Aufbau
Beim Generator wurde großer Wert auf eine kompakte und platzsparenden Konstruktion gelegt, um die Windangriffsfläche durch einen kleinen Gesamtdurchmesser möglichst gering zu halten.
Das Gehäuse bildet sich aus zwei sich gegenüberliegenden Aluminiumscheiben, die auch gleichzeitig als Lagersitz dienen und einem in Nuten geführten Mantelblech, das beide Aluscheiben auf Abstand hält bzw. miteinander verbindet.
Als Mantelblech kommt ein 1mm rund gebogener Aluminiumstreifen zum Einsatz – einfach zu beschaffen, zu biegen, sowie energiearm in der Herstellung und Bearbeitung. Ein kleiner Nachteil sind die schmal zu fräsenden Nuten, die einen Fräserwechsel erforderlich machen.
Ähnlich zum äußeren Mantel positionieren zwei gebogene 2mm-Alu-Blechstreifen den Stator lagegenau in der Mitte und unterstützen den Außenmantel in seiner Stabilität. Über die M5-Edelstahlschrauben werden alle Elemente fixiert, ausgerichtet und miteinander fest verspannt.
Für die elektromagnetische Induktion kommen zwei gegenüberliegende rostschutzgrundierte Stahl-Scheiben (St37) von 4mm Dicke zum Einsatz. Dazwischen liegt der Stator mit den Spulen. Jede Magnetscheibe trägt 12 Standard-Neodymmagnete (30 x 10 x 5mm, N45) mit abwechselnder Polarität.
Sie werden in passend ausgefräste Taschen von 1mm Tiefe eingelegt und dadurch -zusätzlich zu ihrer starken Selbstanziehung - in alle Richtungen fixiert - vor allem auch radial zur Fliehkraft. Durch eine kleine Aussparung hin zur Mitte, können die einzelnen Magnete mit einem Holzspatel o.ä. wieder ausgehebelt und ggfls. ausgetauscht werden.
Nachdem der Abstand zwischen Statoroberfläche und Magnete für einen guten Wirkungsgrad sehr klein ausfällt (ca. 1mm), müssen beide Stahlscheiben in sich eine ausreichende Geradheit aufweisen, was die meisten Standardronden aber erfüllen.
Schwieriger ist es, eine genaue Parallelität zwischen beiden Scheiben zu erreichen. Dafür kommen als Abstandhalter 3 gefräste aufeinander gestapelte Aluminium-Ringe zum Einsatz, die absolut frei von Graten sein müssen. Dafür kann das gleiche 6mm-Blech, das für die Gehäusescheiben verwendet wird zum Einsatz kommen, um die beim Fräsen verbleibenden Kreiszwischenräume materialsparend auszunutzen. Die Magnetscheiben werden über zwei Senkkopfschrauben durch die Distanzringe miteinander verschraubt. und das Drehmoment über zwei Passfedern auf die Welle übertragen.
Die Wahl von Aluminium als Haupt-Werkstoff ist zwar ökologisch nicht ganz optimal (viel graue Energie), bietet aber dennoch viele Vorteile und ist leider schwer durch einen anderen Werkstoff zu ersetzen. Für einen langjährigen Betrieb mit hoher mechanischer Belastung, werden relativ genaue Toleranzen und eine hohe Festigkeit benötigt. Holz ist nicht maßhaltig genug, Kunststoffe sind problematisch bzgl. Stabilität, Versprödung und Recycling. Stahl wäre noch eine Alternative, ist aber sehr rostanfällig, schwerer zu bearbeiten und ökologisch auch nicht ideal.
Aluminium bringt dagegen viele gute Eigenschaften mit – es lässt sich gut fräsen, ist relativ leicht, maßhaltig, rostfrei, stabil, langlebig und recyclebar.
Vor allem dieser letzte Punkt hat ganz erheblichen Einfluss auf die Gesamtbewertung, denn wiederverwendetes Aluminium benötigt nur noch ca. 5% des Energieaufwands von Primär-Aluminium!