Die Sjölltake-Windmühle
Die Sjölltake-Windmühle ist die erste meiner drei neuen Windmühlen. Ich erfand sie 2004. Man wollte mir den Strom abstellen und ich musste mir etwas einfallen lassen. Als studierter Physiker befasste ich mich also mit regenerativer Energie. Ich berechnete das Verhältnis von Energie Input und Output und kam Pi mal Daumen auf eine Amortisations-Zeit einer Propeller-Windkraftanlage von 4 Jahren. So kann das aber nichts werden mit einer Energiewende. Ich beschloss, selber eine neue, bessere zu erfinden. Um völlig frei im Kopf zu sein, machte ich es 2002 wie Jimi Hendrix, der keine Musik von Kollegen hörte, um einen völlig neuen, eigenen Stil zu entwickeln und besuchte nicht die Bücherei.
Sjölltake mit Innenumschwung
animierte Darstellung
Meine mir selbst gestellte Aufgabe war es, eine Windmühle zu erfinden, die unabhängig von der Windrichtung mit ebenen Planen genauso viel Energie aus dem Wind holt wie die bekannten Propeller-Windmühlen. Es wurde mir klar, dass ich eine zweite Achse brauchte, die außen umläuft.
Ich erfand so die Chinesische Windmühle neu, was mir erst bewusst wurde, als ich mich mit meiner neuen Vertikal-Achs-Windkraftanlage im Kopf dann doch in die Bücherei begab, um dort den Stand der Dinge zu erfahren.
Trotzdem war ich natürlich enttäuscht, so viel Zeit in eine Erfindung gesteckt zu haben, die es schon gab. Der Gedanke ließ mich nicht los und plötzlich hatte ich die Idee.
Bei der Chinesischen Windmühle wird die Energie des Windes nur einmal auf einer Seite benutzt, wenn das Segel zuklappt. Doch das Aufklappen kann man energetisch ebenfalls nutzen. Und dann kann man mit schrägem Segel gegen den Wind laufen und dabei noch tierisch Energie gewinnen, denn dann verdoppelt sich der scheinbare Wind wegen dem Gegenwind und die Energie des Windes geht mit scheinbarer Wind hoch drei. Das ist der Witz.
Hier der Witz als Grafik
Das Segel bewegt sich in die orangene Richtung, der scheinbare Wind ist cyan dargestellt und fast doppelt so groß wie der reale. Das sorgt für Power. Die Auftriebskraft (purpur) ist senkrecht zum scheinbaren Wind. Die rote Komponente der Kraft bremst das Segel. Sie ist so klein, dass sie fast gar nicht zu zeichnen ist. Und die grüne Komponente steht voll zur Beschleunigung zu Verfügung. Man vergleiche das mit dem Darrieus!
Der Spruch: Du kannst nicht gegen den Strom schwimmen und dabei noch Energie gewinnen, hat seine Gültigkeit verloren. Man kann, wenn man einen Fixpunkt hat.
Man baue die Sjölltake mit Innenumschwung besser liegend, weil dann plötzliche Windrichtungs-Änderungen nicht ins Gewicht fallen.
Ich suchte einen Namen für die Mühle, der irgendwie nach Seemannssprache klingt und kam auf "Sjölltake", denn die Silbe "Sjöll" ist auch neu und damit passend. "Take" klingt nach "Takelage".
Ich habe gleich drei Varianten der Sjölltake erfunden:
- die Sjölltake mit Außenumschwung
- die Sjölltake mit Innenumschwung
- die ebene Sjölltake
Für die Sjölltake mit Innenumschwung erfand ich extra noch den Winkelbeschleunigungs-Amplifizierer. Wenn jemand ein pulsierendes Drehmoment hat, das er gerne geglättet haben möchte, dann kann er sich bei mir melden.
In der Animation beschreibt die Außenachse einen Kreis um die Mittelachse. Man kann den Kreis auch zu einer Ellipse stauchen. Und im Extremfall ist die Ellipse eine "Gerade", wenn der Abstand der beiden Brennpunkte gleich dem Abstand der Ellipsenpunkte von ihnen ist. Und in diesem Fall hat man dann die ebene Sjölltake. Das Interessante: die ebene Sjölltake kommt dem Flügelschlag der Insekten sehr nahe.
Fotos:
Sjölltake
Die zweite Version der Sjölltake
Um Geld zu sparen, musste ich auf billigeres Holz zurückgreifen. Bei der fünften Präsentation auf dem Soester Kunstmarkt brach ein Flügel bei einer Bö. Für die Rolex-Awards zimmerte ich dann ein stabileres Modell. Wie geschrieben, ging ich davon aus, dass ich gewinnen würde. Zu der Zeit hatte ich noch keine Digitalkamera, um ein Video zu drehen. Für Fichtenholz ist das funktionierende Modell aber bereits überdimensioniert. Das Auf- und Abbauen dauert ein paar Stunden. In der Zwischenzeit hatte ich die Sjölltake mit Innenumschwung erfunden. Das Modell ist 3/4 fertig. Die Mathematik kann man sehen, sie funktioniert.
Details
Die Sjölltake mit Außenumschwung
Etwas mehr Unterstützung seitens der Offiziellen für die Arbeit wäre wünschenswert gewesen, insbesondere da diese sich immer damit brüsten, Innovationen zu fördern. Von den "Förderern" steckt kein einziger Cent in der Arbeit. Wegen der Frauenförderung bekam aber eine Frau z.B. über 20 Innovationspreise für eine Erfindung, die es schon seit 70 Jahren gibt.
Die Propeller-Windmühlen sind Materialfresser, das ist schlecht für die Umwelt aber gut für die Stahlindustrie. Und so ist wohl die gewollte Blindheit zu verstehen.