Solarbetriebene Fahrradpumpstation


Bei diesem Projekt handelt es sich um eine autarke Kompressorstation, die sich durch ein
Solarpanel selbst mit Strom versorgt. Die Fahrradpumpstation ist das erste Projekt des Fablabs Cottbus und wurde durch den Ideenwettbewerb der BTU Cottbus gefördert.

Idee

Das Fahrrad ist ein ökologisches Fortbewegungsmittel und wegen der kurzen Wege in Cottbus besonders interessant. Diese Aspekte sollen durch eine autarke Fahrradpumpstation gefördert werden, die an einem zentralen Ort auf dem Gelände der BTU installiert die Wartung des Fahrrads erleichtert. Somit ist die Fahrradpumpstation einerseits eine praktische Einrichtung und andererseits ein öffentliches Symbol für das Fahrradfahren und die dezentrale Energieversorgung - durch die
Ausstattung mit Solarpanel, Akku und intelligenter Ladesteuerung.

Aufbau

Bei dem Bau der Station wurde überwiegend Schrott verarbeitet. Das Gehäuse ist z.B. das einer ausgedienten DDR Kreissäge und die Panelhalterung aus stählernen Kleiderstangen vom Sperrmüll. Gekauft wurde die Elektronik, der Kompressor und das Solarpanel. Weil bei einem öffentlich zugänglichen Gerät mit jeder Form der Nutzung gerechnet werden muss, wurde neben der Ladesteuerung eine Sicherheitselektronik verbaut, die den Aufbau vor Überhitzung schützt (12V-Betrieb, max. 20A).
Der Kern der Elektronik ist ein Arduino Nano, der die Sensorik auswertet sowie die Nutzungsdaten der Station, Temperatur- und Batteriedaten über eine Bluetooth-Schnittstelle zur Verfügung stellt.

Als Basis diente ein Solarstromsystem der Firma Offgridtec:

  • Anlagenleistung 50W (erweiterbar)
  • Systemspannung 12V DC
  • Abmessungen Modul 650mm x 505mm x 30mm
  • max. Laststrom 10A
  • Zelltyp monokristallin
  • enhaltenes Zubehör 1,5m Batteriekabel (6mm²) mit 30A Sicherung, 8m
    Verbindungskabel (Solarmodul zu Laderegler)
  • Enthaltener Laderegler Steca PR 1010
  • Enthaltene Batterie Offgridtec© 51Ah / 12V AGM Solar Batterie
  • Batterie Typ AGM-Batterie
  • max. Strom (Imp) 2,81A
  • durchschnittlicher Tagesertrag 200Wh (erweiterbar)
  • Kapazität bei HR10 (C10) 50 Ah (5.0A,1.75V)
  • Kapazität bei HR20 (C20) 51 Ah (1.19A,1.75V)
  • Modulspannung (Vmp) 17,8V
  • Anschlussmöglichkeiten 12V/DC
  • Leistung (Pmax) 50W
  • Leerlaufspannung (Voc) 22,3V
  • Kurzschlussstrom (Isc) 3,03A

Da die Last des Kompressors die Leistungsgrenze des Ladereglers überschreitet, wurde eine eigene Mosfet-Steuerung gebaut (siehe Schaltplan Q2).

Ausrichtung

Der Idealfall ist eine südliche 30° Neigung des Solar-Panels.

Team

Die Fahrradpumpstation wurde in mehreren Etappen erbaut und hat somit eine Vielzahl von Erbauern, weswegen sie ein gutes Beispiel für den sozialen Charakter unseres Fablabs ist.

Standort

Die Station steht auf dem BTU-Gelände. Hier die genaue Position:
https://osm.org/go/0MlMqh24Y

Fotodokumentation



Hey - lass uns das mal hier weiter diskutieren:

ich bin grundsätzlich eher pro elektrisch angetriebene pumpe - das hat ja auch eig. alles super funktioniert. der akku war auch jahre lang nicht das problem. handpumpen verschleißen auch, ich hab immer mal wieder so öffentliche handpumpen nutzen wollen, die verbogen waren oder nicht mehr richtig verdichtet haben. wir müssen da einfach nur nen hochwertigeren kompressor / pumpe einbauen. das was immer kaputt war ist der ventilaufsatz - und um den kommt man nicht rum, egal welches szenarion..

es gibt auch schon recht hochwertige 12-volt-kompressoren mit tank: Conseils Jardin & Bricolage : idées, guides, astuces pratiques?

oder hier ohne tank und günstiger, für den camping-bereich: https://www.campingwagner.de/product_info.php?info=p82889&utm_campaign=froogle_82889&utm_source=froogle&utm_medium=CPC&utm_content=textanzeige&campaign=froogle&gclid=Cj0KCQjwtMCKBhDAARIsAG-2Eu92j8nWr7wR-jAlq6TFo8uyqdjZ7AQD0e4yWY9mIX_a20U34J_RObcaAm6UEALw_wcB

Die Pumpe sieht schon solider aus, aber ist evtl. eine Nummer zu groß. Ich bin mir nicht sicher ab die Autobatterie dauerhaft genug Strom liefert. Da könnte Christopher evtl. was zu sagen. 2 Batterien parallel oder in Reihe will ich nicht, da die Ladeschaltung sonst zu komplex wird.

Update: Anfang Mai 2024 wurde die Fahrradpumpstation gestohlen. Sie war an den daneben stehenden Baum angekettet. Die Diebe haben nichts Besseres gefunden, als den Baum abzureißen. Zurückgeblieben ist lediglich eine Metallplatte, die anscheinend zu schwer war.

Zum Glück wurde die Fahrradpumpstation des FabLabCb von der Kripo wiedergefunden. Leider wurde sie teilweise zerstört und mit fehlenden Teilen zurückgebracht.

Fehlend waren die Autobatterie, die Solarpaneele sowie die pneumatischen Teile (Luftdruckmesser, Pumpenkopf). Glücklicherweise sind der Kompressor, das personalisierte Gehäuse aus der alten Kreissäge und das gesamte zusammengestellte Elektronik-System intakt geblieben.

Da ein Teil des Materials für eine neue Pumpe schon vorhanden war, hatten wir überlegt, ob wir eine ganz neue bauen oder die originale reparieren und nachrüsten wollen. Nach verschiedenen Tests und Anpassungsversuchen (@Marcel @johann @Sportfreund) wurde entschieden, die Originalteile wieder fit zu machen. Im Januar 2025 wurden die fehlenden Teile neu bestellt (Luftdruckanzeige, Pumpenkopf …) (@Christian_H) . Wenn alles vorhanden war, haben sich mehrere Mitglieder daran beteiligt, dass die Fahrradpumpstation bald wieder auf die Füße kommt und lange bleibt. Verbindungs- und Schutzteile wurden gezeichnet und 3D-gedruckt (@StefanA), ein neuer Deckel wurde aus einer Kunststoffplatte geschnitten und besprüht (@Johan) , die Anleitungen und ein neues Kunstwerk wurden von @Bene angebracht, ein Metallblech wurde zurechtgeschnitten, um die Unterseite der Solarmodule zu schützen (@Andre). Am 5. April 2025, während des monatlichen Repair-Café, wurden die letzten Details geklärt und die Montage durchgeführt (mit allen, die zuvor genannt wurden, und zusätzlich @Dobberschuetz und @christian_2).

Die Wiedergeburt der solarbetriebenen Fahrradpumpstation wurde am selben Tag mit viel Freude und ein bisschen Sekt gefeiert!

Im Oktober 2025 funktioniert die solarbetriebene Fahrradpumpstation immer noch einwandfrei.

Sie wird von Cottbuser*innen täglich mehrmals benutzt!

Seitdem diese Fahrradpumpstation existiert, war sie 3,5 Jahre lang in Betrieb und wurde mit Solarstrom versorgt. Während dieser Laufzeit wurde der Pumpenknopf (links auf der Nase des Maskottchens) 42 612 Mal gedrückt. Insgesamt hätte die Pumpe 2,5 Tage ohne Pause Luft in Fahrradreifen gedrückt. Umgerechnet sind es circa sechs Fahrradreifen, die pro Tag gepumpt werden.

Wir freuen uns, dass diese Maschine das Leben vieler Menschen in Cottbus positiv beeinflusst, denn genau das ist ihr Wert.