Gedanken zum Stromvelo
Das Stromvelo, wie wir unseren
Tretgenerator auch nennen, ist eine Tretmaschine, mit der elektrischer Strom
zur Ladung der Solarbatterien erzeugt werden kann,
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Unser Stromvelo
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wenn die Pedalen wie bei einem
Hometrainer an Ort betätigt werden. Verschiedentlich wurde beobachtet,
dass junge Leute das ganze Haus beleuchten, auch wenn sie sich nur in einem
Raum aufhalten. Während dies in Häusern mit Netzanschluss lediglich
Strom- oder Energieverschwendung ist, führt es in einem Berghaus mit
Solaranlage zur frühzeitigen Erschöpfung der Batterien, womit
dann bei echtem Bedarf keine Reserve mehr verfügbar ist. Scheint täglich
die Sonne, ist dies vielleicht kein Problem, regnet es aber oder ist die
Einstrahlung zu knapp wegen der Wolkendecke, bleibt der Nachschub an Energie
aus.
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Halterung
am Hinterrad
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Sicher hätten wir eine andere
Energiequelle bereitstellen können (z.B. Benzingenerator mit Ladegerät).
Wir ziehen aber eine erzieherische Variante vor, wie sie von unserem Stromvelo
dargestellt wird. - Wenn also die Batterien leer sind (oder die Steuerung
der Solaranlage niedrigen Stand anzeigt), sollen die jungen Leute gruppenweise
in den Keller des Berghauses gehen und kräftig in die Pedalen treten.
Dabei sollen sie in ihren Muskeln fühlen, wieviel sie leisten müssen,
um lediglich z.B. 100 Watt zu erzeugen, was normale Glühbirnen oder
der PC schnell einmal verbrauchen.
Hoffen wir, dass diese instruktive Erfahrung zu bewussterem Umgang mit
der elektrischen Energie führt.
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Generator
und Riemen
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Die Idee dazu habe ich von meinem Studienkollegen Rudolf Bertschi in Zürich
erhalten, der eine ähnliche Maschine für sich und seine Kinder
aufgebaut hat. - Für unsere Anwendung haben wir eine aufwändige
elektronische Steuerung entwickelt, die Funktionen ermöglicht, wie sie
weiter unten beschrieben sind. Im weiteren besteht die Maschine aus einem
alten Fahrrad, einem alten Alternator von einem Schrottauto und einem langen
Keilriemen, der in der Hinterrad-Felge läuft. Eine starke, verschweisste
Halterung hält das Ganze zusammen (siehe Bild). Zusammengebaut wurde
alles (Maschine und Elektronik) in der Zusammenarbeit meines älteren
Sohnes Matthias (Techniker), der auch diese Homepage betreut, und mir (Elektroingenieur)
im Winter 2002/03.
Zwecks Illustration wird die Betriebsanleitung für den Tretgenerator
hier angefügt, wie sie im Berghaus angeschlagen ist.
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Bedienteil
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Tretgenerator-Betriebsanleitung
Der BSOP-Tretgenerator ist ein
Notstromgenerator, mit dessen Hilfe mittels Muskelkraft die Solarbatterien
aufgeladen werden können, sollten sie wegen Sonnenmangels oder zu hohem
Verbrauch zu sehr entladen worden sein. Dabei kann der Tretwiderstand, der
beim normalen Fahrrad der zu bewältigenden Steigung im Gelände
und der gewählten Übersetzung entspricht, am Regler stufenlos
eingestellt werden, und dies genau bei der für die antreibende Person
angenehmsten Pedalen-Drehzahl (die Kettenübersetzung ist fixiert).
Dabei ist folgendes zu beachten: Der max. zugelassene Strom (entspricht
dem max. Tretwiderstand) wird durch die eingebaute Elektronik auf 15A (Ampère)
begrenzt (zum Schutz der mech. Konstruktion vor übermässigem Verschleiss).
Wenn die Batteriespannung 15V (Volt) erreicht (Batterie voll) redu ziert
die Elektronik ebenfalls den Strom (Tretwiderstand) derart, dass die Spannung
nicht weiter ansteigt (zum Schutz der Batterie).
Die elektronische Steuerung erlaubt auch eine Energiemessung, d.h. verschiedene
TreterInnen können einen Wettbewerb machen, wer z.B. innert 15Minuten
am meisten arbeiten bzw. Energie in die Batterie abgeben kann (Ampèrestunden
= Ah). Der eingebaute Tacho zeigt in Stellung KMH den Ladestrom in Ampère
an, in Stellung TRIP die geleistete Arbeit in Ah und in Stellung DIST die
von allen bisherigen total geleistete Arbeit in Ah. Bei einem Wettbewerb
ist die TRIP-Anzeige vor jedem Start jeweils auf 0.0 rückzustellen.
DIST kann vom Benützer nicht rückgestellt werden.
Wer maximale Arbeit leisten möchte, tritt nicht gleich zu Beginn heftig
in die Pedalen (kein kurzer Sprint), was zu rascher Ermüdung führt.
Im Gegenteil müssen wir unserem Körper Zeit geben, damit er seine
gespeicherte Energie bereitstellen kann. Dies ist je nach Lebensalter verschieden
und erfordert leichten Tretwiderstand bei der angenehmsten Pedalen-Drehzahl
zu Beginn. Während der folgenden ca. 5 Minuten kann dann der Tretwiderstand
kontinuierlich erhöht werden, bis die Leistung erreicht wird, welche
auf Dauer durchgehal ten werden kann. - 7Ampère entsprechen ca. 100Watt
elektrisch; ge treten werden ca. 200Watt wegen des Wirkungsgrades von ca.
50Prozent.
So wird es gemacht:
- Am Energiemesser TRIP auf
0.0 rückstellen.
- Leichtes Eintreten während
ca. einer Minute zwecks Lockerung von Muskulatur und Gelenken.
- Den EIN-Sch
- Stecker in die Steckdose
einstecken.
- alt-Knopf drücken.
- Innert max. 20 Sekunden
muss nun ein minimaler Strom erzeugt werden (rote LED aus, grüne LED
darunter ein), da sonst die Steuerung sich selber ausschaltet.
- Wie oben beschrieben den
Tretwiderstand kontinuierlich erhöhen und die Leistung erbringen, die
einem wohlbekommt.
- Ist das Ziel erreicht,
den Tretwiderstand wieder langsam reduzieren, bis sich die Maschine selber
abschaltet.
- Jetzt kann auf TRIP die
geleistete Arbeit abgelesen werden; dabei ist zu sagen, dass es eine gute
Leistung ist, wenn z.B. 7A eine halbe Stunde durchgehalten wurden, was einer
TRIP-Anzeige von etwa 3.5 (3.5Ah) entspricht.
- Zuletzt vor Verlassen des
Tretgenerators den Stecker wieder aus der Dose ziehen (Brandschutz, falls
mal mit der Isolation im Generator etwas schief gehen sollte).
Hans-Peter Wirth