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Projekt Kukate 4

 
 

Bei der Kukate 4 handelt es sich um eine Windenergie-Versuchsanlage, die interessierten Besuchern der Schule veranschaulichen soll, wie die Nutzung der Windenergie in der Praxis erfolgt.

 

Am Projekt beteiligte Personen

  Projektleiter:               Andreas Reiter
  Projektteam:               André Völkel

  Projektbetreuer:          Herr Voss


Technische Daten der Windkraftanlage Kukate-4

 Rotordurchmesser:                       4      m
Anzahl der Rotorblätter:               6      Stck.
Nenndrehzahl:                          108      U/ min
Abschaltdrehzahl:                     160      U/ min
Max. Nennleistung:                  600      W
Nabenhöhe:                               12      m
Generator:                               VW Lichtmaschine                                                700 W/ 14 V

Eine Kukate ähnelt in ihrer Betrachtung und Funktionsweise einem überdimensionalen Windrad. Sie soll allerdings nicht wie ihre großen Geschwister zur kommerziellen Stromerzeugung beitragen, sondern wurde konzipiert, um in ärmeren Ländern arbeitsintensive Vorgänge, wie zum Beispiel das Pumpen von Wasser oder das Laden einer Batterie zu übernehmen.
Die Kukate ist ein so genannter Langsamläufer, sie läuft schon bei niedrigen Windgeschwindigkeiten an, weil ihr ein relativ großes Drehmoment im Anlauf zur Verfügung steht. Dies ist bedingt durch die Anzahl der Rotorblätter und wird benötigt, da bei dem gewählten Standort (Butzbach) die mittlere Windgeschwindigkeit nur ca. 2,2 m/s beträgt.

 
Planung: 

Kukate im umgelegten Zustand

Weil die Baubehörde keine dauerhafte Aufstellung der Kukate genehmigte, wurde in das verzinkte Rohr des Stahlmastes ein Scharnier eingebaut. Ein Stahlbolzen sichert nun, neben den vier Abspannseilen, die Kukate zusätzlich.
Wird die Kukate abgebaut, entnimmt man den Bolzen und lässt den Stahlmast mit Hilfe einer stationären Seilwinde langsam zu Boden sinken.

 

 

Praxis:

Kukate am Aufstellort liegend montiert

 

 

Aus Platzgründen wurde von den Studierenden ein neues Konzept für den Aufstellvorgang entwickelt. Dieses sieht vor, das notwendige Zugseil über eine zusätzliche Umlenkrolle zu führen. Hierdurch wird außerdem gewährleistet, dass auftretende Pendelbewegungen die durch das Aufwickeln des Seils auf die Seiltrommel verursacht werden, nicht an die Kukate weitergeleitet werden können. Die dazu benötigten Komponenten, eine entsprechend massive Umlenkrolle und eine extra angefertigte Halterung, sind bereits vorhanden.
Planung:

Erstelltes Konzept zum Aufrichten der Kukate (Draufsicht)

 

Die erforderliche Zugvorrichtung, eine elektrische Seilwinde, wurde der Schule von Herrn Fleischer aus Ranstadt zur Verfügung gestellt. Das Transportproblem beim Abholen der 200 kg schweren Seilwinde wurde gelöst, indem Herr Fleischer einige Stahlrollen und einen Flaschenzug bereitstellte.
  Praxis:

Abholen der gespendeten Seilwinde in Ranstadt mit dem Energiemobil


Von links:  Gerhart Klier (Vorgänger)
                    André Völkel
                    Harald Fleischer (Spender)

Da der E-Motor der gespendeten Seilwinde zu verwittert war musste sich das Projektteam eine passende Lösung überlegen. Eine Firma in Feuersbach (Siegerland) die sich auf Elektro-Motoren spezialisiert hat, wurde kontaktiert. Ein passender Motor konnte vor Ort in Absprache mit Herrn Schlemper (Abteilungsleiter) ausgewählt und der Schule gespendet werden.

 

Praxis:

Besuch der Firma Schäfer in Feuersbach

Von links:  André Völkel, Herr Schlemper

 

Praxis:

Andreas Reiter beim Einfetten der Nabenlager

 

Planung:

Rotornabe mit Getriebe und Generator

 

Das Getriebe, welches die Drehzahl des Rotors auf die Drehzahl des Generators übersetzt, musste kraftschlüssig mit der Generatorwelle verbunden werden.
Hierbei erhielt das Projektteam fachkundige Hilfe des Werkzeugmachermeisters Thorsten Völkel aus Hilchenbach.

Praxis:

Getriebe und Generator der Kukate, verbunden durch Welle und Aluminiumgehäuse

Um mit der Kukate verschiedene Messungen wie Windgeschwindigkeit und deren Häufigkeiten für den Standort Butzbach aufnehmen und auswerten zu können, gibt es eine Verbindung in Form eines unterirdischen Kabelschachtes zum Schulungsgebäude der Techniker.
Ziel ist es, verschiedene Test- und Versuchsreihen durchzuführen, um so den Schülern und anderen Interessierten zu veranschaulichen welche ökologischen Vorteile die Windkraft birgt.

 


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