aber zu wenig um Kindern - um die es dabei geht - Windkraft nahe zu bringen, mehr Freude und Begeisterung entsteht eher wenn sich so ein Windrad schon früh zu drehen beginnt. Das heißt dass es ein Windrad mit mehr Flügeln als nur 3 sein sollte, mit leicht anlaufendem Generator ohne starke Rastmomente durch die Magnete.

Es könnte auch ein Vertikal Windrad sein, z.B. ein Savonius. Die Dinger drehen schon "wenn noch gar kein Wind da ist".

Dass man mit wenig Wind wenig Energie erzeugt ist schon klar, zum Handy laden, Led Licht oder ähnlichen Kleinkram reichts und passt auch zum Ziel den Kindern die Kräfte der Natur nah zu bringen .

Kein Impressum = Kein Kauf!

Bei guten Western Filmen , sagen die zb " Ein geschlossenes Maul fängt keine Fliegen "

Kannste Dir auch in Europäischen Online Shops kaufen ,

Damit hat er Recht. Dass die derzeit angebotenen Vertikalläufer was wirklich leisten, ist eine Illusion.

Warum aber die Nemo nicht von Deiner bekannten Quelle? https://www.bimblesolar.com/offgrid/wind/nemowind500w
Ist teurer, gewiss. Aber mit Lieferanten in CN direkt rum schlagen...?

Ladeschlussspannung 14,1V lässt übrigens auf Zuschnitt für Autobatterien schließen. Sind die 13,6V ohne Gasung mit Zuschlag von 0,5V für Ausführung als Calzium-Batterie.

Hier übergeordnete Windseite: https://www.bimblesolar.com/offgrid/wind/

Ja , das stimmt , mit der Ladeschlussspannung , wird ja auch darauf hinngewiesen , da wohl noch ein PV Modul mit zu benutzen

Ok , War ja nur so ein Gedanke , da ich mir nicht sicher bin , ob eine ausgeklügelte Wind/Wetterstation , einfach auf eine Windturbine übertragen werden kann .

Sodass sich mir halt die Frage stellt , nicht gleich ein kleines Windrad zum testen zu besorgt für ähnliche $$$ .

Bezüglich vertikalen und horizontalen Windanlagen , wird man aber hier schon seine Meinung äussern dürfen ,oder ?

Hier mal eine Elvwis III neben einer Ista Breeze
https://www.youtube.com/watch?v=pcPqx3uoLtU

Ne Carl . ich warte nicht auf Schnneflocken und den Weihnachtsmann

Auch nicht auf das Christkind oder den Ostehasen , welche mir erzählen , das ein vertikales Windspiel wohl auch bei fast keinen Wind ------ Eier legt

Es wird wohl, eher Null Intresse sein, auch in Gedanken an die Forumsgeünder , die Du ansprichst etwas zu promoten , was dann eher nix generiert !

Die Konzentration hier im Forum sollte weiter bleiben , eher nur zu Windkraft anlagen zu raten die was taugen , bzw geeignet sind

In einem Bebauungsgebiet , bzw Wohnsiedlung auf einem Garagendach hab ich halt meine Zweifel

Nein Danke , das hat eher was mit Aufrichtigkeit zu tun !!

Sorry , aber das sehe ich anders , den daraus zu schlussvolgern , dann auf diesen 20 % (diese Annahme stelle ich aber in Frage) noch inefficiente Windkraftanlagen zu installieren , ist gesamtpolitisch betrachtet eigentlich ein Schuss in den eigenen Fuss !

Ums Geld und die Wirtschaftlichkeit , gehts natürlich nicht immer , ist mir persönlich erstmal piepegal
Was mir nicht egal ist , ist das daraus eine Lachnummer wird !

Es ist meine Pflicht dies zu verhindern !

Es ist halt wahrlich kein Hirngespinnst , das eigentlich 100 % jedes Hauses in DE mehr Strom erwirtschaften könnte als es verbraucht mit ca 100 m2 Dachfläche und mehr mit Parkfläche/Garten im Bundesdurchschnitt

Ich werde mir desweiteren diesbezüglich das Recht rausnehmen zu keiner Micky-Mouse Turbine zu raten , es it halt eher die Zukunft und sicherlich kein Kinderspiel

Aber gut , ich wollt eigentlich nix mehr sagen , bzw Vorschläge machen