Kleine Solar-Windanlage für Schreibtisch oder Fensterbrett

Diese Mini Solar-Windkraftanlage wird als 4-teiliges Modell geliefert und ist innerhalb weniger Minuten einsatzbereit. Einfach den Mast auf die Bodenplatte stecken, die Gondel auf dem Mast befestigen und die Flügel vorsichtig aufstecken.

Auf dem Dach der Gondel befindet sich die Solarzelle, welche Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandelt. Dieser Strom treibt einen kleinen Motor an, der wiederum das Windrad in Bewegung setzt. Je stärker die Sonneneinstrahlung, umso schneller rotieren die Flügel.

Der optimale Standplatz ist z.B. ein Fensterbrett, der Schreibtisch mit direkter Sonneneinstrahlung oder eine Halogenleuchte mit mindestens 100 Watt oder einem 50 Watt Spot direkt auf die Solarzelle gerichtet (Abstand max. 30 cm). Leuchtstoffröhren sind ungeeignet.

Weitere Informationen:

• Schwierigkeitsstufe: einfach
• Lichtquelle: direktes Sonnenlicht
• Altersempfehlung: ab 10 Jahren
• Kein Spielzeug, Sammlermodell

Abmessungen:

• Gesamthöhe: ca. 15,5 cm
• Nabenhöhe: 11,5 cm
• Rotorblattlänge: 4,5 cm
• Bodenplatte: 6,5 x 6,5 cm
• Zellengröße in mm: 3 x 1,8 cm

Warum dreht sich der Propeller dieser Windanlage eigentlich so langsam, wenn man die Anlage filmt?

Das Phänomen nennt sich Stroboskopeffekt oder auch aliasing bei digitalen Aufnahmen.

Was passiert dabei?

• Eine Kamera nimmt nicht kontinuierlich auf, sondern macht viele Einzelbilder pro Sekunde (Framerate), z.B. 30 oder 60 Bilder pro Sekunde (hier beim iPhone = 60 Bilder pro Sekunde.
• Wenn der Propeller sehr schnell dreht, hat er sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufnahmen schon ein Stück weiter gedreht.
• Wenn die Drehung pro Bild genau ein bisschen weniger als eine volle Umdrehung ist, erscheint der Propeller auf dem Video so, als würde er sich langsam rückwärts oder vorwärts drehen – obwohl er in Wirklichkeit viel schneller dreht.
• Das liegt daran, dass das Gehirn aus den Einzelbildern eine Bewegung “zusammenrechnet”, aber durch die fehlenden Zwischenbilder eine scheinbar langsamere oder sogar rückläufige Bewegung wahrnimmt.

Ein einfaches Beispiel:

• Angenommen, ein Propeller macht 59 Umdrehungen pro Sekunde und die Kamera nimmt 60 Bilder pro Sekunde auf.
• Bei jedem neuen Bild ist der Propeller dann nur um 1/60 Umdrehung weitergedreht als beim letzten Bild.
• Für unser Auge sieht das dann so aus, als ob er ganz langsam vorwärts rotiert.

Wenn die Abweichung größer ist, kann der Propeller im Video sogar rückwärts zu laufen scheinen.

Zusammenfassung in Stichpunkten:

• Kamera filmt in Einzelbildern (Framerate).
• Propeller dreht sich schneller als die Framerate erfasst.
• Zwischen zwei Bildern ist nur ein kleiner Drehwinkel Unterschied.
• Unser Auge interpretiert daraus eine langsame oder rückläufige Drehung.