Windrad selber bauen

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Ein kleines Windrad selber bauen

Sehr unterschiedliche Gründe mögen manche Heimwerker veranlassen ein Windrad selber bauen zu wollen. Hierbei sind erst einmal ganz verschiedene Arten von Windrädern zu unterscheiden, die entweder der reinen Dekoration von Balkon oder Terrasse dienen oder einen weiteren Zweck im Garten oder für den Haushalt erfüllen. Nicht jeder denkt bei seinem Windrad Selbstbau sofort an Stromerzeugung und alternative Energiegewinnung. Um es gleich vorweg zu sagen, mit einem Windrad Eigenbau kann man sich eine unabhängige Stromquelle bauen, doch ist der Aufwand bei einem kompletten do-it-yourself Windkraft-Projekt nicht zu unterschätzen.

Kleine Windräder als Gartenschmuck gibt es in vielen Größen und Formen. Übliche Materialien sind Kunststoff, Aluminium, Metall und Holz. Solche Gartenwindräder sind fertig montiert oder können für den do-it-yourself Eigenbau als Bausatz erworben werden. Darüber hinaus können Sie Ihre Freizeit nutzen und Ihre eigene Gartenwindmühle planen und bauen.

Mini Windrad Selbstbauen

Besonders während der windigen Monate im Frühling und Herbst kann ein Gartenwindrad eine attraktive Bereicherung im Garten sein. Darüber hinaus halten die Drehungen der Windradflügel durch den erzeugten Infraschall Wühlmäuse auf Distanz. Ein angenehmer Zweiteffekt, den manche Gartenbesitzer zudem schätzen.

Grundsätzliche Dinge sind vor dem Windradbau zu klären: Die Art des Windspiels, also ob es sich um seine Horizontalachse oder um die vertikale Achse drehen soll, und der optimale Standort. Bei Gebäudefassaden können Windräder mit Vertikalachsen durch aufsteigende Windeströmungen im Einzelfall wesentlich mehr Drehleistung erbringen als vergleichbare Windkraftanlagen mit einer Horizontalachse. Bei einem idealen Windradstandort sollten keine Hindernisse den Wind in seiner Hauptwindrichtung schwächen, ablenken oder störende Turbulenzen verursachen. Suchen Sie zur Platzierung einen Ort, der so hoch ist, dass ungestörte Luftströmungen Ihr Windrad antreiben.

Als zweiten Schritt sollten Sie die Baumaterialien festlegen. Ob Sie ein Alu Miniwindrad selbst bauen oder lieber mit Holz oder Kunststoff arbeiten, wird letztlich das visuelle Erscheinungsbild bestimmen. Die einzelnen Elemente, die zum Windrad bauen benötigt werden, sind:

  • Rohrmast, der nach 3 Seiten abgespannt wird
  • Windrad mit zwei Windflügeln (180° Anordnung) bzw. einem durchgehenden, beidseitigen Propellerflügel
  • oder drei aerodynamische Windflügel (120° Anordnung)
  • Windflügelachse (mit Achslagerungen)
  • Windfahne

Je nach der Material-entscheidung für ein natürliches Holzwindrad oder ein länger haltbares Aluwindrad folgt die Bearbeitung der einzelnen Rotoren. Windflügel aus Holz oder Aluminium können in ihrer natürliche Materialfarbe belassen werden oder in mehreren Arbeitsgängen mit dünnen Farbschichten besprüht werden. Eine wetterfeste Lackierung ist bei einem Holzwindrad jedoch in jedem Fall zu empfehlen. Wichtig ist außerdem eine absolut glatte Oberfläche der Rotorblätter, so dass es nicht zu zusätzlichen Laufgeräuschen kommt und keine hemmenden Turbulenzen die Drehkraft schwächen. Aus diesem Grund sollten die Windradflügel regelmäßig von Insektenschlag und Staubverkrustung gereinigt werden. Aerodynamische Windmühlenflügel können entweder selbst hergestellt, von Altgeräten "recycelt" oder zusammen mit einem Windradbausatz fertig gekauft werden.

Für den Selbstbau der Windfahne können Sie viele Formen wählen. Sehr beliebt sind einfache geometrische Formen wie Dreieck, Pfeilform oder Rechteck. Aber auch figürlich gestaltete Windfahnen sind gebräuchlich. In diesem Fall zieren meist flache Tiersilhouetten, Sonne, Mond oder menschliche Figuren aus Handwerksberufen oder aus regionalen Anekdoten den optischen Gegenpol zu den Windspielflügeln. Bei der Entscheidung für den Eigenbau einer mit vertikaler Achse gelagerten Windrose fällt die Wahl der Windflügel neben figürlichen Motiven gern auf die Anfangsbuchstaben der vier Himmelsrichtungen. Doch auch bei diesem Windradbau sind abstrakt geometrische Windmühlenflügel ebenso möglich wie beliebte Tierdarstellungen. Vorteile und Nachteile von Windkraftanlagen spielen bei dekorativen Gartenwindrädern keine Rolle. Hier überwiegt die "Freude an der Bewegung" des meist farbigen Rotors.

Mini Windrad - Windkraft selbst bauen und Energie sparen

Um mit einem Windkraft Selbstbau nutzbare Energie zu erzeugen, bedarf es weit aufwendigerer Baumaßnahmen. Wieder ist die Standortfrage mit ungehinderter Luftströmung der erste Planungspunkt. Unter Umständen müssen Sie Ihren Windradeigenbau recht hoch über dem Garten bzw. Hausdach montieren um in der Hauptwindrichtung eine ausreichend störungsfreie Luftströmung zu erhalten. Erkundigen Sie sich auf alle Fälle nach einer möglichen Genehmigungspflicht für das Aufstellen von Windrädern, welche in den einzelnen Bundesländern zum Teil recht unterschiedlichen Grenzwerten für Masthöhen und Windraddurchmesser unterliegt.

Wenn Sie ein Holz Windrad selbstbauen wollen, bedenken Sie, dass die Haltbarkeit von Holzrädern kürzer ist als von Aluwindrädern. Bei dem deutlichen Zeit- und Materialaufwand, den ein Windkraft Selbstbau mit sich bringt, könnte es langfristig wirtschaftlicher sein, wenn Sie ein Alu Windrad bauen. Eine kompakte Windkraftanlage im Selbstbausatz oder fabrikfertig von Ihrem Fachhandel geliefert, bietet die Sicherheit, dass die heimische Windmühle am Ende auch fehlerfrei funktioniert. Wer dagegen die Zeit, handwerkliches Geschick und obendrein das technische Grundwissen besitzt wie ein Windrad funktioniert, der kann mit seinem Selbstbauprojekt Windstrom für den begrenzten Eigenbedarf erzeugen. Bauteile, die sie benötigen, wenn Sie ein Miniwindrad selbst bauen:

  • Rohrmast, der nach 3 Seiten abgespannt wird
  • Windrad: aerodynamischer Dreiflügler (120° Anordnung) mit Generator
  • Windradachse mit Achslagerungen und Windfahne
  • Laderegler und Stromkabel mit großen Querschnitt
  • Batterie
  • Wechselrichter

Windradrotoren und Achslagerung sollten so konzipiert sein, dass keine großen Anfangsenergie verloren geht. Die Umdrehungen der Rotoren treiben den Windradgenerator an, welcher den hier erzeugten Drehstrom über den Laderegler gleichrichtet und an die Batterie weiter gibt. Der Laderegler muss außerdem gewährleisten, dass die Batteriespannung soweit geregelt wird, dass die Batterie gleichmäßig geladen werden kann. Zuviel erzeugter Gleichstrom muss über ein externes Gerät verbraucht werden, falls die Batterie voll geladen ist und nicht mehr aufnehmen kann. Zuletzt wandelt der Wechselregler den Batteriestrom in 220V Wechselspannung um, mit der Elektrogeräte im Haushalt betrieben werden können. Sollte kein oder zuwenig Wind wehen, kann kein Strom erzeugt werden.

Bei zu starkem Wind oder bei Orkanböen muss eine Bremsvorrichtung das Windrad aus dem Wind zu nehmen. Es gibt hierzu diverse Möglichkeiten einer sog. Propellerbremse um bei Sturm die Windkraftanlage ab zu schalten. Entweder man lässt die Achse des Windrads ab einer bestimmten Windstärke aus der Horizontalen in die Vertikale kippen oder man installiert abgewinkelt zur Windfahne eine zweite Seitenfahne, die bei starkem Windböen das Windrad aus der vollen Hauptwindrichtung ausschert.

Eine dermaßen selbstgebautes, kompaktes Windkraftsystem ist eine umweltfreundliche Stromquelle für eine begrenzte Energieversorgung, um z.B. einen PC, ein paar Lampen, Ladegeräte für Handy, Walkman oder sonstige Kleingeräte zu betreiben. Auch als zusätzliche Stromversorgung für andere umweltfreundlichen Wärmeenergiesysteme kann solch ein Eigenbau Windrad nützlich sein. Ein Windkraftselbstbau ist somit eine alternative Energiequelle für einen Teilbereich der häuslichen Stromversorgung.

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