Seite 1 von 1
Fahrrad als Notstromversorgung
Verfasst: 2008-05-06 1:08:12
von crutchy the clown
Schon seit längerer Zeit geistert mir die Idee durch den Kopf, mit dem Fahrrad eine Lichtmaschine anzutreiben. Der Mensch soll eine Leistung von bis zu 200 Watt erzielen können. Während WW2 wurden spezielle Fahrradgeneratoren mit Leistungen von 160 Watt zur Stromversorgung von Sendern benutzt.
Das Problem: Alle Lichtmaschinen haben eine deutlich höhere Leistung, und mit dem eingebauten Regler sind sie für den Fahrradbetrieb ungeeignet.
Nach einigem Überlegen kam ich auf die Idee, eine 24 Volt Lichtmaschine für 12 Volt zu verwenden. Die Leistung der Lichtmaschine halbiert sich dann und die maximale Spannung wird von der 12 Volt Batterie begrenzt. Eine Überladung ist ausgeschlossen, da nur Idioten weitertrampeln, während die Batterie bereits geladen ist.
Die Lösung:
- 24 Volt Gleichstromlichtmaschine
- keine Regelung, d.h. Df wird mit D+ verbunden
- Diode zur Verhinderung von Rückstrom
- Verstellbares Keilriemenrad als Reibrad für den Fahrradreifen
Das Bild zeigt den Versuchsaufbau. Das Keilriemenrad wurde weiter auseinandergezogen und Holzscheiben eingefügt. Auf diesen Holzscheiben läuft das Fahrrad. Damit das Fahrrad nicht von der Rolle läuft, muß man die Handbremse am Vorderrad anziehen.
Meine Hoffnung war, daß das Fahrrad durch die Drehung des Hinterrades nicht umfällt. Das gelang leider nicht, vielleicht weil die Drehzahl zu gering war. Volle Ladeleistung mit 19 Ampere wurden schon im 2. Gang beim 3-Gang-Rad erreicht. Ich habe den Generator so betrieben, daß ich mich an einer Hauswad oder am WoMo abestützt habe.
Mein persönlicher Eindruck:
Man kann mit dem Fahrrad problemlos Starthilfe geben, sowohl einem 12 Volt Fahrzeug, als auch einem 24Volt
-LKW!
Die Aufladung einer Batterie ist aber sehr, sehr mühsam.
Unter "Angebote" steht die Anlage zum Verkauf. Ich verwende in Zukunft doch wieder lieber einen meiner Stromgeneratoren....

Verfasst: 2008-05-06 6:44:50
von stef@n
Also als ich kürzlich bei der turnusmäßigen G26.3 (Untersuchung für die Atemschutzgeräteträger der Feuerwehr) nur wenige Minuten 300W aufbringen musste, bin ich schier vom Rädle gefallen! Und eigentlich hab ich mir eingebildet, einigermaßen fit zu sein...
Das scheint also eher was für die Sportler unter uns zu sein, ich würd' da eher mal einen Hunni für einen olivgrünen Moppel (z.B. beim PADH) setzen, wenn ich unabhängig Starthilfe suche...
Gruß
Stefan
Verfasst: 2008-05-06 10:32:41
von fuxel
Servus.
Das ist ne intressante Konstruktion.
Wenn ich richtig verstanden habe soll dies als Starthilfe funktionieren, wobei dann Einer auf dem Fahrrad strampelt, und der Andere sitzt im LKW und drückt den Startknopf

- da wüsst ich dann schon gleich wen ich strampeln liess...........
stef@n hat geschrieben:Also als ich kürzlich bei der turnusmäßigen G26.3 (Untersuchung für die Atemschutzgeräteträger der Feuerwehr) nur wenige Minuten 300W aufbringen musste, bin ich schier vom Rädle gefallen! Und eigentlich hab ich mir eingebildet, einigermaßen fit zu sein...

....
Tja Stefan, das kommt davon wenn man sich nur alle 3 Jahre auf das Dingens setzt

- was eigentlich auch nicht sein kann.
Als wir noch bei Euch in der Wache die jährliche Pflichtübung machten, liess uns (damals) der Manne mit dem vollen Gerödel strampeln. (als ob die Endlosleiter nicht schon genug gewesen wäre.

) .
Ka des denn sei, dass do die Schwoba, de Badener eins ausgwischt hond?
Beste Grüsse aus der schwäbisch zwangsverwalteten Zone.
fuxel
Verfasst: 2008-05-06 10:57:23
von Ulf H
Der BW-Moppel läd dine oder 2 Fahrzeugbatterien locker auf, als Starthilfe dagegen reichts oft nicht, von daher gewhe ich mal davon aus, dass diese muskelbetriebene Lademaschine wenn sich die Batts schon nicht voll bekommt, auch keinen nennenswerte Starthilfe leisten kann. In LKW-Bereich wohl eher als Spielzeug anzusehen.
Gruß Ulf
Verfasst: 2008-05-06 13:22:39
von DieGrüneKuh
Moin,
das Teil ist für Leute die im LKW wohnen und mehr stehen als fahren eigentlich ganz gut. Statt zu joggen oder ins Fitnessstudio zu gehen kann man da lieber täglich eine Stunde am Generator schwitzen. 100W bekommt man schon hin bei 24V also rund 4Ah. Im Winter ist das schon mehr als eine Solaranlage produziert.
Gruß Stefan
Verfasst: 2008-05-06 13:23:51
von Bahnhofs-Emma
Hallo,
LKW-Anlasser haben eine Leistung von einigen wenigen PS, ein einzelnes PS ist aber deutlich mehr als ein gut trainierter Fahrradfahrer an Leistung bringt. Damit scheidet ein unmittelbares Starten auf Basis der Leistung des Fahradfahrers aus. Die Pufferung über eine Batterie dürfte aufgrund der Verluste durch Wandlung eine relativ lange Ladezeit benötigen, als Notlösung möglicherweise denkbar, aber im Alltag vermutlich nicht praktikabel.
Grüße
Marcus
Verfasst: 2008-05-06 13:33:59
von Veit M
DieGrüneKuh hat geschrieben:Moin,
das Teil ist für Leute die im LKW wohnen und mehr stehen als fahren eigentlich ganz gut. Statt zu joggen oder ins Fitnessstudio zu gehen kann man da lieber täglich eine Stunde am Generator schwitzen. 100W bekommt man schon hin bei 24V also rund 4Ah. Im Winter ist das schon mehr als eine Solaranlage produziert.
Gruß Stefan
und mit dem Strom kann man dann hier im Forum surfen

(jetzt weiß ich endlich warum hier einige ab und an einen Rechnerabsturz haben) , fernsehen oder sich einen Kaffee kochen.
Ciao
Veit
Verfasst: 2008-05-06 15:05:38
von DäddyHärry
Oder seine Modelleisenbahn betreiben...
(Wenn ich das BIld finde... stell ichs ein, war in ner kleinformatigen Miba, noch zu Zeiten des monatlichen Cover-Farbwechsels)
War ein älterer Herr, Fahrrad hing von der Decke mit "nem Dutzend" Dynamos am Hinterrad. War sogar im Fernsehen, bei Hänschen Rosenthal??
Verfasst: 2008-05-06 16:00:05
von Wilmaaa
Bahnhofs-Emma hat geschrieben:ein einzelnes PS ist aber deutlich mehr als ein gut trainierter Fahrradfahrer an Leistung bringt.
Deswegen heißt es ja "PS", also Pferdestärke, und nicht "WS" (Wadlstärke) oder so.
Wobei ich mal gelesen habe, dass ein Pferd maximal 0,8 PS an Leistung bringt. Wenn ich mich nicht irre.
Zurück zum Thema.
Wilmaaa

Verfasst: 2008-05-06 16:44:38
von Ulf H
Wenn dann meine Erinnerung nicht trügt, bringt ein trainierter Radlfahrer im Sprint kurzzeitig 800 W auf die Strasse.
Gruß Ulf
Verfasst: 2008-05-06 17:01:03
von Udo
Also die Lima liefert in diesem Aufbau 12V 19A sind nach U-mal-I theoretisch 228W.
Der Anlasser im Mercur hatte 6PS sind 4688W.
Um mit dieser Konstruktion den Anlasser (d)eines Mercurs zu betätigen, wären demnach 20,5 Radfahrer nötig. Mit 20,5 Radfahrern, mit Verlaub, kann man in der Regel die Karre auch anschieben.
Also das geht gaaaaar nicht. (Nebenbemerkung verkneife ich mir)
Nichtsdestotrotz finde ich die Konstruktion sehr interessant und hatte den Gedanken, sowas auszuprobieren, auch schon länger. Interessant wird es nämlich genau dann, wenn man überlegt, wie verdammt viele fitness-center es gibt, wo 20 hometrainer stehen, die bei Zeiten alle parallel bedient werden.
Hier könnte man mit dem Mercur parken und sich die Batterien sparen!
Nein im Ernst, hier könnte man (über einen Spannungsregler geregelt) Strom erzeugen und ins Netz einspeisen. Das gilt natürlich dann auch für die Gewichtheber usw. In der Regel sind die fitness-center nämlich zu Strom-Stoßzeiten voll besetzt, so daß der Strom im Gegensatz zu Solar und Wind auch zur richtigen Zeit erzeugt werden würde.
Bei im Schnitt 10 besetzten hometrainern für 2 Stunden täglich kommen etwa 4kWh am Tag raus (bei angenommenen 200W).
Vorsichtig gerechnet mal 150 sind das auch schon 600kWh im Jahr. Okay, so ein Fitnessstudio wird sicherlich einen Stromverbrauch von über 20.000 kWh im Jahr haben, aber vielleicht schafft man ja 1000kWh. Sind eine Jahresersparnis von 300 Euro. DAS IST DER HAKEN. Strom ist zu billig!!
Grüße
Udo
Verfasst: 2008-05-06 17:51:20
von tauchteddy
Ich faule, übergewichtige Socke fahre (wenn ich mich zusammenreiße) dreimal pro Woche zu McFit, wo ich dann 60 Minuten auf dem Liegefahrrad strampele, mit 160W. Da weiß ich hinterher, was ich getan habe ...
Neulich habe ich hier in Berlin eine Bunkertour gemacht, da durfte ich mal an der Lüftungsanlage drehen, die wurde mit Handkurbeln bedient. Keine Leistungsangabe, aber länger als 10-15 Minuten hätte ich das nicht geschafft.
Verfasst: 2008-05-06 20:19:23
von crutchy the clown
...bringt ein trainierter Radlfahrer im Sprint kurzzeitig 800 W auf die Strasse
- und das ist rechnerisch mehr als ein PS!
Wir hatten mal einen Leistungstest gemacht: Wir rannten 3 Stockwerke hoch und stoppten die Zeit. Aus der Höhe, der Zeit und dem persönlichen Gewicht konnte die Leistung berechnet werden. Ich war der schnellste, aber die höchste Leistung brachte derjenige, der als letzter oben ankam: er wog auch am meisten. Das interessante Meßergebnis: Alle erbrachten eine Leistung von mehr als 1 PS!
In einigen Beiträgen wurde die Möglichkeit der Starthilfe bezweifelt. Genau dieses funktioniert aber am Besten und wurde mehrfach praktiziert.
Das Erstaunliche bei Starthilfe ist, daß man ein Ladegerät, gleich welcher Art, nur kurz an die Batterie klemmen muß. Der Motor springt bereits nach wenigen Minuten an. Rechnerisch kann in dieser Zeit keine nennenswerte Ladung übertragen worden sein.
Also: Motor dreht kaum durch und startet nicht - kurz aufs Fahrrad gestiegen - Motor springt an!
Verfasst: 2008-05-07 0:29:35
von dave
wer 75 kg wiegt und beim treppensteigen pro sekunde 1 höhenmeter gutmacht leistet ein ps
ein pferd kann kurzzeitig das vielfache einer "pferdestärke" leisten, ein PS ist wohl mehr eine "pferde-langzeitstärke".
Verfasst: 2008-05-07 20:34:56
von roman-911
Das Erstaunliche bei Starthilfe ist, daß man ein Ladegerät, gleich welcher Art, nur kurz an die Batterie klemmen muß. Der Motor springt bereits nach wenigen Minuten an. Rechnerisch kann in dieser Zeit keine nennenswerte Ladung übertragen worden sein.
Also: Motor dreht kaum durch und startet nicht - kurz aufs Fahrrad gestiegen - Motor springt an!
das ist ein phänomen was mir immer rätselhaft blieb.
bsp. :
- batterie so tot das innenbeleuchtung schon schwächelt.
- startversuch aahhüüüahhüü...ahüüütock...ahöaasmmm...
- altes auto angeschoben und zack motor läuft.
- 1 min. später auto abgewürgt
(nenenswerte ladeleistung der lima?)
- normal gestartet > läuft.
wer weiss was?
eine muskelbetriebene starthilfe für den extremfall hätte ich gerne.
die versuche mit bergegurt am aufgebockten rad im 4. gang + vielen menschen oder pkw zum ziehen ist doch ungleich mühsamer.
grüsse roman
Verfasst: 2008-05-07 20:44:21
von Krusty
roman-911 hat geschrieben:
- normal gestartet > läuft.
geht aber nur immer ein paar Minuten

Habe meinen Benz mal mit einem Panda überbrückt

, sprang auf anhieb an

was die Umstehenden nicht fassen konnten
Verfasst: 2008-05-07 20:45:26
von hanomakker
das ist ein phänomen was mir immer rätselhaft blieb.
bsp. :
- batterie so tot das innenbeleuchtung schon schwächelt.
- startversuch aahhüüüahhüü...ahüüütock...ahöaasmmm...
- altes auto angeschoben und zack motor läuft.
- 1 min. später auto abgewürgt
(nenenswerte ladeleistung der lima?)
- normal gestartet > läuft.
hi
ich denk das liegt daran, dass die kohässionskräfte des öls gebrochen wurden und sich der motor einfach leichter durchdreht, daher der anlasser einfach weniger saft zieht und dann vielleicht doch die batts noch reichen.
andere erkärung hab ich auch net
viele grüsse
tino

Verfasst: 2008-05-07 20:56:50
von Seebser
hanomakker hat geschrieben:das ist ein phänomen was mir immer rätselhaft blieb.
bsp. :
- batterie so tot das innenbeleuchtung schon schwächelt.
- startversuch aahhüüüahhüü...ahüüütock...ahöaasmmm...
- altes auto angeschoben und zack motor läuft.
- 1 min. später auto abgewürgt
(nenenswerte ladeleistung der lima?)
- normal gestartet > läuft.
hi
ich denk das liegt daran, dass die kohässionskräfte des öls gebrochen wurden und sich der motor einfach leichter durchdreht, daher der anlasser einfach weniger saft zieht und dann vielleicht doch die batts noch reichen.
andere erkärung hab ich auch net
viele grüsse
tino

vielleicht kommt durch die ladung/entladung auch die batterie in temperaturbereich, wo sie mehr leistung abgibt

Verfasst: 2008-05-08 5:31:16
von DieGrüneKuh
wer 75 kg wiegt und beim treppensteigen pro sekunde 1 höhenmeter gutmacht leistet ein ps
ein pferd kann kurzzeitig das vielfache einer "pferdestärke" leisten, ein PS ist wohl mehr eine "pferde-langzeitstärke".
Moin,
leider klappt das nicht mit der Lima, da der Wirkungsgrad nicht 100% ist. Als Dauerleistung bleibt da höchstens 100W übrig was hinten raus kommt.
Gruß Stefan
Verfasst: 2008-05-08 7:49:06
von osterlitz
Wenn man eine Batterie frisch geladen hat, nähert sich die abgegebene Spannung eine Zeitlang der Ladespannung an, danach geht es erstmal deutlich bergab. Das geht sogar mit tiefentladenen Batterien, füe 5 Minuten gehen die auch immer noch, aber die Ladung halten sie auf Dauer nicht. Ich vermute irgendwelche Oberflächeneffekte bei der Elektrolyse oder Konzentrationsgefälle im Elektrolyten, die sich schnell abbauen.
Das mit der Kohäsion halte ich für eine gewagte Theorie, aber wenn das Öl warm wird und die Wärme im Zylinder die Toleranzen etwas erhöht hat, dreht es sich schon leichter..
Grüße,
Stefan
Verfasst: 2008-05-08 11:58:29
von crutchy the clown
leider klappt das nicht mit der Lima, da der Wirkungsgrad nicht 100% ist. Als Dauerleistung bleibt da höchstens 100W übrig was hinten raus kommt.
Deshalb die 24V-Lima für 12V-Batterien.
Eine Lichtmaschine ist ein rückgekoppeltes System. Sie erzeugt einen Strom, mit dem wiederum die Erregung erhöht wird, worauf der Strom erneut ansteigt. Das geht so lange, bis das Eisen in die Sättigung gerät und eine weitere Erhöhung des Erregerstroms keine Erhöhung des Ausgangsstromes mehr bewirkt. Dieser Effekt läßt schon erkennen, daß zumindest gegen Ende des Vorgangs keine Linearität mehr besteht. Ich habe das näher untersucht und festgestellt, daß man mit halbem Erregerstrom, bzw. halber Erregerspannung fast den gleichen Ausgangsstrom der Lichtmaschine erreichen kann.
Das bedeutet, daß eine 24V-Lichtmaschine bei einer Erregung mit 12Volt nur eine sehr geringe Erregerleistung benötigt. Dadurch ergibt sich ein höherer Wirkungsgrad!
Beispiel: Eine 400 Watt / 24V-Lichtmaschine benötigt bei 24 V etwa einen Erregerstrom von 2 Ampere. Bei 12 V benötigt sie nur noch 1 Ampere, liefert aber fast den gleichen Ausgangsstrom.
Die im Versuchsaufbau gezeigte Lima benötigt bei 12 Volt einen Erregerstrom von weniger als 1 Ampere, d.h. ca. 10 Watt Erregerleistung. Alle Gleichstrom-Lichtmaschinen haben eine etwas geringere Erregerleistung, dafür aber erhöhte Verluste durch den Kollektor.
Der Wirkungsgrad der Maschine dürfte bei ca. 80% oder besser liegen. Ein Ladestrom von 15 Ampere bei 12 Volt kann ohne weiteres nach diesem Prinzip erreicht werden (kurzzeitig mehr).
Interessant ist die Frage, wieviel "Kalorien" der Mensch dafür braucht. Meiner Erinnerung nach hat der Mensch etwa einen Wirkungsgrad von 40 %. Entsprechend höher ist die Gesamtleistung, die durch "Verbrennung" von Nahrung aufgewandt wird. Ich vermute, die Trainingsgeräte in Fitness-Studios zeigen diese deutlich höhere Leistung an.
150 Watt Ladeleistung auf die Batterien ist mit einem Fahrrad erbracht wirklich extrem anstrengend.
Verfasst: 2008-05-08 12:02:50
von Ulf H
@crutchy
ich schlage vor, das mit der Starthilfe führtst Du uns auf dem Alt-Eimer-Treffen mal vor.
Für ein starthilfebenötigendes Fahrzeug (und "Betriebsstoffe" für den Starthilfegeber) sorge ich, für die Starthilfe (Mensch und Maschine) Du.
Gruß Ulf
Verfasst: 2008-05-08 12:04:14
von crutchy the clown
Vielleicht noch folgende Daten:
Ein 160 kW-Stromgenerator mit einem riesigen MAN-Industriedieselmtor benötigt für den Generator eine Erregung von:
4 Ampere bei 42 Volt.
Eine 0,4 kW Kfz-Lichtmaschine für 12 Volt benötigt dagegen eine Erregung von:
knapp 4 Ampere bei 12 Volt.
Aus diesem Grund ist wohl das Gerücht entstanden, KFZ-Lichtmaschinen hätten einen so schlechten Wirkungsgrad.
Verfasst: 2008-05-08 15:08:54
von Udo
Die Tatsache, daß eine nur kurz geladene Batterie schon wieder ausreicht, einen Motor anzuschmeißen, würde ich auch auf Oberflächeneffekte auf den Platten der Batterie zurückführen.
So gesehen könnte die Fahrrad-LiMa tatsächlich reichen. 1 Minute treten und die Batterie ist genug stimuliert.
Das heißt, die "Leistung" ist noch in der Batterie gespeichert, man kitzelt sie durch den Ladevorgang lediglich heraus.
Meinen Zahlen waren halt lediglich physikalische Größen zu Grunde, keine chemischen Vorgänge.
Funktioniert halt dann wirklich nur für den Fall -> Batterie leer, was tun?
Der Fall -> keine Batterie, was tun? ist damit nicht zu lösen
Grüße
Udo