Wenn ich mich in meiner Motorradwerkstatt umschaue, sehe ich überall Druckluftwerkzeuge. Von Handgeräten wie Schlagschraubern, Schleifmaschinen, Schneidwerkzeugen, Sägen und Winkelschleifern bis hin zu großen Geräten wie einer Sandstrahlkabine und einer Bereifungsmaschine – Druckluft ist ein wesentlicher Faktor bei der Verrichtung einer Vielzahl von Arbeiten.

Der Druckluftkompressor, den ich seit den 1990er Jahren einsetze, verwendet einen 220-Volt-Elektromotor mit 7 PS, der eine zweistufige Druckluftpumpe mit 800 Umdrehungen pro Minute antreibt, die den 80-Gallonen-Tank in etwa fünf Minuten auf 150 psi füllt. Die Maschine ist so zuverlässig, dass ich kaum noch auf sie achte. Erst bei einem Stromausfall wird mir bewusst, wie sehr ich mich auf den ständig verfügbaren Vorrat an Druckluft verlasse.

Weil in unserer sich schnell verändernden Welt preiswerte und verlässliche Energie immer weniger selbstverständlich ist, hatte ich mir vorgenommen, ein System zu bauen, mit dem ich meine Drucklufttanks ohne Strom oder Treibstoff füllen kann. Meine Konstruktion sollte frei von jeglicher Elektronik sein, und die Komponenten sollten bei minimaler Wartung ein Leben lang halten. Ich wollte so viele gebrauchte Teile wie möglich verwenden, um die Kosten niedrig zu halten und zu Recycling und Wiederverwertung anzuregen.

Komponenten

Als Erstes musste ich einen Drucklufttank finden. Ich fand einen 80 Gallonen (300 Liter) Ingersoll Rand Druckluftkompressor, der 1952 hergestellt wurde. Ich entfernte die Druckluftpumpe und den Elektromotor. Die ursprüngliche Pumpe wurde durch eine neue von Speedaire ersetzt, die für 115 psi ausgelegt ist und normalerweise einen 0,5-PS-Motor zum Betrieb benötigt. Die Pumpe ist an der Oberseite des Druckufttanks mit einer Stahlplatte befestigt, die mit der ursprünglichen Motorplatte verschraubt ist.

An der Stelle des Elektromotors habe ich eine massive Stahlwelle mit selbstzentrierenden Stehlagern installiert. Diese Welle trägt drei 20 kg schwere Kompressorscheiben, die als Schwungräder dienen, um den Betrieb zu stabilisieren. Diese Riemenscheiben haben eine 1 ⅜"-Bohrung und einen Durchmesser von 16". Ein einzelner Keilriemen der Größe 4L verbindet die Schwungradwelle mit der Druckluftpumpe.

Als Nächstes stand die Suche nach einem auf Muskelkraft basierenden Antrieb zum Drehen der Schwungräder auf dem Programm. Ich fand einen Schwinn-Heimtrainer aus den 1970er Jahren, der sehr gut konstruiert war und fast nur aus Stahlteilen bestand. Ich zerlegte ihn bis auf das Nötigste und baute eine Sturmey Archer Nabenschaltung mit acht Gängen anstelle des ursprünglichen Speichenrads ein. Diese Nabe hat einen Übersetzungsbereich von 1:1 bis 3,25:1, und die Gänge werden mit einem Hebel am Lenker geschaltet.

Um das Treten zu erleichtern, wurden die Tretkurbeln durch Kurbelarme aus Cr-Mo-Stahl, abgedichtete Lager und Plattformpedale von einem BMX-Rennrad ersetzt. Lenker und Vorbau wurden ebenfalls durch Cr-Mo-Komponenten ersetzt, um das Durchbiegen bei starker Beanspruchung zu minimieren, und für hohe Belastbarkeit wurden ⅛"-Fahrradketten verwendet.

Anschließend wurden der ehemalige Heimtrainer und der Druckluftbehälter ausgerichtet und in der richtigen Position auf einen Rahmen aus Kanthölzern (15x15cm) montiert. Das Ausgangsritzel des Fahrrads wurde durch eine weitere Kette mit einem ähnlichen Ritzel am Ende der Schwungradwelle verbunden. Damit war das Antriebssystem komplett.

Um den Luftstrom zu steuern, habe ich ein zweistufiges System gebaut. Ein 10-Gallonen-Tank (38 Liter) und der 80-Gallonen-Tank (300 Liter) sind mit separaten Ventilen versehen, so dass ich jeden Tank unabhängig voneinander oder beide zusammen befüllen oder Druckluft von einem Tank in den anderen umfüllen kann. Manometer an jedem Tank dienen zur Überwachung des Drucks. Wenn der große Tank zum ersten Mal befüllt wird, bringe ich ihn auf 50 psi, indem ich ihn direkt mit der Druckluftpumpe befülle. Dann beginne ich, den kleinen Tank auf 100 psi aufzufüllen um anschließend die Druckluft von dort aus in den großen Tank zu leiten.

Acht-Gang-Schaltung

Die Acht-Gang-Schaltung ist eine große Hilfe beim Füllen des Drucklufttanks. Wenn der Fülldruck niedrig ist, kann das Fahrrad in den höheren Gängen gefahren werden. Wenn der Druck im Bereich von 70-100 psi liegt, werden die niedrigeren Gänge verwendet, um den wachsenden Widerstand der Druckluftpumpe zu bewältigen.

Um die leeren Tanks auf 100 psi aufzufüllen, muss man sich etwa eine Woche lang täglich 5-10 Mal aufs Fahrrad schwingen. Wenn ich in der Werkstatt viel zu tun habe, ist es eine gute Möglichkeit, einen klaren Kopf zu bekommen, und bei kaltem Wetter wärmt es mich auf und bringt meinen Kreislauf in Schwung. Ich kann einen niedrigen Gang einlegen, wenn ich beim Treten telefonieren oder Musik hören will.

Dass ich in die Pedale treten muss, um die Druckluft zu erzeugen, sorgt dafür dass ich beim Einsatz der Werkzeuge keine Druckluft mehr verschwende, und ich achte auch mehr darauf, dass alle Anschlüsse richtig abgedichtet sind, damit keine Lecks entstehen.

Die am stärksten strapazierten Teile dieser Maschine sind die Dichtungen der Druckluftpumpe, der Antriebsriemen und die Ketten, die Zahnräder und der zentrale Druckluftschlauch. Ich halte Ersatzteile für diese Teile vorrätig, um einen störungsfreien Betrieb für die nächsten Jahre zu gewährleisten. Alle Teile können mit einfachstem Werkszeug gewartet und repariert werden.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Druckluft zum Antrieb sind die niedrigen Kosten für Druckluftwerkzeuge. Der aktuelle Trend geht zu Akku-Geräten, so dass die Leute ihre “veralteten” Druckluftwerkzeuge verkaufen. Es gibt viele gebrauchte Druckluftkompressoren mit defekten Motoren oder Pumpen zu kaufen, die daher recht preiswert sind. Es gibt ein gutes Angebot an gebrauchten Heimtrainern, was wahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass die Leute sie angeschafft hatten, um ein Fitnessprogramm zu beginnen, aber den Plan nie durchgezogen haben. Meine nächste Änderung wird darin bestehen, einen weiteren 80-Gallonen-Tank hinzuzufügen, um die Speicherkapazität zu erhöhen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Hauptvorteile des fahrradbetriebenen Druckluftkompressors darin bestehen, dass kein Strom benötigt wird, dass er jederzeit auch in abgelegenen Gegenden betrieben werden kann, dass er aus größtenteils recycelten Komponenten besteht, die leicht repariert werden können, und dass er keine Betriebskosten verursacht. Es gibt weitere zusätzliche Nebeneffekte, und während ich dieses Gerät benutze, zeigen sich immer mehr positive Wirkungen – insbesondere ein gesunder Körper durch das Treten der Pedale und ein gesunder Geist durch das Denken außerhalb von festgefahrenen Bahnen.

Technische Daten:

• Hauptlufttank: 80 Gallonen (300 Liter), horizontal, Ingersoll Rand
• Fülltank: 10 Gallonen (38 Liter), 125 psi, SnapOn
• Druckluftpumpe: Einstufig, 1 PS Max, 115 psi, Speedaire 40KH94
• Heimtrainer: Schwinn Exerciser
• Getriebe: 8-Gang-Nabenschaltung, Sturmey Archer S80 XRK8
• Schwungräder: Gusseisen, 16" Durchmesser, 1 ⅜" Bohrung
• Stehlager: P207 abgedichtet, selbstzentrierend, langer Fuß
• Riemen: 4L Keilriemen
• Ketten: 1/2 x 1/8 KMC Z1EHX Wide
• Ventile: ½" NPT Kugelhähne, Messing
• Luftfilter: K&N Pod, Textil- und Stahlgewebe