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Windrad im Eigenbau

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Windkraftanlagen finden als Teil der erneuerbaren Energien in Deutschland immer mehr Beachtung, aber auch Kritiker, weil die Umwelt verbaut wird. Für den Klein-Anwender ergibt sich aus der Kombination der Techniken LRK Prinzip (Hochleistungsgenerator mit elektrischem Getriebe), Eigenbau von Propellern eine sehr interessante Möglichkeit mit vertretbarem Aufwand Windräder zur Stromgewinnung selbst zu bauen. Für eine Leistung von 1kW benötigt man schon je nach Standort und Windverhältnissen ein Winrad mit 1,5 -2m Durchmesser.

Wer sich das Bauen sparen will, der kann aus einer ganzen Reihe von Bausätzen und fertigen Windrädern auswählen. Die Links zu den Herstellern stelle ich im Linkbereich ein.

Die graue Theorie zum Ganzen wird auf folgender Seite gut erklärt. Theorie Als gutes Buch zu diesem Thema habe ich das Buch "Kleine Windkraftanlagen Technik Erfahrungen Meßergebnisse" von Heinz Schulz empfunden. Reich bebildert erklärt es die Grundlagen gut und gibt sehr viele praktische Hinweise.

Damit man nicht alles selbst berechnen muß, gibt es ein sehr gutes Programm "Windkraft 3.3" von Lutz Herrmann als Freeware. http://www.bitpilot.de/WK.EXE . Das Programm ist sehr gut zur Anpassung der Flügelgeometrie an die Verhältnisse im eigenen Garten geeignet. Es besitzt neben der Berechnung der "optimalen" Flügelgeometrie und -leistung auch eine Funktion, mit der vereinfachte Flügelgeometrien berechnet werden können. Damit läßt sich dann sehr schnell eine Aussage machen, ob ein vereinfachtes Propellerblatt noch genügend Leistung bringen kann. Die Profile der Flügel lassen sich sogar maßstäblich ausdrucken. Somit ist die Herstellung von Schablonen sehr einfach. Ausdrucken, auf Sperrholz aufkleben, aussägen fertig!

Wie man nun zum Flügel kommt, dafür gibt es mehrere Möglichkeiten.
  1. Die Rippenbauweise am Beispiel meines Piperflügels
  2. Die Abschnittsbauweise mit (Styropor)- Kern
  3. Aus dem Vollen gefräst
  4. Abformen von einem vorhanden Flügel

Rippenbauweise:

Die Rippenbauweise ist mir der Bauweise eines Flugzeugflügels identisch.

Sehr reich bebildert wird sie hier gezeigt. An einem Holm werden die einzelnen Rippen angeklebt, die dann über Nasen und Endleisten miteinander verbunden werden. Über die Rippen werden Folien aufgebügelt, die die Aussenhaut bilden. Für Propellerblätter ist aufgrund der unterschiedlichen Steigung des Propellerquerschnitts meist ist eine Heeling (Stützgerüst) zum Bau notwendig.

Stützgerüst zum Baue eines Flügels. Man kann die Verwindung (In der Fachsprache: Schränkung)von der Flügelmitte zur Aussenseite erkennen.

Abschnittsbauweise

Bei der Abschnittsbauweise werden mit einem heißen Draht Flügelabschnitte aus Hartschaum ausgeschnitten und später aneinander geklebt. Die Kontur der Abschnitte kann z.B. über das Programm von Lutz Herrmann berechnet werden. Zur Steigerung der Festigkeit wird der Kern dann mit Glas und Kohlefaser überzogen. Diese Methode ähnelt vom Prinzip her der Verarbeitung von Pappmasche. Alternativ kann auch sehr dünnes Sperrholz aufgeklebt werden. Diese Methode ist für den Einsteiger, der zum ersten Mal mit Kunstharz Kontakt hat, allerdings sehr aufwendig.

Hier wird die Methode gut erklärt: http://modellflug.aeolus.ch/tech/styro/

Aus dem Vollen fräsen

Die aus dem Vollen gefräste Flügelform dürfte wohl die beste sein, weil sie sehr genau wird. Doch nicht jeder hat den Zugang zu 3D Daten des Flügels und einer passenden Fräsmaschine. Gefräst wird meist in festen Schaumstoffen die sich gut zerspanen lassen. Deshalb möchte ich folgende Seite verweisen. www.carbon-vertrieb.com . Dort können Flügel gefräst werden. Ich weiß allerdings nicht, was das kostet.

Abformen

Die Methode des Abformens sei hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt. So man irgendwo einen Flügel auftreiben kann ist diese Methode sicher nicht die schlechteste. Das Abformen wird auf folgenden Web Seiten gut gezeigt. http://www.mfg-suro.de/know-how/gfk-prop2/

Meine Methode

Ich habe allerdings keine der 4 Methoden für mein Windrad gewählt sondern bin in den Baumarkt gegangen und habe Leisten zum Abdecken von Teppichstößen

gekauft. Diese Leisten gibt es als Aluprofil in verschiedenen Eloxalfarben. Die Leisten habe ich dann einseitig in den Schraubstock gespannt und verdreht (tordiert), bis sie die gewünschte Schränkung hatten. Anschleißend habe ich sie am Läufer befestigt.

Links

Weitere interessante Links zum Thema Windkraft finden Sie ganz unten auf meiner Linkseite