Stromerzeugung im/mit VM

[Cars10]

Über das Thema Stromerzeugung und dementsprechend autonomes Reisen gab es bereits 2014 mittels Dynamos und 2015 generell & Powerbank ein paar Überlegungen im Forum. Einerseits denke ich, dass sich in dem letzten halben Jahrzehnt die Technik noch verbessert hat und andererseits noch eine weitere Möglichkeit diskutieren möchte.

Trotz aller bestehender Gerüchte stimmt es dennoch, dass auch Velonauten alle 2-3 Tage mal halten müssen, um mehrere Stunden zu schlafen. Wenn in dieser Zeit eine Steckdose vorhanden sein sollte, kann die genutzt werden, um die Akkus der mitgeführten Geräte (Handy, Navy, Foto, Zahnbürste etc) wieder zu füllen. Dennoch gibt es einige, die lieber in der Natur zelten, bzw nicht den Mitmenschen auf den Campingplätzen die gesamte Nacht lang ihre elektronische Ausrüstung im gemeinschaftlichen Waschraum zur Verfügung stellen wollen, während sie selber friedlich schlafen.

Grundsätzlich sollte wohl eine Lampe gewählt werden, die nicht einen eigenen Akku hat und weniger Energie verbraucht, auch wenn das Lichtfeld etwas kleiner ist. Also vermutlich besser eine Bumm IQ-X als eine Lupine AX-SL.
Auch sollte ein Forumslader oder vergleichbarer Pufferspeicher mitgeführt werden, der den erzeugten Strom speichern kann.

Im Allgemeinen gibt es zur Stromerzeugung diese mir bekannten Möglichkeiten:
- SA Trommelbremsen Nabendynamo in 70 und 90 mm Ausführung. Man könnte zB zwei in die Laufräder einbauen. Einen für dauerhafte Lichterzeugung und den zweiten für alle elektronischen Helfer, die man so mit sich führt. Die Erfahrung der letzten Jahre hat gezeigt, dass die verbauten Litzen sehr dünn und vor allen ungeschützt sind. Da gab es einige abgerissene oder abgeschliffene Kabel, die zu Problemen geführt hatten.
- Seitenläufer, besonders der Velological hat sich hier bewiesen. Da ist jedoch die Herausforderung den irgendwie im Radkasten unterzubringen. Zusätzlich der Verschleiß des Gummiringes oder der Felgen. Auch die Geräuschentwicklung sollte berücksichtigt werden. @Sturmvogel hat da seine Erfahrungen machen müssen.
- Solarmodule. Hier ist die technische Entwicklung in den letzten Jahren wohl am meisten vorangeschritten und wird sich noch erwartet. Kleinere & leistungsstärkere Module sind auf den Markt, die bei sehr guten Wetter und keiner Beschattung durch Bäume beweisen konnten, dass autonomes Reisen unter gewissen Umständen fast erreicht ist. @ChristianW war in Italien so gut wie nie an der 220V Quelle zu finden. Die kommenden Möglichkeiten von Solar-Folie oder sogar -Farbe bzw anderen Technologien (Perowskit-Zellen) können erwähnt werden, müssen aber noch auf sich warten.
- Hand-Generatoren ... vielleicht könnte sich so etwas mit dem Tretlager verbinden lassen? Link Bin mir da aber nicht sicher. Wollte dies für die Übersicht und der Vollständigkeit halber dennoch mit in die Optionen aufnehmen ...
- kleine Windturbinen. Dies hatte ich mit Ymte in Aldenhoven diskutiert und denke es hat generell Potential, auch wenn sicher ein paar Watt Antriebsenergie verloren gehen werden. Ich meine, diese Idee hat bisher noch niemand praktisch versucht, bzw habe ich auch wenig Theoretisches dazu im Forum gefunden. Was im Schiffbereich verbaut wird ist sicher zu schwer (zwischen 3-6 kg) und erzeugt zu viel Strom (25-80W) für unsere Zwecke. Es gibt erste Ansätze im Outdoor-Feld, die aber auch noch nicht ganz ausgereift sind: https://www.shineturbine.com/product
Nicht wirklich praktikabel scheint dies zu sein, auch wenn die Größe interessant ist: Mini-Turbine fast geschenkt

Also, eine Windturbine außen am VM, mit Verbindung zu einem Forumslader, die für Strom sorgt, ist so etwas komplett unnütz?
Könnte auch die "Funktion" der immer geforderten Fahne/Flagge übernehmen

 

[tomate]

Einen Windgenerator halte ich im Velomobil nicht für zielführend. Der ruiniert die Aerodynamik, kann also nur eingesetzt werden, wenn man sowieso zu schnell unterwegs ist. Außerdem übt er eine recht hohe Kraft auf die Befestigung aus, daher müsste das VM entsprechend verstärkt werden, was wieder mit höherem Gewicht einhergeht.
Ebenfalls möglich, aber natürlich nicht umweltfreundlich, ist ein kleiner Generator mit Stromerzeugung durch die Wärme einer Verbrennung. Außerdem kann man normale Allaline-Batterien kaufen und damit Geräte bzw. Akkus laden. Die sind gut erhältlich und auch schnell wieder fachgerecht entsorgt.

 

[Schrau-Bär]

Wie wäre es mit Peltier-Elementen?
Die Körperwärme ist meines Erachtens nach die einzige ungewünschte Überschussenergie, die im VM anfällt.
Ob die vorhandene Temperaturdifferenz eine nennenswerte elektrische Leitung generieren kann?
Hat damit wer Erfahrungen?

 

[lui]

Wie wäre es mit Peltier-Elementen?
Die Körperwärme ist meines Erachtens nach die einzige ungewünschte Überschussenergie, die im VM anfällt.
Ob die vorhandene Temperaturdifferenz eine nennenswerte elektrische Leitung generieren kann?
Hat damit wer Erfahrungen?

Die Körperwärme bringste nich..
TWarm = 175°C und T Kalt = 50°C eine maximale Leistung von 2,56 Watt an einem optimalen Lastwiderstand von 4Ω. Der physikalische Aufbau: Um 3 Watt nutzen zu können, muss durch das Element ein Wärmestrom von ca. 100W fließen.

 

[Jag]

Man muss ja das Windrad nicht oben rauf machen, man kann es ja in eine Mastbelüftung setzen. Ob das aber nennenswert Strom erzeugt, und falls ja, ob es einen Vorteil gegenüber einem Seitenläuferdynamo hat?

 

[Lutz/Co]

- kleine Windturbinen.

So was solltest Du, wenn überhaupt ausklappbar machen. Dann erschlägst Du gleich zwei Fliegen....Stromerzeugung und kontaklose Schleppbremse und die Trommeln zu schonen. Aber ob beides in der Praxis nenneswert funktioniert sei dahingestellt. Auf alle Fälle macht es das gesamte System schwerer und komplzierter....

 

[tomate]

Naja, die Energie muss irgendwo herkommen. Mit einem Windrad im Mast wird dort Energie entzogen, d.h. dann steht die Luft dort nicht mehr zur Belüftung des Fahrers zu Verfügung.
Außerdem natürlich Probleme wie immer, weder hohe Windgeschwindigkeit noch hoher Druck, also wird es nicht leicht, da eine besonders tolle Lösung zu entwickeln. Möglich ist es natürlich sicher, aber wahrscheinlich eben einfach nicht attraktiv.

 

[ChristianW]

Ich habe mir ja auch viele Gedanken gemacht und mein bester Kandidat ist eigentlich immer noch der Drehstromgenerator von Velogical.
Klein, leistungsfähig und immer verfügbar (im Gegensatz zur Sonne bei PV) - Knackpunkt ist eigentlich die Montage.

Vordere Radkästen gingen, sind aber irgendwie fickelig. Das Felgen-Problem, Gummiringe etc.
Hinten an der Felge auch schwierig.

Meine letzte Idee wäre noch die: Es gab man einen Sanyo Walzendynamo. Hatte eine ähnliche Größe und lief (am RR) hinten auf dem Reifen.
Das sollte am VM eigentlich auch klappen, man fährt ja immer Slicks und Platz wäre da (beim 9er zumindest) im vorderen Radkasten) auch genug.

Drei Dinge sind zu lösen:

1. Umfunktionieren von Felgenläufer zu Walze. Dazu probiere ich, ein Alu-Rohr überzuziehen, das die Auflagefläche etwas verbreitert, diese ggf. zu rändeln oder aufzurauhen und den Spalt zwischen Rotor und Stator etwas vor Spritzwasser zu schützen
2. die Befestigung: neue Lagerung und Sockel am Radkastenansatz. Dazu möglichst einfach demontierbar - für Radwechsel...
3. Andruck und "Fernsteuerung" - vermutlich auch mit Drehstab, + Bowdenzug

Hatte jemand einen alten Sanyo und kann sagen, ob es dort noch Knackpunkte gab, die ich hier nicht adressiert habe?
Ich meine, die gingen ganz gut, waren nur nicht unbegrenzt haltbar...

 

[bumfidel]

Bremslicht und Blinker könnte man ja mit Propeller antreiben, ohne Umweg über Akku...

 

[JaRy]

Von Sanyo gibt es auch einen nativen Felgenläufer, den NH-T8. An meinem Beachcruiser seit einigen Jahren im Einsatz, läuft einwandfrei.
Bauform etwas höher als die Velogicals, kostet dafür nur 1/5.

PS: Vermutlich werd der aber auch nicht mehr hergestellt, jedenfalls werden die führenen Shops immer weniger.
PPS: Wohl schon vor 10 jahren nicht mehr, wenn man sich die Diskussion von damals ansieht...

 

[ChristianW]

Von Sanyo gibt es auch einen nativen Felgenläufer, den NH-T8. An meinem Beachcruiser seit einigen Jahren im Einsatz, läuft einwandfrei.
Bauform etwas höher als die Velogicals, kostet dafür nur 1/5.

PS: Vermutlich werd der aber auch nicht mehr hergestellt, jedenfalls werden die führenen Shops immer weniger.

Wieviel Leistung hat der denn?
Es geht ja nicht nur um das alte 3 W Fahrtlicht, sondern vor allem, hungrige LED-Scheinwerfer, Powerbanks, Handys und Navigation zu füttern.
Und wenn ich den Aufwand treibe, dann müssen da auch schon gut zweistellige Watt-Werte abfallen.

Und möglichst dann, wenn ich sie übrig habe, nämlich bergab - aber im Notfall natürlich auch beim normalen Fahren (auch wenn es dann etwas mehr Körner kostet) - dafür habe ich dann weniger Stress mit leeren Akkus.

 

[JaRy]

Der hat laut Datenblatt die damals üblichen 3W.

Hier werden ausklappbare Windräder diskutiert und kommst mit Forderung nach zweistelligen Wattzahlen und lohnt-nicht-gibts-nicht-Mentalität
Wie soll ich denn denn da sinnvoll zu beitragen!

 

[Cars10]

ob es in der Praxis funktioniert sei dahingestellt. Auf alle Fälle ...

... wäre es diesbezüglich mal wieder an der Zeit bei SON anzuklopfen, um zu fragen ob die Idee des "HR-NaDy mit Kassette und einseitig aufgehängt" mal wieder aus dem Koma geholt werden könnte. Bei SON müssten die doch sicher mal einen MaschinenbauStudenten und eine Handvoll Azubis für eine Kleinstserie von 500 Stück über haben...

 

[Goucho]

- SA Trommelbremsen Nabendynamo in 70 und 90 mm Ausführung.

Klingt doch ok. Was ist so problematisch an den Dingern ?

 

[tomate]

Im Velomobil werden die Trommelbremsen sehr heiß, das mögen leistungsfähige Magnete i.a. nicht. Außerdem ist der Dynamo eben auf "normale" Bedingungen ausgelegt, also große Räder bei mäßigen Geschwindigkeiten, nicht kleine Räder bei hohen Geschwindigkeiten und dürfte dementsprechend viele Verluste produzieren.

 

[Goucho]

Aha, ok. Hat möglicherweise mal jemand probiert, die Verluste zu messen ?

 

[Kettenschoner]

Hatte jemand einen alten Sanyo und kann sagen, ob es dort noch Knackpunkte gab, die ich hier nicht adressiert habe?
Ich meine, die gingen ganz gut, waren nur nicht unbegrenzt haltbar...

Ich hatte mal den alten Union Walzendynamo an einer Liege umgedreht. Mehr aus Experimentierfreude, bevor ich mir einen Nabendynamo kaufte. Wenn man den Walzendynamo "falsch" herum montiert, rutscht er auch bei Nässe nicht durch. Es gab aber jeweils so eine festgedrückte Dreckschicht auf der Walze, die hart wie Beton war und die ich beim Putzen mit dem Messer entfernt habe. Keine Ahnung, wie sich auf Dauer verhalten hätte. Zumindest eine lustige Sache, so ein ferngesteuerter Dynamo.

 

[siebengang]

Hat eigentlich schon mal jemand einen effizienten Nabendynamo, z.B. mit Ritzel an der Bremsscheibenaufnahme, als Umlenkrolle in den Antriebsstrang eingebaut?

 

[HenriP]

Ich unterteile mal die Energie in zwei Kategorien: Überschussenergie, die bisher ungenutzt bleibt und körperlich erbrachte.
Überschuss ist oft Lagenergie, die Beschleunigung verursacht hat (also man wird bergab zu schnell), Sonneneinstrahlung und Abwärme.
Körperlich erbrachte kann man aus dem Antriebsstrang abgreifen, aus den Laufrädern oder aus einer separaten Handkurbel.

Die Bewegungsenergie des Fahrrades wird klassisch über Dynamos verwertet. Sie haben den Vorteil, dass sie überschüssige Energie UND extra körperlich erbrachte nutzen können.
Nabendynamos können leicht und effizient sein, da gäbe es für uns aber nur die in den Trommelbremsen, die vielleicht dich etwass viel thermische Belastung abbekommen und für nicht all zu effizient gehalten werden. Wie schlimm sind die Temperaturen mit allen Kühloptionen noch? (Ist dann vielleicht nicht für hohe Gebirgspässe, abber die fährt auch nicht jeder. - Die hier angesprochenen mehrtägig reisenden aber wahrscheinlich doch unweigerlich mal.)
Seitenläufer und ähnliche sind ja eher ineffizient und leistungsarm, oder? Und bedeuten einiges an Bastelei, sie im Velomobil unter zu bringen.
Man könnte auch mit z.B. einem Rad für elektrische Skateboards oder Roller ein zusätzliches Laufrad bauen, das dann nicht nur mit viel Leistung rekuperativ bremsen, sondern auch als Unterstützungsantrieb fungieren könnte. Mit einer Apperatur, um dieses nach Bedarf auf den Boden zu drücken und anzuheben wird das aber auch sehr schwer und aufwendig.

Einen Generator ans Kettenblatt oder eine Umlenkrolle wäre vermutlich noch einfacher leistungsstark und abschaltbar umzusetzen. Damit könnte man dann nur Energie abgreifen, die extra vom Körper erbracht wird, aber wenn man bergab eh rollt oder vor einer Ortschaft/Ampel ausrollt, könnte man noch Leistungen erbringen, die fur den Korper keine Belastung sind, aber für die mitgeführte Elektronik schon einiges bringen. Kann man auch so bauen, dass es beim Rückwärts-Treten arbeitet, dann kann man im Stillstand an der Ampel und bei einer Pause auch geschmeidig ein bisschen Strom erzeugen.
Handkurbel müsste man extra unterbringen und der Körper würde da wahrscheinlich nicht so effizient arbeiten, aber wenigstens wäre die muskuläre Belastung nicht auf den Muskeln, die man für die Fahrt braucht.

Wind wäre wie Dynamo nur aufwendiger, schwerer und ineffizienter.

Abwärme nutzen klingt verlockend, aber auch abgesehen von der erreichbaren Leistung, muss hierdurch immer die Wärmeabfuhr gebremst werden und man sorgt somit für zusätzliche Überhitzung.

Photovoltaik ist einfach, Wartungsarm, zuverlässig und läuft auch, wenn man garnicht fährt. Nur reichen bei die zur Verfügung stehenden Flächen je nach Jahreszeit, Wettter und Verschattung nicht unbedingt für ausgiebige Stromnutzung.

Mir erscheint Photovoltaik plus falls nötig Handkurbel oder (schaltbaren) Generator im Antrieb am sinnvollsten. Wurde die Handkurbel aber eventuell als liniearen Seilzug gestalten wollen.

 

[schlafrad]

als Umlenkrolle

Ich würde davon ausgehen,das die Kette zu zulangsam bewegt wird.