Windpumpen zur Wasserversorgung: Open-Source-Bauplan für die ganze Welt

Kleine Windanlagen eigenen sich hervorragend, um Wasser zu pumpen. Eine neue Initiative wird die weltweite Nutzung von Windpumpen forcieren. Der Bauplan für den Selbstbau der Windräder wird in mehreren Sprachen erscheinen.

Windpumpen: Technisch elegantes Konzept

Windpumpen wurden weltweit millionenfach installiert und basieren auf einem technisch eleganten Konzept: Die Drehbewegung des Rotors treibt direkt eine Pumpe an, mit rein mechanischer Kraftübertragung.

Die Anwendungszwecke von Windpumpen sind vielfältig: Neben dem Pumpen von Trinkwasser gehört die Bewässerung in der Landwirtschaft und die Entwässerung von Sumpfgebieten dazu.

Bei Windpumpen denkt man schnell an historische Beispiele, wie z.B. die Westernräder in Amerika. Doch Windpumpen sind eine aktuelle Technologie, leistungsstark und robust.

Dazu gehört die Windpumpe auf dem Titel- Foto oben. Das Windrad steht auf einem kleinen Eiland vor der italienischen Insel Sardinien. Die Windpumpe fördert Wasser aus einem Brunnen, für die Bewohner der Insel und die Gäste eines Restaurants. Nach Auskunft der Bewohner läuft das Windrad seit vielen Jahrzehnten zuverlässig. Auf eine Benzin-Pumpe verzichtet man dort gerne.

Windpumpen-Projekt von Green Desert e.V.

Die gemeinnützige Organisation Green Desert e.V. aus Hannover hat zum Ziel, einfache Lösungen für die autarke Energie-, Agrar und Wasserversorgung zu entwickeln. Das Team von Green Desert hat sich in der Vergangenheit mehrfach mit dem Selbstbau von Kleinwindanlagen beschäftigt.

Der erste Workshop zum Bau einer Windpumpe wurde 2014 organisiert. Schon damals ist den Experten aufgefallen, dass es keine öffentliche Anleitung für den Bau einer Windpumpe gibt.

Windpumpe Westernrad

Im Jahr 2017 wird das Thema Wasserversorgung durch Windenergie auf eine ganz neue Ebene gehoben. Es geht nicht nur um den Bau einzelner Anlagen. Die weltweite Verbreitung von Windpumpen soll maßgeblich vorangebracht werden.

Das Potenzial für Windpumpen dürfte weltweit enorm sein. Eine Versorgung mit Trinkwasser ist in vielen Teilen der Welt nur unzureichend gesichert. Verunreinigtes Wasser und damit verbundene Durchfallerkrankungen sind weltweit eine der häufigsten Todesursachen von Kindern.

Bau und Test in Deutschland – Langfristiger Betrieb in Uganda

Im Juli 2017 wurde in Hannover im Rahmen eines Workshops ein Windrad vom Typ KUKATE gebaut. Der Aufbau der Windanlage wird Mitte September auf dem Gelände der BeLu-Ugandahilfe e.V im Landkreis Emsland in Niedersachsen erfolgen. Dort wird die Windpumpe rund ein Jahr getestet und von Experten begutachtet. Dieser Prototyp soll nach erfolgreichem Betrieb später in Uganda installiert werden.

Windanlagen Workshop

Workshop-Team bei der "Hochzeit" der Windanlage d.h. Verbindung von Gondel und Mast (Foto: Horst Crome)

Selbstbau-Windanlagen von Prof. Horst Crome

Technisch verantwortlich für die Workshops und den Bauplan der Windpumpe zeigt sich Prof. Horst Crome von der Hochschule Bremen, einer der führenden Experten für Kleinwindanlagen. Sein Fokus liegt auf Selbstbau-Anlagen des Konzepts KUKATE.

Diese robusten Selbstbau-Windanlagen wurden für den jahrzehntelangen Betrieb in Entwicklungsländern konstruiert. Auf einem Windtestfeld im Werderland wurden diverse Typen getestet und weiterentwickelt. Erstmals wird jetzt das anspruchsvolle CK220-Aluminiumflügelprofil für den Selbstbau von Rotorblättern ausgetauscht gegen einfach zu bauende Blechflügel.

Die für Green Desert entwickelte Windpumpe ist dafür ausgelegt, aus einer Tiefe von 10 Metern pro Stunde rund 3.600 Liter Wasser zu pumpen. Die Kolbenpumpe kann bei Bedarf gegen eine Membranpumpe ausgetauscht werden, die sich besonders zum Verteilen von Flusswasser für die Landbewässerung eignet. Dabei geht man von mäßigen Windverhältnissen aus, wie sie im Binnenland vorherrschen: : Der Rotor erreicht seine Nennleistung bereits bei rund 6 m/s.

Windanlagen Rotor

Der 3,4 m große Rotor hat 12 Flügel (Foto: Green Desert e.V.)

Es wird ein hybrides Konzept verfolgt: Das Selbstbau-Windrad kann entweder als rein mechanische Windpumpe oder als Strom erzeugende Kleinwindkraftanlage gebaut werden. Dafür wird die Gondel mit dem Pumpenantrieb einfach ausgetauscht gegen eine Konstruktion mit Getriebe und Generator (ca. 500W). Rotor, Mast sowie Steuer- und Seitenfahne bleiben dieselben.

Open-Source-Bauanleitung für Windpumpe:
open-windpump.org

open wind pump technology

Das Windenergie-Projekt von Green Desert e.V. bekommt internationale Tragweite, da aus dem technischen Konzept eine Open-Source-Bauanleitung erstellt werden soll. Genaue technische Zeichnungen, Stücklisten, Abbildungen, Fotos, Filme, Werkzeuglisten und Baubeschreibungen sind umfangreich und sollen so den Erfolg garantieren. Diese Anleitung wird kostenfrei in mehreren Sprachen verfügbar sein. Menschen aus der ganzen Welt sollen befähigt werden, eine kleine Windanlage zur Wasserversorgung selbst zu bauen.

Die Windanlage wird flexibel einsetzbar sein: Zum Pumpen von Wasser aus Brunnen (Kolbenpumpe), von Wasser aus Flüssen (Membranpumpe) und zur Stromerzeugung (Generator).

Zur Informationsverbreitung und Vernetzung wird die Plattform
www.open-windpump.org dienen.

Finanzierung per Crowdfunding:
Jeder Beitrag hilft

Zur Finanzierung des Projekts wurde auf der Crowdfunding-Plattform betterplace.org eine Initiative gestartet: „Open Windpump Technology - Ein Windrad zum Wasserpumpen“, siehe hier.

Meiner Meinung nach eines der interessantesten und nützlichsten Kleinwindkraft-Projekte der letzten Jahre. In Zeiten der Flüchtlingskrise ist die Unterstützung der autarken Energie- und Wasserversorgung in armen und infrastrukturschwachen Regionen dieser Erde von großer Bedeutung.

Ich habe dafür gespendet. Beim Verfassen dieses Artikels (Mitte August 2017) betrug die noch offene Summe rund 9.000 Euro. Meine Bitte an jeden einzelnen Leser: Denke darüber nach, ob du das Projekt auch fördern möchtest.

Weitere Infos zum Projekt

Vielen Dank an Wilfried Gravel von der Energieeffizienzagentur Landkreis Emsland, der auf das Projekt aufmerksam gemacht hat. 
Besten Dank auch an Prof. Horst Crome für die Bereitstellung technischer Details zur Windpumpe.

Autor: Patrick Jüttemann