[blog] Windrad mit 3D gedruckten Motor

Interessant.

Aber das mit dem Motor ist ja genau das Problem, das unsere Automobilindustrie gerade hat. Ein Elektromotor ist viel einfacher aufgebaut als ein Verbrennungsmotor.

Motor oder Generator?

Gut, aufbautechnisch das Gleiche, aber die Funktion ist irgendwie genau andersherum?

(und nicht zu vergessen: zumindest alte Windräder waren beides: Drehstromasynchronmaschine. Die wurden zum anlassen auf das Netz geschaltet und liefen dann im Motorbetrieb hoch, bei genügend Drezahl übernahm der Wind und sorgte für eine Überdrehzahl welche aus dem Motor dann einen Generator gemacht hat)

wieso sollt das ned rund laufen?
wenn ich mir meine spielereien anschaue, die ich um dämliche billigsdorfer kugellager rum gedruckt hab ... hätte man auch ned besser aus alu rausdrehen können.

ich frag’ mich halt immer um die sinnhaftigkeit von so spielchen. als machbarkeitsstudie sicher geil, aber ich will ned wissen, wie viele leute das wieder nachbasteln und dann den armen typen zu tode nerven, weil das winddrad den elektro-suv nicht über nacht laden kann *lach*

Wie leistungsfähig ist das Teil denn? Habe gerade keine Zeit das Video komplett zu schauen.

Die elektrischen Grenzen des Generators kann ich nicht beurteilen. Aber deine Fragestellung hat mich doch bisschen inspiriert - man könnte daraus Physik-Abiturs-Aufgabe basteln. Meine Formel (hier ohne Herleitung) für die Leistung P (basierend auf der kinetischen Energie) des Windstromes, der durch die Rotorfläche A strömt in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit v:

P = 1/2 * A * Rho_Luft * v*v*v

Rho_Luft ist die Dichte der Luft, ca. 1,2 kg/Kubikmeter. Setzt man die Geschwindigkeit in m/s ein und die Fläche in qm, erhält man die Leistung in Watt. Meine Schätzung für die Fläche des Rotors (ganz grob über den Daumen gepeilt aus dem Video) 0,1 qm. Bei 10 m/s Geschwindigkeit (36 km/h, das ist an der oberen Grenze von 5 Beaufort, also fast 6 Beaufort - schon ein "sehr ordentlicher" Wind) erhalte ich 60 Watt.

Für die Elektrische Leistung muss man das mit dem Wirkungsgrad der Maschine multiplizieren. Den kann ich kaum schätzen, nehme aber sehr deutlich unter 10% an. (Kommerzielle Windräder können wohl 40% schaffen, nach schnellem Google. Wobei der Wirkungsgrad des Generators selbst sehr hoch ist, die Verluste entstehen primär durch die Aerodynamik - theoretisches Maximum liegt bei knapp 60%).

Plausibilität der Formel/Berechnung habe ich geprüft mit Daten für neues riesiges Windrad, das hier um die Ecke projektiert ist. Rotordurchmesser 162 m, maximale Leistung wird mit 6,2 MW angegeben. Bei 10 m/s Windgeschwindigkeit und 40% Effizienz komme ich auf 4,9 MW. Scheint mir plausibel.

Kleine off-topic Ergänzung - das eigentliche Thema ist ja längst durch. Hier zum Gegenentwurf des 3D Drucks.

Zitat von buers

riesiges Windrad, das hier um die Ecke projektiert ist. Rotordurchmesser 162 m, maximale Leistung wird mit 6,2 MW angegeben

ist derzeit im Bau und sieht fast fertiggestellt aus. Den Bau kann ich hier aus dem Fenster beobachten. Bin mal hingefahren an Wochenende, an dem nicht gearbeitet wurde. Die Dimensionen der Teile sind gigantisch. Zum Vergleich mein Fahrrad:

Das hier ist ein Flügel

Der Kasten mit dem Generator ist größer als ein Tiny-Haus (sag ich mal). Einen Monat später sind die meisten Teile aufgebaut bis auf die Flügel. Wieso sie jetzt den Kran niedergelegt haben, bevor die Flügel angebracht wurden?

Unglaublich, wie diese gigantisch großen Teile über Feldwege antransportiert wurden. Ein Rohrstück des oberen Teils des Mastes war mit 4m Durchmesser beschriftet, die unteren Stücke sind offensichtlich noch deutlich größer (die waren schon aufgestellt, als ich an der Baustelle war). Feldwege und Ackerfläche um den Bauplatz waren für den Transport allerdings tlws. mit riesigen Metallplatten bepflastert.

Zitat von buers

Wieso sie jetzt den Kran niedergelegt haben,

Schade, da kann man die Dimensionen des Kranes irgendwie nur erahnen.

Gibt übrigens eine Sendung mit der Maus Folge in der die Windräder eines Offshore-Parks gewartet werden. Da ist nix mit raufklettern: Hubschrauber.

Sowas zu machen würde mich ja grundsätzlich auch mal sowas von Interessieren. Bei mir scheitert es hier aber definitv an der Höhe. Als... in der WKA und im Heli ginge es ja noch, aber beim Abseilen....

Zitat von da_user

Schade, da kann man die Dimensionen des Kranes irgendwie nur erahnen.

So lag der Kran

Vor einigen Tagen aus Entfernung, als der Kran noch aufgestellt war

stark digital gezoomt

Mit dem astronomischen Fernrohr kann ich die Arbeiter sehen, allerdings kann ich da (noch) nicht fotographieren. Die Nabe befindet sich auf 169 m Höhe.

Die Sendung mit der Maus habe ich auch gesehen. Bin Jahrzehnte-langer Fan und verpasse kaum eine (dank Mediathek). Allerdings vermute ich, dass Kinder bei manchen Beiträgen zunehmend abgehängt werden, wenn man beispielsweise Vorstellung von Atom- und Molekular-Aufbau benötigt. (Oder auch bei Fahrrad-Physik, die komplex ist und zudem noch ziemlich falsch erklärt wurde - eines meiner Lieblingsthemen ...)