Hallo an alle,

ich bin ein relativer Neuling auf dem Gebiet, habe mich aber in der Vergangenheit schon etwas mit dem Thema private Windenergienutzung beschäftigt. Ich möchte gerne für unsere Gartenhütte etwas Strom für Beleuchtung und ein Weidegerät haben. Alles soll über eine Standartautobatterie betrieben werden. Da es bei uns immer recht windig ist, könnte das eine echte Alternative zu PV sein. PV ist natürlich einfacher, aber ich möchte gerne etwas rum experimentieren.
Ich stelle mir ein System mit einem Savonius-Rotor vor (ähnlich ElvWiS), das ich mit einer Halterung an die Hütte montieren kann. Bis jetzt haben meine Recherchen bezüglich eines geeigneten Generators noch nichts baruchbares ergeben. Habt ihr einen Vorschlag was für ein Generator/Motor sich dafür eignet? Er sollte im Vertikalbetrieb das Laden der Autobatterie (max. 85 Ah) ermöglich. Schon einmal vielen Dank für Antworten!

Liebe Grüße,
Stefan

Siehe hier: Forum/cf3/topic.php?p=74249#real74249
Für das Laden eines LFP Akkus wohl ungeeignet, aber für Blei scheint es zu gehen... Hat auch den Vorteil, dass es Hybrid ist und auch einen Eingang für Solar hat, falls du da eine Platte noch hinmontieren willst.

Hallo Stefan K,

Für Dein Nutzungsprofil reicht ein Savonius-Rotor ähnlich wie der von Elvis völlig aus.

Je nachdem wie stark der Wind bei Dir tatsächlich bläst z.B. mit ausreichender Geschwindigkeit von durchschnittlich 4-5 Meter in der Sekunde wurden auch die bei Elvis kleineren Modellen einstufig 40 cm x 40 cm ausreichen.

Sonst, Falls es weniger Wind ist empfehle ich den Rotor minimaL größer zu bauen, erfahrungsgemäß reichen bei 3-4 m(sec Wind 50 cm x 50 cm voll aus wenn Du dabei als Generator einen Shimano Nabendynamo einsetzt.

Ein Weidergerät lässt sich so 24 Std am Tag an einer Autobatterie betreiben, die Batterie bekommt auf diese Weise die nötige Erhaltungsladung und wenn Du nicht durchgehend sondern nur bei Bedarf eine Lampe oder Radio dranhängst reicht das auch noch.

Ladeelektronik wie Ladekontroller ist nicht nötig weil es sehr unwahrscheinlich ist das der Akku mit dem auf 3 Watt begrenzten Nabendynamo jemals überladen wird. Nicht wenn Weidezaungerät und kleines LED, Radio oder Handyladen dran hänht.

Ich habe das selber schon gemacht, das Zaungerät war vom Frühjahr bis Herbst ohne Wartung in Betrieb und der alte Akku der schon selber relativ verlustreich durch Eigenverluste war hatte im Herbst noch die gleiche Spannung wie im Frühjahr.

Ohne Ladekontroller und sonstigen Schnick Schnack. dank des ausgeglichenen Verhältnisses zwischen Leistung und Verbrauch!

Achte darauf dass der Nabendynamo eine einfache massive Achse haben muss wenn Du das auf einem Masr
einseitig Lagern willst. - Keine Hohlachse also dann, denn diese etwas teureren und leichtgängigeren Modelle haben nur sehr kurze Befestigungsachsstummel für Schnellverschlüsse, das ist dann nicht gut für eine sichere starke Ein-Punkt Verbindung an einem Mast.

Beleuchtung Gartenhütte:
Ich hab früher mal mit billigen Nabendynamos rumgemacht die lieferten eigentlich schon im kleinen Drehzahlbereich was für Vertikal Anlagen gut ist und die waren auch billig
Bloss meine hatten ein doch erhebliches Rastmoment, eine minimale Repellerfläche in der von Carl genannten Fläche halte ich doch für sehr sinnvoll, damit das Ding auch startet bei brauchbaren Wind. Is aber nicht so smooth wie bei den Elvis Modellen, bei leichten Wind steht er bis er über das Rastmoment kommt und dreht.
Ich denke das du einen Kombination von kleinem PV Paneel und Windgenerator machen solltest, damit zuverlässig immer was reinkommt.

Autobatterien sind eigentlich nicht gut geeignet, hat man sie aber rumstehen oder bekommt sie geschenkt, warum nicht.
Habe selbst beim Hausbau so meinem Keller mit Werkzeug ca 1 Jahr mit Licht versorgt, bis ich Stromanschluss an der Baustelle bekam. Der Rest lief untertags über Kabeltrommel , beim Nachbarn angesteckt.
Hab auch gebrauchte Autobatterie für Weidezaungerät über 2-3 Jahre so genutzt, geladen mit 20 W PV Panel.

Gruß Hans

Vielen Dank für die Infos. Die Verwendung eines Nabendynamos ist eine gute Idee. Aber mir ist nicht klar wie ein 6V Dynamo mit Wechselstrom eine 12 V Batterie laden kann. Benötige ich noch weitere Komponenten oder kann ich den Dynamo einfach an die Pole der Batterie anklemmen?

Beste Grüße,
Stefan

Die Shimano Nabendynamos kommen mit moderater Drehzahl schnell auf über 12 V Ladespannung schon wenn sie mit der Hand angedreht werden. Du benötigst dafür keine Step-Up Spannungserhöhung wohl aber einen Brückengleichrichter der den Wechselstrom des Dynamos in Gleichstrom umwandelt.

Das sind fertige Halbleiterdioden in einem kostenkleinen Bauteil aus dem 4 Anschlussdrähte herausschauen. Zwei davon sind mit dem Sinuszeichen S gekennzeichnet für den Dynamoanschlussm,, die anderen beiden mit + - (plus / minus) Gleichstrom.

Bei mittlerer Windgeschwindigkeit von über 4 m/sec genügt ein 50 cm x 50 cm großer Savonius um auch das Rastmoment des schwerer anlaufenden Shimano der untersten Preisklasse zum Anlaufen zu bringen wenn der Savonius gut gebaut und ohne Verklemmung der Lager montiert wird.

Es sollte doch ein Savonius sein?

@Stefan: Du hast die Lage gut erfasst, das freut mich.
Spannungserhöhung falls Bedarf besteht kann man wie von Carl korrekt erwähnt auch durch einen kleinen Step Up Konverter erreichen., Kosten geschätzt 10€ für so ein Mini Bauteil. Nachteil 10-25% des Stroms bleiben auf der Strecke.
Mal testen ob das überhaupt benötigt wird und nicht auch so die nötigen 13 Volt bei geringer Belastung anliegen.
Die anliegende Spannung ist dynamisch und steigt im Leerlauf oder bei geringer Last stark an, außer dein Dynamo hat Spannungsregler /Limiter eingebaut.

Zum Anlaufmoment: Die Lager kann man mit Schraubenschlüssel auch leicht lockern damit er freigängiger wird.
Bloss: Mein Wissenstand mit Nabendynamos beruht auf dem vor 12 Jahren wo ich das damals gemacht habe..
Siehe: Forum/cf3/topic.php?t=4128

Gruß Hans

Die Lager bei Shimano sind werkseitig so eingestellt dass sie kein Spiel haben. Das kennt man aus der Mechanik dass man neue
Geräte erst mal eine Weile einfährt bevor sie optimal laufen.

Das lässt sich beim Shimano mit einer Bohrmaschine oder eingespannt auf einer Drehbank machen.

Ansonsten - das Rastmoment welches man beim Andrehen mit der Hand spüren kann ist durch die Magnete bedingt und da ist es der Shimano der preisgünstigen Baureihe der ein etwas stärkeres Kogging hat.

Bei einem 50 cm Savonius reicht eine Durchschnitts - Windgeschwindigkeit von 4 m/sec mit dem darin dann immer enthaltenen Anschwellen bis zu 5 m/sec in Phasen mit einer Dauer von selten länger als 30 Sekunden zwischen An- und Abschwellen um auch den der billigen Baureihe so auf über 12 V zu bringen.

Die werden schon Kurz nach dem Losbrechmoment erreicht.

Hallo,

vielen Dank für die Antworten! Ich finde das Projekt sehr spannend.

@Carl: Ja, ich denke es soll ein Savonius-Rotor werden. Ich habe im Web schon ein paar interessante Bauanleitungen dazu gefunden. Würdet ihr eventuell einen anderen Rotor für den Dynamo vorschlagen?

Ich habe noch eine Frage zum Brückengleichrichter. Könnt ihr ein Modell empfehlen, dass für mein Vorhaben passend ist?

Beste Grüße,
Stefan

Hallo Stefan,

am einfachsten zu bauen ist doch der Savonius und was seine Eigenschaften bei widrigen Windverhältnissen angeht eine sehr empfehlenswerte Lösung.

An vielen Standorten hat man Turbulenzen, verwirbelte Luft die durch Hindernisse in der Umgebung oder auch nur durch Bodenrauhigkeiten entstehen.

Das bedeutet das eine ganze Reihe verschiedener Bautypen Probleme damit haben solche Strömung optimal zu nutzen. Der Savonius kann das und relativiert so den geringeren Wirkungsgrad den er solchen gegenüber hat.

Dank seiner niedrigen Drehzahl die dafür aber mit höherem Drehmoment einhergeht schafft er es schon früh, das Rastmoment des Nabendynamos zu überwinden. Die Drehzahl reicht dann bei Windgeschwindigkeiten zwischen 4- 5 m/sec voll aus um auch auf Ladespannung für einen 12 V Akku zu kommen.

Gleichrichter gibt es viele zur Wahl, hier ein Beispiel wie ich es bisher mit Nabendynamos genutzt habe:
https://www.google.com/aclk?sa…EFg&adurl=

Da doch hier wieder mal mit einem Nabendynamo rumgeeiert wird.
Der mag bei 12V 6W haben, kommt zudem bauartbedingt über 0,5A nicht wesentlich hinaus.
Eine 50 AH-Batterie brauchte also 100h, bis sie voll ist. Na dann....

Kein Problem, es geht hier um den Betrieb eines Elektrozauns und gelegentlich der Betrieb einer LED Funzel.

Das wurde bereits mit dem Nabendynamo und einem vergleichbaren 50 cm x 50 cm Vertikalrotor einen ganzen Sommer durch getestet, kein schwächliches Zaungerät sondern für Pferde. Der Verbrauch ist dafür nicht hoch.

Der Akku wurde zu Beginn vollgeladen angeschlossen, das Windrad mit Nabendynamo erledigte sowohl den Verbrauch als auch die Ladeerhaltung. Nach 6 Monaten hatte der 12 V Akku noch die gleiche Ladespannung wie zu Beginn.

Nach mehr wurde von StefanK auch nicht gefragt.

Hallo, mich würde dabei auch interessieren...

kann man mit der PV-Anlage auch ein Batterieerhaltungsgerät betreiben?
Also über die 3-4 Wintermonate, z.B. für ein Saisonfahrzeug.

Danke im Voraus.

Das geht wunderbar, abhängig davon wie groß die Solaranlage ist sogar direkt ohne Ladekontroller und weitere Vorrichtungen die den Strom begrenzen.

Ich mache das mit einem kleinen 10 W Panel senkrecht an der Wand damit kein Schnee und Eis stört in Südseite aufgehängt seit Jahren so. Einfach nur das Panelkabel mit Zigarettenanzünderstecker in die Buchse im Auto und fertig ist.

Auf der Schattenseite aufgehängt empfehle ich ein 40 W Solarmodul.

Anders ist das mit viel größeren Solaranlagen aber ein Panel bis 100 W dürfte im Winter ungefährlich sein wenn es entsprechend der nötigen Ladeleistung (extrem wenig) nur wenig Tageslicht statt Sonne abbekommt. Notfalls mit der Vorderseite schräge an die Wand stellen mit dann ganz wenig Licht.

Du kannst an ein kleines Modul auch ein winziges 5 - 10A Ladegerät einen ebenso kleinen Pufferakku anschließen und vom separaten Lastausgang des Ladegerätes das Kabel zum Zigarettenanzünder führen. Geht auch, funktioniert dann sogar 24 Std. am Tag und Du kannst an den gleichen Lastausgang eine LED Funzel mit An Aus Schalter anschließen falls im Schuppen sonst kein Licht ist.

Aufpassen, nicht alle kleinen Ladekontroller haben außer dem Ausgang zum Akkuspeicher auch den Lastausgang. Der hier wäre optimal, Königsklasse, es gibt sie aber auch noch billiger:

https://www.google.com/aclk?sa…ECk&adurl=


Ganz einfach ohne Ladekontroller reicht aber vollkommen aus 8und ist am einfachsten. Mit einem 10 - 20 W Solarmodul kannst Du im Winter auch bei voller Sonne den KFZ Akku nicht zum Kochen bringen obwohl dem das kurzzeitig auch nicht schadet sondern eher nützt weil sich so die Säure nicht schichten kann wie im Fahrbetrieb wenn der Akku in der Kurve ein bisschen bewegt wird.

Entschuldige mal!
Fahrzeugakkus sind wartungsfrei. Haben also keine Möglichkeit, destilliertes Wasser nach zu füllen. Also dürfen sie auch nicht gasen. Also muss da ein Laderegler davor sein, der bei 14,1V ab schaltet. Bleibatterie wohlgemerkt, als Calziumbatterie. (Ist Standard.) Bei normalen Bleibatterien wäre es 13,6 bis 13,8V.

Die Säureschichtung im Stillstand bleibt ein Problem. Daher habe ich eingelagerte Akkus ca. 1x im Monat erst auf die eine, dann auf die andere Seite gelegt. Damit sich die Säure wieder mischt. Kann man auch mehrfach machen.

Spitze gegen Säureschichtung sind sog. Vliesbatterien (AGM). Bei denen ist die Selbstentladung (als eine Folge der Schichtung) auch so gering, dass ich 1x im halben Jahr für vielleicht 10 min nachladen muss. Dafür braucht es keine PV.

Bei wartungsfreiem Akku muss nicht zwingend ein Ladegerät dazwischen wenn man so wie ich es Handhabe ein sehr kleines Modul - zwischen 10 und 20 Euro finden sich gute mit Alurahmen und monokristalin mit 10 W z.B. bei Solartronics. 5 W habe ich auch schon gesehen. Solche würden niemals im Winter einen Kfz Akku zum Gasen bringen auch ohne Laderegler nicht.

Was nicht dazu zwingen sollte auf Laderegelung zu verzichten. Ich mache das jedenfalls so, spare Geld und Aufwand indem Modul und Aufstellungsrichtung und Winkel genau dem wirklichen niedrigen Bedarf angepasst werden.

Nicht nur beim Pkw wartungsfreiem in der Garage ohne LR sondern auch im Gartenschuppen am Blei Säureakku vom alten Trekker

Im Winter stehen die Fahrzeuge still, die Sonne tief und alles passt dann.