Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Windkraftgenerator Wasserkraftgenerator Arduino


von Jörg (noobheusi)


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Hallo liebes Forum,
ich bin ganz neu hier und hoffe, nicht direkt zu Anfang zerpflückt zu 
werden ;)
Ich versuche mal ins Detail zu gehen:
ich möchte mit einem kleinen Windkraftgenerator und einem kleinem 
Wasserkraftgenerator Motoren und LEDs betreiben.
Ich möchte damit so etwas wie eine "Dampfmaschine" bauen, nur eben mit 
erneuerbaren Energien. An einem Ende Wind und Wasser rein, Strom 
erzeugen, am anderen Ende Motor und LED betreiben wie eine kleine 
Fabrik.

Folgende Teile habe ich zur Verfügung:
Vertikales Windrad:
https://www.amazon.de/dp/B077W1DVW7?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details

horizontales Windrad:
https://www.amazon.de/dp/B0CC2XSYHW?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details

Wasserrad:
https://www.amazon.de/dp/B09QZQJYN2?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details
Durchfluss hier mit einem Akkuschrauberstromgenerator und - tadaaa: 
Wasser


Sonstige Generatoren:
https://www.amazon.de/dp/B088GMRP26?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details

Ausserdem habe ich z.B. Stepdowner:
https://www.amazon.de/dp/B0BTSZC6YF?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details

Aus den Teilen kommt teilweise mehr als 5V raus, daher die Stepdowns.

Und natürlich 1000 Kabel, Steckbretter, LEDs, Dioden, etc.
Aber nicht viel Ahnung vom Strom umwandeln... :(

Betreiben möchte ich z.B. folgende Motoren:
https://www.amazon.de/dp/B0BBQBB5VG?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details

LEDs anschliessen geht problemlos und sie leuchten auch brav. Egal, ob 
per Wind oder Wasser.

Wenn ich aber z.B. einen der Motoren betreiben möchte, tut sich gar 
nichts.
Ich habe sie direkt an Plus und Minus angeschlossen - wie die LEDs auch 
(nur mit Widerstand davor).

Die Generatoren sollen 3-12V erzeugen, je nach Teil.
Die Motoren laufen schon mit 2 AA-Batterien, also nur 3V.

Dennoch tut sich nichts mit den Generatoren.
Dann dachte ich, Spannung Volt reicht wohl aus, aber Stromstärke nicht?!
Per Steckbrett zwei Windgenerator parallel geschaltet. Hilft auch nicht.

Dann sagte mir ein Freund: Moooooooment: die Motoren brauchen 
Gleichstrom, die Generatoren liefern aber bestimmt Wechselstrom.

Erstens. Stimmt das? Liefern die Wechselstrom?

Zweitens: Falls ja: Wie kann ich das umwandeln in Gleichstrom? Welche 
Gleichrichter brauche ich? Oder kann ich mir mit Arduinos und Dioden 
sowas selbst bauen? Falls ja, welche Dioden oder sonstigen Bauteile - 
und wie verdrahte ich das? Fragen über Fragen...

Drittens: Sollte der dann gleichgerichtete Strom (falls dies überhaupt 
das Problem ist) ausreichen um einen solchen kleinen Motor zu betreiben?

Ich hoffe, ich habe mich verständlich und ausführlich genug ausgedrückt?

Leider habe ich keine Ahnung, wie ich Artikel direkt verlinke. Hilfe hat 
mir nicht geholfen :(
Weiß nicht, ob das nach der Vorschau dann ein Link ist. Sorry, falls 
nicht.
Edit: Hurra, es ist ein Link ;)

Liebe Grüße,
Jörg

: Verschoben durch Moderator
Beitrag #7686950 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Monk (Gast)


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Jörg schrieb:
> die Generatoren liefern aber bestimmt Wechselstrom.
> Stimmt das? Liefern die Wechselstrom?

Das musst du schon selbst herausfinden.

Die meisten Generatoren haben außerdem die Eigenschaft, dass ihre 
Ausgangsspannung sehr stark von der entnommenen Stromstärke abhängt. 
Damit funktionieren die allermeisten Spannungswandler nicht. Um das 
ganze sinnvoll nutzen zu können, wirst du einen Pufferakku mit Ladegerät 
(wie bei Solaranlagen) brauchen, sowie einen Tiefentladeschutz.

Welchselstrom wandelt man mit Gleichrichtern (üblicherweise bestehend 
aus 4 Dioden) in Gleichstrom um. Dann hast du aber pulsierenden 
Gleichstrom. Du brauchst ein Ladegerät, das damit zurecht kommt.

> Dann dachte ich, Spannung Volt reicht wohl aus, aber Stromstärke nicht?!

Beides kannst du unter Last (!) nachmessen. Wissen ist besser als raten.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Jörg schrieb:
> die Generatoren liefern aber bestimmt Wechselstrom.

Die sehen aus wie typische DC-Motoren, und haben rote und schwarze 
Adern. Also vermutlich schon Gleichstrom, aber eben gepulst.

Das Problem wird eher der zu geringe Strom sein. Brummt der Motor? Was 
passiert wenn du ihn von Hand andrehst? Dreht er sich leichter oder 
schwerer im Vergleich zu überhaupt nicht angeschlossen?

von Monk (Gast)


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> Sollte der dann gleichgerichtete Strom ausreichen

Ohne die tatsächliche Leistung der Generatoren und den Bedarf des Motors 
zu kennen, macht es gar keinen Sinn, über diese Frage nachzudenken. Das 
musst du ausmessen.

Ich kann dir dazu nur den Hinweis geben, dass Motoren zum Anlaufen 
typischerweise 5-10x so viel Strom brauchen, wie danach. Was ein 
weiterer guter Grund für den Einsatz eines Pufferakkus ist.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Aus dem ersten Link:
♥Nennleistung: 0,55 W
♥Ausgangsspannung: 5,5 V
♥4-fach, Lüfterdurchmesser (installiert): 100mm
♥Nennwindgeschwindigkeit: 5,5 m/s

Die Fünfen gabs wohl gerade billig. Aber wenn man sich den zum Generator 
umfunktionierten Motor ansieht - hey, der reicht gerade mal für ein oder 
2 LED. Mehr ist damit nicht drin, selbet bei 5,5m Windgeschwindigkeit.

von Andrea B. (stromteam)


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Der Leerlaufstrom der Motore ist bei 3V mit bis zu 150mA angegeben, das 
können die Generatoren nicht liefern.

von Jörg (noobheusi)


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Hi Leute und ganz lieben Dank an die konstruktiven Vorschläge.
Danke schön :)

Der Motor brummt nicht, der macht einfach gar nix :(
Funktioniert aber - mit 2 AA-Batterien funzt er.

Ich habe mal vier Dioden per Kreuz vorgeschaltet N4007 oder so.
Damit leuchten die LES immer noch, der Motor tut aber nix.

Habe außerdem noch zwei Kondensatoren dahinter gepackt.

Die Windgeneratoren habe ich mit einem Fön angetrieben.

Funzt immer noch nicht.

Da ich in dem Modell auch Solarstrom nutzen möchte (diverse Module), 
habe ich da auch einen SolarPower-Manager. Der hat auch 3 18650-Akkus.

Damit würde es vielleicht gehen, der Gedanke kam mir schon.

Der Plan war jedoch, das die Motoren "direkt" laufen, also nicht vom 
Akku.
 -> Wenn Wind, dann Motor.

Das Messen ist eine gute Idee. Da hatte ich bisher ungefähr null komma 
null.

Aber auch nicht unter Last. Hatte das direkt von den Generatoren 
gemessen. Doofe Idee? ;)

Die genaue Leistung und Stromaufnahme der Motoren etc. finde ich ja 
nirgends. Daher dachte ich, vielleicht kennt jemand von euch solche 
Dinger.

Ich habe noch - auch in den Links - solche DC Buck-Konverter. Damit kann 
ich also nichts anfangen, richtig?

Ich möchte mich nochmal für die Hilfestellung bisher bedanken. Auch, 
dass ihr den Links gefolgt seid um mir zu helfen.
Großartig. Danke schön :)

Mal schauen wie ich das hinbekomme.

Liebe Grüße und bleibt gesund.

von Monk (Gast)


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Jörg schrieb:
> Aber auch nicht unter Last. Hatte das direkt von den Generatoren
> gemessen. Doofe Idee?

Wie gesagt ist deren Ausgangsspannung nicht konstant. Sie hängt vom 
Antrieb und der Last ab, daher musst du in angetriebenem Zustand mit 
Last messen.

Ein Fahrrad-Dynamo liefert z.B. im Leerlauf locker 30 Volt AC. Mit Last 
(im Idealfall) nur noch 6 Volt.

von Stephan (stephan_h623)


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Nimm eher sowas als Motor:
https://www.betzold.de/prod/E_83718/
oder evtl. auch
https://www.reichelt.de/solar-luefter-holzbausatz-sol-exp-10450-p266497.html

Deine Motoren haben Getriebe und sind damit eigentlich komplett 
ungeeignet.

von Jasson J. (jasson)


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Ich häng mich an andere Aussagen an und setzte in Perspektive, was da 
bei den Amazonbeschreibungen steht


Das was da steht ist Marketing / Selling-Point Gequatsche. Die kleinen 
DC Motoren kann man technisch als Generator betrachten, weil sie wenn 
angetrieben Spannund und Strom liefern - sind in ihrem Wirkunsgrad aber 
so unterirdisch, dass sich keine befriedigenden Resultate sehen lassen 
werden.
Höchstens mit nem Hochsetzgetriebe und dann mit nem Schaufelrad mit 
Wasser angetrieben, um das nötige Drehmoment zu haben.


Hatte vor einiger Zeit mal ein Video gesehen, wo es im Energie aus 
Regenwasser vom Dacht geht und was mit welchem Aufwand davon übrig 
bleibt
https://youtu.be/S6oNxckjEiE?t=227
https://youtu.be/S6oNxckjEiE?t=305



Schon ne LED an einem dieser Motoren zum leuchten zu bringen, ist 
schwierig und wir ein vielfaches an eingesetzter äußerer Energie 
brauchen


wie den Föhn z.B. mit dem es immer noch nicht geht.


Der einzige Tip den ich habe ist sich an kaufbaren Experimental-kästen 
zu orientieren. Welche Teile sich von Amazon sinnvoll kombinieren lassen 
wird niemand sagen können. Da hilft nur endloses ausprobieren.
Darin wird auch der eigentliche Aufwand dieser Experimentalkästen liegen 
- aus den endlosen Weiten von Billigteilen Kombinationen zusammen zu 
stellen, mit denen sich zu mindest exemplarisch funktionierende 
Konstellationen machen lassen.

: Bearbeitet durch Moderator
von .● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Sowas ist geeignet um grundlegend zu zeigen, wie es geht.
Da dreht sich was und am anderen Ende kommen Elektronen raus.

Die kannst Du aber gefühltermassen noch einzeln abzählen.

von .● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Interessant wird es schon, wenn man es schafft, mit Wind oder Wasser,
sowie entsprechend stabilen Flügelrädern (Drehmoment...)
bei einen alten (NiCD oder NiMH) Akkuschrauber das Bohrfutter zu drehen.

Dann liegen bei gedrücktem "Abzug" recht bald mehr als 5V DC an den
Klemmen für den Akku an.
Wenn das stetig darüber bleibt, lässt sich damit ein Händy laden.
aber auch wieder nur auf Schonladung, dauert den ganzen Tag,
bis da der halbe Akku voll ist.

Oder mit einem Drehtellermotor aus'ner Microwelle.
daran kannman eine kleine 230V LED Lampe betreiben.
Muss dann auch ein 230V Motor sein, es gibt auch 30V Modelle.

Braucht aber alles wie gesagt ein ziemlich hohes Anlaufmoment,
bis sich da was dreht, sind halt Getriebe drin.

von Stephan (stephan_h623)


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Ich hatte mal nen Festplattenmotor aus ner 3,5"-Platte mit 
Fischertechnik-Zahnrad (30 Zähne) ausgestattet und dann mit der 
Druckluftpistole aus nächster Nähe drauf.
Mit B6-Gleichrichter hat das ne 24V/10W-Birne recht hell leuchten 
lassen. ;)

Maximalspannung nach Gleichrichter im Leerlauf waren so 30V.

von .● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Der Microwellenmotor schafft locker >300V.
geht ganz gut wenn man den mit diesem "Dreizack" Mitnehmer
für den Teller dreht

von Jörg (noobheusi)


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Stephan schrieb:
> Nimm eher sowas als Motor:
> https://www.betzold.de/prod/E_83718/
> oder evtl. auch
> https://www.reichelt.de/solar-luefter-holzbausatz-sol-exp-10450-p266497.html
>
> Deine Motoren haben Getriebe und sind damit eigentlich komplett
> ungeeignet.

Sowas habe ich tatsächlich.
Bei den Dingern von Amazon steht verwirrenderweise manchmal Motor UND 
Generator drauf.
Ja, ich weiß, dass das im Prinzip wegen Magnetismus und so ziemlich 
ähnlich ist, aber eben nicht identisch.
Ich habe diese kleinen von Dir vorgeschlagenen als Generator genutzt. 
Kommt schon auch Strom raus, aber eben wenig.
Aber zum Drehen vor irgendwas: Klasse Idee :)

Danke.
Und danke auch allen anderen für eure Anregungen.

So sieht Hilfe aus. Danke.

Liebe Grüße und bleibt gesund

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Was als Generator für so kleine Leistungen und wenig Drehzahl sehr gut 
funktioniert, sind Schrittmotoren. Etwas Antriebskraft braucht's zwar 
auch um deren Rastmoment zu überwinden, aber je nach dann erreichter 
Drehzahl kann man damit (hinter einem Gleichrichter) LiIon-Akkus oder 
Superkondensatoren laden und dann können diese Aufbauen auch 
nennenswerte Leistung erreichen. Eine LED blitzt hell auf, wenn man sie 
an einen Schrittmotor anschließt und diesen mit der Hand dreht, 
Dauerleistung durch ein Wind- oder Wasserrad könnte für eine LED schon 
zu viel des Guten sein.

von Rudolf K. (chiefrudi)


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Schau dir mal dieses Projekt an:
https://www.kickstarter.com/projects/engyverse-ceo/engywheel-the-ecological-floating-water-wheel
Da wird ein kleiner Drehstrommotor als Generator eingesetzt. Drehstrom 
wird über Brückengleichrichter in Gleichstrom verwandelt, 
Ausgangsspannung hängt von der Drehzahl des Wasserrades ab.
Mit der Booster Box lässt sich die gewünschte Spannung einstellen und 
verschiedene Kleingeräte damit betreiben.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ist hier schon wieder eine KI am Werk, zusammen mit dem gleichen 
Werbe-Beitrag in dem anderen Thread?

von Rudolf K. (chiefrudi)


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Nö, den Beitrag habe ich mit meinen eigenen Fingern getippt und in beide 
Threads reingestellt, weil es meiner Ansicht nach für beide Threads auch 
Infos und Lösungsansätze bereitstellt.
Ich selbst bin Maschinenbauer und kein Elektroniker, deshalb hoffe ich 
auch auf nützliche Anregungen von Fachleuten, die ich dann selber 
ausprobieren kann

von Ralf X. (ralf0815)


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Rudolf K. schrieb:
> Nö, den Beitrag habe ich mit meinen eigenen Fingern getippt und in beide
> Threads reingestellt, weil es meiner Ansicht nach für beide Threads auch
> Infos und Lösungsansätze bereitstellt.
> Ich selbst bin Maschinenbauer und kein Elektroniker, deshalb hoffe ich
> auch auf nützliche Anregungen von Fachleuten, die ich dann selber
> ausprobieren kann

Wenn Du fachlichen Rat haben möchtest, würdest Du doch ganz anders 
auftreten und nicht zu Deiner Geldeinnammelseite verlinken.

von Rudolf K. (chiefrudi)


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Der Link ist die einfachste und schnellste Möglichkeit, den IST-Stand 
meiner Eigenentwicklung aufzuzeigen. Jeder kann sich die Seiten - ohne 
Verpflichtung zum Spenden oder kaufen - anschauen.
Hier im Forum bin ich als Privatperson und Bastler mit oberflächlichen 
Elektro-Kenntnissen unterwegs und hoffe auf Fragen und Anregungen von 
Leuten, die mehr davon verstehen.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Also doch Werbung für das eigene Kickstarter-Projekt.
War mir doch klar, vor allem wenn jemand seit 2020 angemeldet ist, nur 
drei Beiträge hat und davon zwei, die Kickstarter-Links in möglichst 
relevante Threads reindumpen.

Übrigens ist der Betrieb von solchen Mini-Windkraftanlagen oder 
Mini-Wasserkraftwerken Spielzeug. Mini-Windkraftanlagen erreichen 
praktisch niemals die versprochene Leistung, für Windkraftanlagen 
nennenswerter Leistungsfähigkeit braucht man Nabenhöhe und 
Rotordurchmesser.

Bei Wasserkraftanlagen ist's das gleiche, man braucht eine gewisse 
Fallhöhe, damit sich eine Turbine oder Wasserrad überhaupt dreht und 
dann braucht man auch noch genug Wasser, damit man die Anlage auch 
nennenswert belasten kann. Und weil das noch nicht reicht, bei allen mir 
in den Sinn kommenden Standorten, wo die Ausnutzung der Wasserkraft 
sinnvoll möglich ist, braucht man noch Wasserrechte, die die Nutzung 
erlauben. Viel Glück bei der heutigen Umweltpolitik. Wenn da einmal in 
10 Jahren ein Barsch vorbeikommt, der möglicherweise von Deiner 
Wassermühle zu Kaffee verarbeitet wird, ist es schon so gut wie 
unmöglich, diese Wasserrechte zu bekommen.

Wer heute Strom erzeugen und diesen sinnvoll nutzen möchte, stellt sich 
eine PV-Anlage hin. Die muss nicht mal groß sein, ein einzelnes 
200W-Modul schlägt solche Wind- und Wasser-Spielchen um Längen, vor 
allem im Sommer.

von Rudolf K. (chiefrudi)


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Hallo Ben,
Als Maschinenbauer kann ich kaum sinnvolle Beiträge zu elektrischen 
Themen liefern, aber mir die Threads von anderen anschauen.
Heisst deine Firma "Funkenflug Industries"? Verkaufst du 
Photovoltaik-Anlagen, weil du nur Argumente FÜR solche Anlagen 
aufführst?
Was ist mit dem Hauptnachteil? Photovoltaik liefert keine 24/7-Energie, 
da kann es im Winter wochenlang schlecht ausschauen. Das ist der Vorteil 
von Wasserkraftwerken, deshalb habe ich mich damit beschäftigt.
Zuerst als Hobby, weil ich leidenschaftlicher Konstrukteur bin und was 
für den Umweltschutz tun wollte, dann mit einem Entwicklungsprojekt (für 
das ich auch eine Versuchsgenehmigung bekommen habe!!!). Sogar 
Fischervereine haben mein Projekt unterstützt, weil meine "Wassermühle" 
keinen Barsch zu Kaffee verarbeitet. Als Freiberufler darf ich keine 
Produkte verkaufen, deshalb musste ich letztendlich eine Firma gründen.
Das alles hat aber nix mit dem Thread zu tun.
Kleinwasserkraftanlagen sind, wie du es nennst, "Spielerei". Und ich bin 
hier als Bastler und suche Anregungen, wie man beispielsweise Arduino 
bei sowas einsetzen kann.
Kannst du hierzu was sinnvolles beitragen?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Hallo Rudolf,

Also zuerst mal, ich gönne Dir Dein Hobby. Aber man muss nicht 
krampfhaft überall einen Arduino einsetzen oder gleich ein 
Kickstarter-Projekt für sowas am Laufen haben. Ich habe auch eine Menge 
Hobbys, aber für keines davon würde sich ein Kickstarter-Projekt lohnen. 
Außer man wird WEEE/EAR und Anzeigen ins Blaue von unliebsamen 
Konkurrenten damit los, dann könnte ich mit manchen Entwürfen direkt in 
die Produktion gehen.

Ich finde auch an Kickstarter nichts Schlechtes, aber ich bin sehr 
allergisch gegen jede Form von Werbung geworden. Die nimmt einfach 
überhand, alles wird damit verseucht, Hauptsache man soll überall 
irgendwelche neue Scheiße kaufen. Vor allem kommerzielle Eigenwerbung 
kann ich nicht leiden, entschuldigen muss ich mich dafür aber wohl 
nicht.

> Heisst deine Firma "Funkenflug Industries"?
Nein. Ich hätte lediglich nicht ruhig schlafen können, wenn ich es mir 
hätte nehmen lassen, bei der Anmeldung ein so tolles Feld nicht mit 
irgendwelchem lustigen Blödsinn zu füllen.

> Verkaufst du Photovoltaik-Anlagen, weil du
> nur Argumente FÜR solche Anlagen aufführst?
Nein.

> Was ist mit dem Hauptnachteil? Photovoltaik liefert keine
> 24/7-Energie, da kann es im Winter wochenlang schlecht ausschauen.
Zugegeben. Aber ich habe auch nicht jeden Tag Windstärke 23, bei der 
diese tollen Mini-WKA endlich mal brauchbare Mengen Strom liefern würden 
und viele kleine Bachläufe, mit denen sich evtl. so eine 
Mini-Wasserkraftanlage betreiben ließe, führen in den Sommermonaten auch 
kein Wasser mehr. Das ist ein allgemeines Problem der erneuerbaren 
Energien und lässt sich mit Akkus regeln wenn man es drauf anlegt. Aber 
wenn man so viel Geld in die Hand nimmt, dann sollten auch brauchbare 
Energiemengen dabei herauskommen. Ansonsten kann man sich auch einfach 
so eine bunte Kinder-Windmühle in den Blumenkasten am Fenster stecken, 
hat aus wirtschaftlicher Sicht den gleichen Nutzen, sieht aber schöner 
aus und ist sehr viel preiswerter.

von Rudolf K. (chiefrudi)


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Hallo Ben,
danke für deine Argumente, da können wir besser diskutieren:
Ben B. schrieb:
> viele kleine Bachläufe, mit denen sich evtl. so eine Mini-Wasserkraftanlage 
betreiben ließe, führen in den Sommermonaten auch kein Wasser mehr.

Dann würde es in den Bächen bei mir in der Nähe keine Fische mehr geben 
und alle Fischer wären sehr traurig. Unsere Bäche (Bayern) führen 
ganzjährig Wasser.

Ben B. schrieb:
> Aber > wenn man so viel Geld in die Hand nimmt, dann sollten auch brauchbare
> Energiemengen dabei herauskommen.

Weisst du wieviel Energie das erste zur Stromerzeugung genutzte 
Wasserkraftwerk erzeugt hat? Reichte grad mal für 30 Glühbirnen. Und 
heute - der Drei-Schluchten-Damm? hat 150 Jahre Entwicklung gebraucht.
Schwimmende Wasserräder sind was neues, deshalb von Größe, Leistung und 
Wirkungsgrad nicht mit herkömmlichen Kraftwerken vergleichbar und 
außerdem viel umweltfreundlicher.

Ben B. schrieb:
> Ansonsten kann man sich auch einfach
> so eine bunte Kinder-Windmühle in den Blumenkasten am Fenster stecken,
> hat aus wirtschaftlicher Sicht den gleichen Nutzen, sieht aber schöner
> aus und ist sehr viel preiswerter.

Ich bin hier hier nicht als Firma, sondern als Bastler im Forum und 
möchte eben meinen "Spieltrieb" mit einem "Kinder-Wasserrad" austoben. 
Hat hier nix mit Wirtschaftlichkeit zu tun! der Spaßfaktor ist wichtig!
Jetzt zum Thema: Mein Wasserrad liefert drehzahlabhängig 5 - 12 Volt 
Gleichstrom und eine Leistung von 2 bis 15 Watt.
- Kann man damit eine Arduino-Steuerung gut betreiben ?
- Welche Anwendungen seht ihr mit dieser Leistung? Lichtsteuerung 
(Dämmerungssensor), Bewegungsmelder, Spaßschaltungen (Blinken, Summen, 
ähnliches), Minipumpen für Spaß-Fontäne oder Gartenbewässerung.
- Wer kann mir hier Tips geben, wie sowas steuerungstechnisch machbar 
ist?
Bitte für Laien verständlich formulieren!
- Wer wohnt in Bayern und hätte Lust, mit mir was spasstechnisches zu 
entwickeln und testen?

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Eigentlich hatte ich nicht vor, das großartig zu diskutieren... aber von 
mir aus, bitteschön...

> Weisst du wieviel Energie das erste zur Stromerzeugung genutzte
> Wasserkraftwerk erzeugt hat? Reichte grad mal für 30 Glühbirnen.
So geht es jeder Technologie in den Kinderschuhen. Der erste aus 
Atomkraft erzeugte Strom reichte für vier Glühlampen.

> Und heute - der Drei-Schluchten-Damm?
> hat 150 Jahre Entwicklung gebraucht.
Vor allem braucht es einen sehr großen Fluss und einen entsprechenden 
Stausee hinter dem Damm bzw. man muss das nötige Gefälle irgendwie 
erreichen. Daran scheitert sowas doch, vor allem weil solche Standorte 
für den kleinen Wasserkraftanlagenbastler unrealistisch bzw. 
unerreichbar teuer sind.

> Schwimmende Wasserräder sind was neues, deshalb von Größe,
> Leistung und Wirkungsgrad nicht mit herkömmlichen Kraftwerken
> vergleichbar und außerdem viel umweltfreundlicher.
Das ändert sich noch, wenn die irgendwann "hochgeskillt", in 
irgendwelchen Meeresströmungen verbaut werden und man die letzten drei 
Blauwale in Scheibchen geschnetzelt wiederfindet.

Nochmal, es kommt auf den Standort an. Hätte ich einen Standort, an dem 
ich vielleicht drei Kubikmeter Wasser pro Sekunde und ein nutzbares 
Gefälle von 20 Metern hätte - dann würde ich auch eine Wasserkraftanlage 
bauen. Aber wer hat das bitte? Wer kann irgendwo einen Standort 
vorweisen, an dem Wasserkraft mit nutzbarem Energiegehalt existiert.

> Ich bin hier hier nicht als Firma, sondern als Bastler im Forum
> und möchte eben meinen "Spieltrieb" mit einem "Kinder-Wasserrad"
> austoben. Hat hier nix mit Wirtschaftlichkeit zu tun!
> der Spaßfaktor ist wichtig!
Prima, dann lass Deine Kickstarter-Links raus und ich spiele gerne mit. 
Also ich würde Dir immer noch sagen, daß man aus solchen Anlagen nur 
Energie in homöopathischer Menge erhält, aber wenn Du dennoch probieren 
willst, das Maximum aus dem Spielzeug herauszuholen, würde ich 
wahrscheinlich sogar dabei zu helfen versuchen.

Und ja, natürlich reichen 2..15W aus, um damit einen Arduino-geflashten 
AVR-Controller zu betreiben und ein paar LEDs blinken zu lassen. Mit 
einem Akku reicht's wahrscheinlich sogar für einen Dämmerungsschalter 
mit LED-Nachtlicht (wofür man aber keinen Arduino braucht). Aber es ist 
halt keine Energiemenge, die sich z.B. in den Haushalt einzuspeisen 
lohnt, wie man sie bspw. mit einer halbwegs gut ausgerichteten Balkon-PV 
bekäme.

: Bearbeitet durch User
von Rudolf K. (chiefrudi)


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Ben B. schrieb:
> Daran scheitert sowas doch, vor allem weil solche Standorte
> für den kleinen Wasserkraftanlagenbastler unrealistisch bzw.
> unerreichbar teuer sind.

Deshalb möchte ich hier auch nur über die kleinen Ausführungen reden.

Ben B. schrieb:
> Blauwale in Scheibchen geschnetzelt

Bitte lösche die Bilder von schnelldrehenden Turbinen, die sowas machen 
könnten, aus deinem Hirnspeicher (wenn Blauwale in deutschen Flüssen 
Platz hätten).
Wenn sogar Fachleute Fischereifachberater der Regierung das Engywheel 
als fischfreundlich einstufen (Drehzahl ca. 10 - 15 Upm, je nach Größe 
und Einsatzort)

Ben B. schrieb:
> Wer kann irgendwo einen Standort
> vorweisen, an dem Wasserkraft mit nutzbarem Energiegehalt existiert.

Es gibt in Deutschland noch tausende davon, die wurden jedoch bisher 
nicht betrachtet, weil immer nur die herkömmlichen Kraftwerke mit 
Staudamm in Betracht gezogen wurden und eben ökologische Nachteile 
vorhanden sind.
Ich selber kenne schon ca. 50 geeignete Standorte in der Umgebung, bei 
Interesse kann ich dir jede Menge zeigen, an denen größere Ausführungen 
installiert werden können (ohne ökologische Nachteile).
Betrachte mal mein Crowdfunding-Projekt nicht als Geldsammelstelle, 
sondern als Informationsquelle, und schau dir das Bild der 
Produktfamilie an. Ich bin grad dabei, die Genehmigung für eine 
Versuchsanlage mit 1 m Durchmesser, 4 m Breite und einer Leistung von 
ca. 0,5 - 1 kW zu bekommen.
Ist aber wieder anderes Thema.

Ben B. schrieb:
> 2..15W aus, um damit einen Arduino-geflashten
> AVR-Controller zu betreiben und ein paar LEDs blinken zu lassen

Jetzt wird es interessant:
- Welche Komponenten braucht man dafür
- Wie sieht der Schaltplan aus?
- wer kann die Steuerung programmieren?
Meine E-Kenntnisse reichen für so was bei weitem nicht mehr aus 
(Ich=Laie)
@Ben, Wenn du wirklich Interesse und Zeit hast, an so was mitzuwirken, 
dann kontaktiere mich.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Du, dafür brauche ich Dich nicht extra zu kontaktieren. Das hat keinen 
ausreichend hohen Schöpfungswert, als daß man sowas nicht offen im Forum 
diskutieren könnte.

Ein einfacher Arduino ist erstmal nichts weiter als z.B. ein ATMega8 
oder ATMega328, den man mit dem entsprechenden Bootloader flasht und an 
USB anschließt. Die Schaltpläne dafür findet man offen im Netz. Jetzt 
läuft der "leider" mit 5V und nicht mit weiß nicht 12V oder was Du für 
einen Akku verwenden würdest, dafür braucht man also eine 
Stromversorgung, die das passend macht. Entweder geht das super einfach 
mit einem 7805 oder etwas komplizierter mit einem Schaltregler, der dann 
angesichts des geringen Energieangebots vielleicht einen besseren 
Wirkungsgrad erreicht.

Wenn Du wirklich mal 1kW erreichst, geht das über ein Spielzeug hinaus. 
Dann würde ich auf die üblichen 48V bei der Speicherlösung gehen, da 
geht's dann nur noch mit einem Schaltregler. Gibt's aber alles offen im 
Netz, die Module bekommt man vom Chinesen fertig billiger, als wenn man 
sich die Teile kauft und selbst zusammenlötet.

Leider wohne ich in der Berliner Gegend und nicht in Bayern. Hier gibt 
es keine Standorte für Kleinwasserkraft-Anlagen. Bzw. es gibt ganz 
wenige Stellen, wo kleine Flüsse vielleicht einen halben Meter 
Höhenunterschied haben. Vor 15-20 Jahren gab es da auch noch echte 
Wehre, aber die wurden inzwischen alle "renaturiert". Vielleicht könnte 
man an diesen Standorten ein unterschlächtiges Wasserrad mit geringer 
Leistung betreiben - aber dafür eine Genehmigung zu bekommen, halte ich 
für ausgeschlossen. Die Klärwerksableiter sind ja ökologisch dermaßen 
wertvoll... die Fische freuen sich unheimlich, daß sie dort ganzjährlich 
eisfrei in der ehemaligen Scheiße schwimmen dürfen. Dafür schneidet man 
da - ökologisch höchst wertvoll - sogar zweimal jährlich den sonst dank 
der vielen enthaltenen Nährstoffe überhand nehmenden Unterwasser-Bewuchs 
raus.

: Bearbeitet durch User
von J. S. (jojos)


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Solche Energienutzung finde ich schon gut, wenn es denn tatsächlich 
geeignete Gewässer in der Nähe gibt.
Ich kenne so eine Versuchsanlage in Norddeutschland, war vor >15 Jahren 
mal an der Aa in Moorlage. Den Ing. der das gebaut hatte habe ich leider 
nicht kennengelernt, habe aber gehört das er da viel Geld versenkt hat. 
Es gab viele mechanische und elektrische Probleme, bis zu gebrochener 
Welle weil das Wasser zu viel Power hatte. Häufig lief es einfach nicht 
wegen Verschmutzung. Und wenn es lief war es fürchterlich laut, die 
direkten Anwohner waren not amused über das Kraftwerk. Das war an einem 
kleinen Wehr, das Wasserrad war meine ich etwa 2 m lang und konnte da 
sicher mehrere kW liefern.

: Bearbeitet durch User
von Rudolf K. (chiefrudi)


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J. S. schrieb:
> Es gab viele mechanische und elektrische Probleme, bis zu gebrochener
> Welle weil das Wasser zu viel Power hatte. Häufig lief es einfach nicht
> wegen Verschmutzung. Und wenn es lief war es fürchterlich laut, die
> direkten Anwohner waren not amused über das Kraftwerk.

Diese Themen habe ich im Griff, weil ich da auch viel Entwicklungsarbeit 
reingesteckt habe, die daraus entstandene Lösung unterscheidet sich 
deshalb auch vom Design wesentlich zu anderen Anlagen, sie ist leise, 
stabil und betriebssicherer.
Technische Aspekte sind zwar für mich als Maschinenbauer interessant, 
aber eigentlich nicht Ziel meiner Fragen im Thread.

Ben B. schrieb:
> Ein einfacher Arduino ist erstmal nichts weiter als z.B. ein ATMega8
> oder ATMega328, den man mit dem entsprechenden Bootloader flasht und an
> USB anschließt. Die Schaltpläne dafür findet man offen im Netz. Jetzt
> läuft der "leider" mit 5V und nicht mit weiß nicht 12V oder was Du für
> einen Akku verwenden würdest, dafür braucht man also eine
> Stromversorgung, die das passend macht. Entweder geht das super einfach
> mit einem 7805 oder etwas komplizierter mit einem Schaltregler, der dann
> angesichts des geringen Energieangebots vielleicht einen besseren
> Wirkungsgrad erreicht.

Die Infos von Ben gehören zum Thema, setzen aber Kenntnisse und 
Erfahrungen voraus, die ich definitiv nicht habe.
- eine Prozessor flashen kann ich nicht, habe keine 
Programmierkenntnisse, bin halt Laie.
- Warum brauche ich noch einen Akku, wenn das Wasserrad durchgehend 
läuft?
- muss man den Prozessor bei Unterbrechung der Stromversorgung neu 
starten oder läuft er dann von alleine wieder los?
- eine Stromversorgung mit einstellbarer Spannung habe ich mit 
China-Regler realisiert, ein Bild davon ist eigentlich auch im 
Kickstarter-Projekt enthalten. Wäre dieser Engy-V-Booster dafür geeignet 
oder ist was anderes sinnvoller?
- ist eine Fernbedienung aufwändig zu realisieren? mit Fernbedienung 
kann man die Elektronik an einem geeigneten (feuchtigkeitsgeschütztem) 
Platz unterbringen.
Sorry, ohne Hilfe von Fachleuten gehts nicht.

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