Ein Windrad selber bauen - so geht's

Diese unglaubliche Naturgewalt ist eine Energiequelle, so reichlich verfügbar und stets allgegenwärtig. Da bietet es sich an, diese so groß vorhandene Energiequelle für sich selbst nutzbar zu machen. Doch aufpassen, keine andere Energiequelle ist gleichzeitig so unberechenbar, wie der Wind.

Mit einem Windrad den Wind einfangen

• Ein großes Problem für alle Bastler sind die Schwankungen im Leistungsvermögen des Windes. Sie errechnen das Leistungsvermögen aus der Masse der Luft. Diese strömt in einer gewissen Zeit, mit einer gewissen Geschwindigkeit durch eine Bezugsfläche.
• Aus folgenden Werten lässt sich die Energie in der Luft messen: A = die vom Wind durchströmte Fläche, v = Windgeschwindigkeit, P = die Leistung vom Wind (in Watt) und p = beschreibt die Dichte der Luft (1,293 kg/m³). Da Ihr selber gebautes Windrad nicht nur leichte Brisen aushalten sollte, sondern auch Windgeschwindigkeiten, die bei Stürmen entstehen, mit bis zu 30 m/s, sollten Sie sich deshalb zuerst einmal ausführlich mit der Windenergie befassen.
• Bei Windkraftanlagen gibt es verschiedene Modelle: Die erste Variante ist ein Vielflügler, das sogenannte Western Windrad. Wegen der vielen Schaufeln oder Rotorblätter kommt dieses Windrad nur auf eine niedrige Drehzahl und ist deshalb ein Langsamläufer.
• Die zweite Variante besitzt lediglich zwei bis vier schmale Flügel, die aerodynamisch geformt sind. Dadurch lässt sich eine höhere Drehzahl erreichen und solch ein Windrad nennt man Schnellläufer.
• Machen Sie sich klar, für welchen Windradtyp Sie sich entscheiden, denn nicht immer steht die Stromgewinnung im Vordergrund, oftmals ist es nur ein Zierstück und der gewonnene Strom ist lediglich ein positiver Nebeneffekt. Entscheiden Sie auch, ob Sie einen Batterie- und Akkulader oder ein Windrad für die Netzeinspeisung bauen wollen.
• Ein weiterer Aspekt ist der ideale Standort. Meist ist es erlaubt, ein Windrad bis zu 10 m Höhe in seinem Garten aufzustellen, Details der Vorschriften, auch zur erlaubten Lautstärke, müssen Sie jedoch in Ihrer Gemeinde erfragen. Sinnvoll ist natürlich auch, dass sich rund um das Windrad keine störenden Gegenstände oder Bäume befinden, die den Wind davon abhalten, auf das Windrad zu treffen.

Einen Schnelläufer selbst bauen

1. Als Erstes wird der Mast für das selber gebaute Windrad mit drei Stahlseilen am Boden abgespannt und im Boden fest verankert. Der günstigste Abstand zum Mast beträgt dabei 3 m im Radius. Zur besseren Dämpfung der entstehenden Vibrationen spannen Sie zwischen den Erdankern und den Drahtseilen die Nylonseile.
2. Der Rotor muss mit besonderer Sorgfalt bearbeitet werden, messen Sie hier lieber mehrmals. Das dafür verwendete Holz muss sehr trocken sein und hart und darf nur wenig "arbeiten". Am geeignetsten für leichte Rotorblätter ist Eschenholz oder mehrfach fest verleimtes Fichten- oder Kiefernholz. Der fertige Rotor soll später eine Länge von über 2 m Durchmesser haben.
3. Doch um die Bohlen mit Schraubzwingen gut halten zu können, empfiehlt es sich, dass Sie die Bohle auf ca. 2 m zuschneiden. Das Profil des Rotors muss sehr genau herausgearbeitet werden, sonst entsteht später eine Unwucht. 
4. Am Rotorkopf müssen Sie die beiden Kugellager innen und außen einpressen. Schwierig wird das Verschweißen der zu montierenden Einzelteile. Verschweißen Sie der Einfachheit halber zuerst die zwei Winkeleisen mit dem Lagerzapfen, danach die Rotorachse mit der Generatorplatte und zuletzt verschweißen Sie beides miteinander.
5. Von den vorhandenen Winden ist das Getriebe und dessen Übersetzung abhängig. Wenn Sie einen Dreher im Bekanntenkreis haben, könnten Sie sich eine größere Zahnradscheibe mit 21,8 cm Durchmesser und 72 Zähnen drehen lassen, was zu einer größeren Übersetzung führt, lediglich das kleine Zahnrad sollten Sie unverändert lassen, da die dadurch vorhandene Spannung zu stark wird und der Zahnriemen dabei zu stark gebogen wird.
6. Das Aufsetzen des Rotorkopfes auf den Mast erweist sich ebenfalls nicht ganz einfach. Am besten ist es, wenn bereits alle Teile außer der Windfahne und dem Rotor fertig am Mast montiert sind. 
7. Für einen elektrischen Anschluss werden lediglich drei sehr flexible Kabel benötigt, die von der Batterie über den Mast bis hin zum Generator und danach zum Winddruckschalter geführt werden müssen.

Lassen Sie den Windgenerator Ihres selbst gebauten Windkraftrades nie ohne angeschlossene Batterie laufen, da ansonsten Ihr Windgenerator verbrennen kann. Mehr Hinweise bietet Ihnen das Buch: "Wind: Strom für Haus und Hof".