Elektrischer Strom eröffnet Menschen sowohl soziale als auch wirtschaftliche Perspektiven: Man kann Strassen, Schulen und Spitäler beleuchten, Nahrungsmittel und Medikamente kühlen, leichter kommunizieren und neue Marktmöglichkeiten erschliessen. Doch die Stromversorgung in Entwicklungsländern ist häufig fragil und umweltbelastend – oder gar nicht existent. Und in Industrieländern bestehende Anlagen zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen sind für Entwicklungsländer oft wirtschaftlich nicht tragbar. Mit einer massgeschneiderten Low-Tech-Windturbine zum Selberbauen wollen wir den Menschen vor Ort ermöglichen, sich mit nachhaltig produzierter Energie selbst zu versorgen.

Bambus und Holz als Werkstoffe
Neu an der Windturbine sind vor allem die verwendeten Materialien: Aus Bambus und Holz entstehen mit etwas handwerklichem Geschick aerodynamische Rotorblätter, die Gondel und der Mast. Diese sind durch einfach gehaltene Metallteile verbunden. Indem wir Schablonen verwenden, können wir den Fertigungsprozess präzis und einfach halten. So ist es mit wenig Aufwand möglich, genaue Formen herzustellen, was vor allem bei den Rotorblättern wichtig ist.

Mit dem Ansatz der lokalen Herstellbarkeit wollen wir erreichen, dass der erzeugte Strom erschwinglich ist und die lokale Bevölkerung die Turbine selbst warten kann. Diese zentrale Anforderung bedingte eine möglichst einfache und robuste Konstruktion. Die elektrische Regelung wurde darum grösstenteils durch eine mechanische ersetzt. Die Turbine richtet sich durch ihre hinter der Gondel platzierten Rotorblätter selber in den Wind. Bei zu hohen Windgeschwindigkeiten klappen die Flügel wie bei einer Palme nach hinten. In Zusammenarbeit mit Ingenieuren vor Ort haben wir die Leistung der Turbine so ausgelegt, dass sie den Energiebedarf eines Haushaltes über mehrere Jahre decken kann.

Prototyp als Fokus-Projekt
Die Bambus-Turbine entstand im Rahmen der Fokus-Projekte des Departements Maschinenbau und Verfahrenstechnik. Während rund neun Monaten haben wir geplant, dimensioniert, gesägt, geschliffen, geklebt, gebunden und laminiert. So ist ein Prototyp im Massstab 1:2 entstanden, der bereits erste Tests erfolgreich absolviert hat. Dieser Prototyp wird am offiziellen Roll-Out-Event der Fokusprojekte 2013/14 im Hauptgebäude an der ETH vorgestellt.

Text: ETH Zukunftsblog, Gabriela Fisch (Studentin Maschinenbau 6. Semester) und Nils Pütz (Student Maschinenbau 6. Semester) an der ETH Zürich