Degu-Kraftwerk
In der Zeit vor Weihnachten 2015 habe ich (Christian Lange; zu der Zeit Schüler des neunten Jahrgangs) für den Physik-Unterricht ein „Degu-Kraftwerk“ gebastelt. Degus sind Nagetiere aus der Gattung der Strauchratten. Ihre Ausmaße sind etwa mit denen einer Ratte vergleichbar.
Das Problem
Mit Herrn Schütze als Physiklehrer hatten wir gerade das Thema Energieversorgung Deutschlands, wir haben ein Beispiel zur Stromversorgung Deutschlands mit Hamstern durchgerechnet und haben festgestellt das es unmöglich wäre Deutschland nur mit „erneuerbaren Energien“ aus Hamstern zu Versorgen. Da unsere Rechnungen aber nur auf wagen Annahmen beruhten und wir es alle interessant fanden das ganze einmal praktisch durchzuspielen, boten sich meine Degus als Hamster-Ersatz sehr gut an.
Der Käfig
Das Kraftwerk
Also habe ich ein paar Steckkastenteile mit nach Hause genommen und sie mit Flügelschrauben am Käfig meiner Degus befestigt. Auf der Halteplatte hatte ich einen kleinen Generator montiert, den ich über ein Gummiband mit dem Laufrad verbinden wollte. Allerdings konnte man das Gummiband nicht gut über Kreuz laufen lassen, was aber nötig gewesen wäre um die zwei Achsen mit einander zu verbinden. Also habe ich die Welle des Generators durch eine weitere Platte auf die gleiche Stellung mit der des Rades gebracht, diese machte die Konstruktion allerdings um einiges wackeliger, da die Steckkastenteile aus Kunststoff bestanden.
An den Generator schloss ich dann das Gummi und ein DMM (Digitalmultimeter) an, mit dem ich sowohl die elektrische Stromstärke I als auch die elektrische Spannung U messen konnte. Das Gummiband führte zur Welle des Laufrades. Damit war der Versuchsaufbau abgeschlossen!
Endgültiger Aufbau (das Rote im Bild ist das Rad)
Ursprünglicher Aufbau
Die Messung
Nun beobachtete ich die Degus etwa vier Wochen lang. Doch ich stellte schnell fest, dass die Tiere nur relativ wenig elektrische Energie erzeugten. Die Unwirtschaftlichkeit dieses Modells hatte ich nach der Rechnung für ein Hamsterkraftwerk schon vermutet. Die gemessenen Werte schwankten um U=1V und I=0,2A! Somit ergab sich für mein Kraftwerk eine durchschnittliche Leistung von P=U*I=1V*0,2A=0,2W. Die erzeugten 0,2 Watt reichten aber nicht aus, oder waren nur zu kurz anliegend, als dass man eine kleine LED damit hätte betreiben können. Zum Vergleich: Eine handelsübliche Glühbirne benötigt eine Leistung von 40 bis 60 Watt.
Ein freundlicher Degu
Um eine schwache Glühbirne zu betreiben müssten also 40W:0,2W=200 meiner Degus konstant an ihrem Limit laufen. Um ganz Deutschland zu versorgen, benötigte man 15.000.000.000.000 Ratten im aktiven Dienst...
Christian Lange, E-Phase