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Green Power – Autarke Stromversorgung auf dem Flugplatz!

Eingereicht

Elektroflug ist eine feine Sache – unter einer Voraussetzung: volle Akkus. Die wenigsten Modellflugplätze dürften jedoch über einen festen Stromanschluss verfügen, so dass das Laden gerade größerer Akkupacks zum Problem werden kann. Im Verein von Diam Elanac, Autor unserer Schwester-Zeitschrift MFI,  hat man sich dazu Gedanken gemacht und eine zwar nicht preiswerte, aber perfekt funktionierende und vor allem unweltfreundliche Lösung realisiert.

Neue_Energie-1Der Elektroantrieb ist immer weiter auf dem Vormarsch, das lässt sich auch von den Liebhabern und Verfechtern der Verbrennungsmotoren nicht wegdiskutieren. War der Elektroantrieb zu Anfang meiner fliegerischen Laufbahn vor nunmehr gut einem Vierteljahrhundert noch den extrem leicht gebauten Segelflugmodellen einiger Spezialisten vorbehalten, so dringt er inzwischen in Regionen vor, die selbst mit Verbrennungsmotoren einiges an Aufwand erfordern.

Allen Spielarten des Elektroantriebs ist zur gewünschten Leistungsentfaltung eine Anforderung gemein: volle Akkus! Egal, welche chemische Zusammensetzung der Energiespeicher aufweist: Soll unser Vogel in die Luft, muss der Akku voll sein. Stellt einen das zu Hause noch vor weniger große Schwierigkeiten (ein potentes Ladegerät samt Netzteil oder eben ausreichend Zeit vorausgesetzt), so birgt das Nachladen auf dem Flugplatz gerade bei Antrieben jenseits der 6s einige Probleme. Ist der Verein nicht in der privilegierten Situation, einen festen Stromanschluss sein Eigen zu nennen, bleibt einem wohl oder übel nur die Autobatterie oder eben ein zusätzlicher bzw. alternativer Stromlieferant.

Die zur Auslieferung fertige Anlage in der ersten Konfiguration.

Die zur Auslieferung fertige Anlage in der ersten Konfiguration.

Hier kann ich mir eine Randbemerkung nicht verkneifen, denn man kommt zuweilen nicht umhin, sich gehörig an den Kopf zu fassen. Da wird, auch und gerade in diversen Onlineforen, von zumindest ansatzweise vernunftbegabten Menschen doch tatsächlich die Anschaffung und der Betrieb eines »Moppels«, eines Stromaggregates, nicht nur beschrieben, sondern auch empfohlen. Liebe Kollegen, geht’s eigentlich noch? Ihr postuliert größtenteils den vorgeblich umweltfreundlichen und leisen Elektroantrieb, um eure Stromspeicher dann mittels Verbrennung fossiler Brennstoffe in einer Wärmekraftmaschine mit miesestem Wirkungsgrad (von der Lärmbelastung einmal ganz abgesehen) wieder vollzupumpen? Man kann sich nur kopfschüttelnd abwenden …

Am sinnvollsten wäre also ein fester Stromanschluss am Fluggelände, aus dem die entsprechenden Ladegeräte gespeist werden können. Die Sache hat nur einen Haken: Geeignete Plätze befinden sich schon aus den Anforderungen des Luftrechts heraus zumeist außerhalb geschlossener Ortschaften, was einen Stromanschluss aufgrund der Kabelpreise, wenn aufgrund des maximalen Spannungsabfalls überhaupt möglich, extrem teuer macht. Dazu kommen Kosten für den Bauantrag, das sichere Eingraben des Zuleitungskabels, den Anschlusskasten samt Zähler und natürlich die Fixkosten, die auch in der Winterzeit oder während Schlechtwetterperioden anfallen.

Über viele Jahre hinweg haben wir in meinem Verein verschiedene Ansätze einer Stromversorgung auf dem Platz diskutiert und durchgerechnet. Entweder waren sie aber nicht praktikabel oder eben einfach zu teuer. Für unser Fluggelände im Außenbereich wären bei 400 Metern Entfernung zum nächsten Anschlusspunkt rechnerisch reine Materialkosten in Höhe von 12.000 bis 14.000 Euro fällig gewesen – ohne die Kosten für die Verlegung an sich und ungeachtet der Tatsache, dass mehrere Grundstücksbesitzer dazu ihre Einwilligung hätten geben müssen.

Das Herzstück: der 4s6p-LiPo-Akku mit 240 Ah.

Das Herzstück: der 4s6p-LiPo-Akku mit 240 Ah.

Problem – Lösung
Die Lösung unseres jahrelangen Problems ergab sich per Zufall. Auf Umwegen knüpften wir Kontakt zur Firma Beta-Motion in Pulheim, mit der in der Folgezeit ein Konzept erarbeitet und auf die Beine gestellt wurde, das nach nunmehr zwei Jahren Betrieb seine Alltagstauglichkeit unter Beweis gestellt hat.

Die Technik
Wir nutzen die Technik in unseren Modellen, aber irgendwie kam bisher keiner auf die Idee, Lithium-Zellen als Stromspeicher einer autarken Stromversorgung einzusetzen? Nun, mit unseren »Spielzeug-LiPos«, um sie einmal etwas despektierlich so zu bezeichnen, kommt man natürlich nicht weit. Für eine ernstzunehmende und vor allem betriebssichere Anlage sind unsere Modellbauakkus schlicht ungeeignet. Aber glücklicherweise gibt es im Automotive-Bereich Zellen, die neben einem eigensicheren Aufbau auch noch Daten aufweisen, bei denen sich selbst unsere besten Modellbauzellen vor Scham in ihren Schrumpfschlauch zurückziehen: 40 Ah Kapazität pro Zelle; Keramik-Separatoren und eine für die Strom­entnahme auf –30 bis 60° C definierte Betriebstemperatur; sichere 2.500 Ladezyklen, bezogen auf 1C Ladung und Entladung – um nur ein paar Eckdaten zu nennen. Dass es diese Zellen nicht als Sonderangebot in fernöstlichen Onlineshops gibt, versteht sich von selbst.

Die beiden Solarzellen-Panele bringen selbst im Winter bei bedecktem Himmel und eingeschneit mehrere Ampère Ladestrom.

Die beiden Solarzellen-Panele bringen selbst im Winter bei bedecktem Himmel und eingeschneit mehrere Ampère Ladestrom.

Geschaltet sind diese erstaunlich handlichen Zellen in 4s6p-Konfiguration, mithin 16,8 V und 240 Ah Kapazität. Wobei hier natürlich auch andere Konfigurationen oder spätere Erweiterungen möglich sind.

Ein Akkublock, so eindrucksvoll er auch sein mag, macht aber noch keine Stromversorgung, denn irgendwie müssen auch diese geladen werden. Hier kam für uns nur eine solarbasierte Anlage in Frage, die in Form zweier zusammengeschalteter Panels maximal ca. 300 W Ladeleistung zur Verfügung stellen. Nun haben wir einen Akku und …

 

Einen ausführlichen Bericht lesen Sie in der Ausgabe 5/2013 des MFI Magazins

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