Projektkontext und Zielsetzung
Im Rahmen des Kurses Post Plattform Publishing wird für den diesjährigen Rundgang der Hochschule ein interaktives Energie‑Setup realisiert: Besucher:innen erzeugen durch das Treten eines Fahrrads selbst Strom, mit dem ein Server bzw. eine Website betrieben wird. Die Website ist nur dann verfügbar, wenn ausreichend Energie erzeugt wird – lässt die Leistung nach, verschwindet die Website. Energieproduktion und Mediennutzung werden so unmittelbar erfahrbar gemacht.
1.Rechercheüberblick: Mögliche Varianten eines Fahrrad-Generators
Im Vorfeld wurde eine ausführliche Recherche durchgeführt. Dabei wurden u. a. folgende Varianten identifiziert:
Nabendynamo (AC)
Vorteile: robust, wartungsarm, fest im Laufrad integriert
Nachteile: geringe Leistung, Wechselspannung → Gleichrichtung nötig
Seitenläufer-/Flaschendynamo
Vorteile: günstig, einfach montierbar
Nachteile: rutschig bei Nässe, begrenzte Leistung
Gleichstrommotor als Generator (z. B. Scooter- oder Tretmotor)
Vorteile: hohe Leistung, gute Effizienz
Nachteile: mechanisch aufwendiger Aufbau, Spannungsregelung nötig
Fahrradtrainer mit integriertem Generator
Vorteile: stabiler Stand, reproduzierbare Leistung
Nachteile: teuer, wenig flexibel
USB-Ladelösungen mit Spannungsregler
Vorteile: direkte Nutzung für digitale Geräte, einfache Integration
Nachteile: meist keine Energiespeicherung
2.Entscheidung für den Kemo USB Charger M172N
Nach Abwägung aller Optionen fiel die Entscheidung auf den Kemo USB Charger M172N.
Gründe für die Wahl:
kostengünstig und gut verfügbar (30-40 Euro), kompakte Bauform, integrierte Spannungsregelung auf 5 V USB, direkter Betrieb von Server/Website-Hardware über USB möglich
Bekannte Nachteile:
keine integrierte Pufferbatterie, stark schwankende Eingangsspannung bei ungleichmäßigem Treten, bei Leistungsabfall bricht die Stromversorgung sofort ab (im Projekt jedoch gewünscht)
3.Benötigte Komponenten
Fahrrad (idealerweise fest montiert oder auf Rollentrainer), Gleichstrommotor oder Dynamo (6–24 V DC empfohlen), Kemo USB Charger M172N, 2 Kupfer Kabel, ggf. Gleichrichter (bei Wechselspannung), USB-Kabel, Verbraucher (z. B. Raspberry Pi, Mini-Server, Smartphone), Multimeter zur Spannungsmessung, mechanische Halterungen (z. B. Holz, Metallwinkel, Kabelbinder)
4.Mechanischer Aufbau
1. Fahrrad sicher fixieren (z. B. Rollentrainer oder selbstgebauter Ständer)
2. Generator/Motor so positionieren, dass er durch das Hinterrad angetrieben wird
3. Auf gleichmäßigen Anpressdruck und stabile Befestigung achten
4. Freilauf testen: Das Rad muss ohne Blockieren drehen
5.Elektrische Installation des Kemo M172N
1. Das Kabel der Fahrradlichter aus Dynamo entfernen und in Buchse "LIGHT" des Kemo M172N anschließen
2. Neues Kabel an einem Ende mit Dynamo fixieren und das andere Ende in die Buchse "DYNAMO" des Kemo M172N anschließen
3. Neues Kabel an einem Ende in die Buchse "FRAME" anschließen und das andere Ende mit dem Fahrradrahmen befestigen, am besten eine Schraube aufdrehen und es unter der Schraube einklemmen. Im Anschluss Schraube mit Kabel darunter wieder zudrehen, um somit das Kabel einzuklemmen.
6.Inbetriebnahme
1. USB-Verbraucher anschließen
2. Fahrrad langsam antreten
3. Kontrollieren, ob das Gerät startet
4. Trittfrequenz erhöhen, bis der Server stabil läuft
Hinweis: Bei zu niedriger Drehzahl schaltet der Kemo M172N ab – dies ist projektbedingt erwünscht.
7.Optional: Minimale Pufferung
Falls kurze Spannungseinbrüche abgefangen werden sollen (z. B. für Boot-Vorgänge), können optional ergänzt werden: Superkondensator (5–10 F), kleine Powerbank (nur als Zwischenpuffer, nicht als Energiespeicher)