Lowtech Magazine: Bouw je eigen windmolen

Traditionele microwindturbines kennen in de praktijk een aantal serieuze problemen. De Windbelt - die je ook zelf kan bouwen - heeft die niet.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Laag rendement

Commerciële microwindturbines leveren zo weinig elektriciteit op dat de terugverdientijd langer is dan de levensduur. Bovendien kost de productie van de machines soms meer energie dan er wordt opgewekt, wat kleine windmolens in veel gevallen niet alleen financieel maar ook ecologisch onaantrekkelijk maakt. Het fundamentele probleem is dat er veel minder wind en veel meer turbulentie is in een bebouwde omgeving.

Bovendien maken microwindturbines lawaai en veroorzaken ze trillingen. Ze vragen ook meer onderhoud dan zonnepanelen, raken sneller beschadigd (of beschadigen het dak) en ze zijn niet ongevaarlijk. Windmolens kunnen omvallen, in brand vliegen, wieken verliezen of ijs in het rond slingeren (zie bijvoorbeeld deze video). Die overlast en risico's zijn aanvaardbaar op dunner bevolkte plaatsen (een kerncentrale is nu ook niet bepaald zonder risico's), maar het installeren van duizenden kleine windmolens op daken in de stad zou geen al te best idee zijn.

Nieuw design

De jonge Amerikaanse uitvinder Shawn Frayne heeft een microwindturbine ontwikkeld die al deze nadelen niet heeft: de Windbelt. Het is de eerste windmolen die niet probeert om het concept van een grote turbine te verkleinen, maar uitgaat van een radicaal verschillend design. Het toestel bevat geen mechanisch bewegende onderdelen, maar maakt gebruik van vibratie: de uitvinder liet zich inspireren door de instorting van de Tacoma Narrows Bridge in Washington in 1940. Hoe het apparaat precies werkt, is te zien op de website van Popular Mechanics, dat de uitvinding lauwerde als een van de tien doorbraken van 2007. De uitvinder heeft ook een eigen website, waar je de bouwplannen kan downloaden (update februari 2010: de plannen zijn weg, blijkbaar in afwachting van nieuwere versies - in de linklijst onderaan het artikel vind je een aantal alternatieven).

Goedkoop en eenvoudig

Kleine prototypes van het windmembraam (een windmolen kan je het immers niet noemen) hebben 40 milliwatt energie opgeleverd bij een windkracht van 3 Beaufort, wat dit toestel volgens de bedenkers 10 tot 30 keer zo efficiënt zou maken als de beste microwindturbines. Die winst wordt behaald omdat er bij een traditionele windmolen veel energie verloren gaat door de wrijving van mechanisch bewegende onderdelen. Het apparaat kost bovendien maar een paar dollar en is ook eenvoudig zelf te maken en te herstellen (zie links hieronder). Frayne ontwikkelde de WindBelt tijdens een verblijf in Haïti, waar huizen vaak nog verlicht worden met ongezonde kerosinelampen.

Lawaai

Met de prototypes is het mogelijk een paar LED-lampjes of een radio te doen werken. Grotere versies van de Windbelt zijn mogelijk, maar dan duikt opnieuw het probleem van lawaaioverlast op (zoals de wind ook een muziekinstrument met snaren kan doen ‘zingen’). De andere nadelen van een microwindturbine blijven echter achterwege. Uiteraard blijft het potentieel ook dan erg beperkt, en moet dit soort lowtech energiecentrales samengaan met een (veel) zuiniger energieverbruik.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Meer bouwplannen :

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Je kan ook zelf een windturbine of een Windbelt bouwen. Dat maakt een kleine windmolen in elk geval veel goedkoper, zodat de lage opbrengst geen financiële kater meer als gevolg heeft. Als gebruik wordt gemaakt van bestaande materialen, wordt ook de ingebedde energie van de machine veel kleiner. Veiliger voor de omgeving wordt de windturbine daardoor echter niet (tenzij je voor de Windbelt of voor een miniatuur windmolen kiest) - in elkaar knutselen op eigen risico dus, en best even overleggen met de buurman.

Interessant en inspirerend zijn de lowtech windmolens van de Afriaan William Kamkwamba. Hij bouwde goed functionerende turbines uit afvalmateriaal (het artikel bevat ook een summiere schets van zijn machines). Ook in het artikel "Maak alles zelf: online handleidingen en instructies voor doe-het-zelvers" vind je links naar verschillende kwaliteitsvolle bouwplannen voor windturbines en windmolens (alsook veel andere doe-het-zelf projecten over duurzame energie).

Veel inspiratie kan er ook gehaald worden uit de bouw van klassieke windmolens. In het artikel "Geschiedenis en toekomst van de industriële windmolen" vind je gedetailleerde beschrijvingen van technieken voor het automatisch aanpassen van een windmolen aan de windrichting en de windsnelheid. Mechanismen zoals zelfzwichting en zelfkruiing worden er geïllustreerd en haarfijn uitgelegd. Het artikel bevat ook een lijst met referenties naar meer bronmateriaal. Een schaalmodel windmolen bouwen kan ook.

De Engelstalige website Instructables heeft verschillende bouwplannen voor kleine horizontale (verticale-as) windturbines. Sommigen daarvan zijn erg lowtech. Er is ook een stappenplan te vinden voor de bouw van de hierboven beschreven Windbelt. Een Amerikaanse astronoom publiceerde een gedetailleerde handleiding voor een veel ingewikkelder windturbine (eveneens in het Engels). Vela Creations heeft nog een Engelstalig bouwplan online staan.

Ook behoorlijk gedetailleerd is dit Nederlandstalig bouwplan voor een kleine windmolen. Een andere Nederlandstalige bron is deze 68 pagina's tellende werkmap (zware download), een al wat oudere uitgave (1982) van ODE. Er bestaan ook boeken over zelfbouw van windturbines. Een aanrader is "Windpower Workshop" van Hugh Piggott. Tot slot een filmpje over een doe-het-zelf windturbine, gemaakt uit sloopmateriaal.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Alle artikels over windenergie :

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bijna 40 kleine windturbines getest : sommige machines verbruiken meer energie dan ze opleveren.

De Energy Ball : veel geld voor weinig energie.

Oorlog om windenergie : windschaduw.

Schaalmodellen van industriële windmolens.

Geschiedenis (en toekomst) van de industriële windmolen

De microwindturbines van de toekomst? lowtech energierevolutie in Afrika.
Zwevende windmolens : energie uit de wolken ?
Windmolens op de zeebodem : onderwaterturbines.
TimberTower : een hightech windturbine uit hout.
Kitesurfen voor Electrabel : vliegers als alternatief voor een kerncentrale.
Breimachine op windkracht: en 4 andere doe-het-zelfprojecten voor de kerstvakantie.