TEIL C

MUSKELKRAFT

TretmÜhlen (2)

Als in den späten 1820er Jahren mit dem Laufband eine neue Form des Antriebs für Boote entwickelt wird, erweist sich diese Technik als leicht und einfach zu reparieren, so daß schon bald eine relativ preiswerte Massenproduktion dieser Geräte beginnt.

Ab den 1840er Jahren beginnt das Laufband die horizontalen Tretmühlen als die bevorzugte Maschinenform bei Pferdefähren zu ersetzen. Die billigen und effektiven Laufbänder-Pferdeboote werden in Nordamerika bis die 1920er Jahre verwendet.

Die neuen Pferdelaufbänder werden insbesondere von den nordamerikanischen Landwirten begrüßt, da sie mit speziellen Zusatzvorrichtungen eine Vielzahl von Aufgaben rund um den Hof durchführen konnten. Auf der hier abgebildeten Anzeige aus dieser Zeit ist eine 2-PS-Laufband zu sehen, das eine Getreidemühle antreibt.

Auch im Transportwesen kommen Pferdelaufbänder zur Anwendungen. Der US-Erfinder und Künstler Rufus Porter, der u.a. 1845 das renommierte Magazin Scientific American gründet, stellt 1842 beispielsweise neben einem Luftschiff und einer erhöhten Eisenbahn auch Häuser vor, die sich von einer mit einem Pferd betriebenen Maschine bewegen lassen (Car for Removing Houses). Wobei man sich allerdings fragt, wozu der Umweg mit seinen mechanischen Verlusten– wenn das Pferd den Haustransporter genauso gut einfach ziehen könnte.

Im Jahr 1851 werden Treträder auch in dem U-Boot Brandtaucher (o. Eiserner Seehund) verwendet, um Luft zu pumpen, den Auftrieb zu ändern und somit zu tauchen bzw. aufzusteigen.

Hinter der Entwicklung steht der deutsche Erfinder Sebastian Wilhelm Valentin Bauer, der als Unteroffizier in die schleswig-holsteinische Armee eintritt, um mit deren Hilfe sein U-Boot zu bauen. Da das Einwerben öffentlicher Mittel trotz der relativ positiven Beurteilung des Projektes durch eine Kommission der Kriegsmarine erfolglos bleibt, versucht Bauer die Finanzierung auf privatem Wege zu realisieren.

Ab 1850 beginnt der Bau des U-Boots bei der Maschinenfabrik und Eisengießerei Schweffel & Howaldt in Kiel, doch noch vor seiner Vollendung bricht die Schleswig-Holsteinische Erhebung zusammen, weshalb Bauer gemeinsam mit zwei Mitarbeitern im Februar 1851 auf Testfahrt geht. Dabei sinkt das Boot auf den Grund der Kieler Förde und verzeichnet einen Wassereinbruch. Die Besatzung kann sich aber aus eigener Kraft retten und im Sommer 1887 wird der Brandtaucher  geborgen, der sich heute im Militärhistorischen Museum der Bundeswehr in Dresden befindet. Das hier abgebildete Funktionsmodell ist im Deutschen Museum in München ausgestellt.

Auch nach der Jahrhundertwende gehen die Entwicklungen weiter. Wobei nun erstmals auch der gesundheitliche Aspekt für Menschen zum Tragen kommt – wie einem Patent zu entnehmen ist, das ein Claude Lauraine Hagen im Jahr 1911 anmeldet (US-Nr. 1.064.968, erteilt 1913).

Die Idee stößt auf Resonanz – wie man auch auf einem Foto sieht, das von 1920 stammen soll. Leider sind dazu keine näheren Details zu erfahren.

Die bei diesen Laufbändern noch eingesetzten Holzlatten werden in den 1930er Jahren durch dauerhafte Textilien ersetzt.

Laufbänder werden nun aber auch wieder als Hundetrainingsgeräte in Verkehr gebracht. Eines der ersten diesbezüglichen Patente stammt von John R. Richards aus Oak Park, Illinois, aus dem Jahr 1939 (US-Nr. 2.155.684, angemeldet 1937).

Zeitgleich erscheinen in der US-Presse Fotos von einem Hunde-Laufrad-Vehikel mit vier Rädern, das der zu diesem Zeitpunkt bereits 80-jährige Hundetrainer Z. Wiggs aus Denton in Texas gebaut hat. Die Kraftübertragung zu den hinteren Antriebsrädern erfolgt mit Hilfe eines Riemen- und Riemenscheiben-Mechanismus, den der Fahrer durch einen Gangschaltungshebel steuert.

Das Poochmobile wird u.a. in dem Magazin Popular Science vorgestellt – leider ohne nähere Angaben darüber, ob sich für Wiggs damit auch ein wirtschaftlicher Erfolg eingestellt hat, und welche Auswirkung das ,Antriebs-Training’ auf die Hunde selbst zeigt.

Ein Laufband für Hunde, damit sich diese unabhängig von Wetterbedingungen bewegen können, gibt es heutzutage zu kaufen. Die Canine Treadmill, das z.B. bei hammacher.com für 650 $ angeboten wird, besitzt ein robustes und für die Pfoten weiches Gummiband, dessen Elektromotor auf eine Geschwindigkeit von 0,5 bis 8 km/h eingestellt werden kann.

Ebenfalls aus dem Jahr 1939 stammt der etwas seltsam wirkende Treadmill Wagon, welcher in der Juli-Ausgabe des US-Magazins Popular Science vorgestellt wird. Der von Harry Kister aus Pennsylvania entwickelte Laufband-Wagen soll ein Mehrzweckspielzeug und Trainingsgerät für die ganze Familie darstellen.

Wenn ein Kind auf den Metallwalzen läuft, kann es den Wagen nach vorne bewegen – allerdings langsamer, als wenn es selbst laufen und diesen ziehen würde. Besonderen Spaß machen könnte die Fortbewegung hingegen, wenn es bergab geht.

Indem die Walzen von einem Brett überdeckt werden, kann das Gefährt zudem als regulärer Wagen verwendet werden. Und als zusätzlichen Bonus können Mama und Papa den Wagen auf den Kopf stellen und ihn als altmodisches stationäres Laufband für ihren Ausgleichssport nutzen.

Das erste menschliche Laufband, das als Belastungstest genutzt wird um verschiedenen Herzerkrankungen zu diagnostizieren und zu überwachen, geht auf den international anerkannten Kardiologen Robert A. Bruce zurück, der die Technik 1952 an der Universität von Washington gemeinsam mit Wayne Quinton umsetzt, einem Entwickler biomedizinischer Geräte.

In den 1960er Jahren wird das Laufband als Trainingsgerät für den Menschen kommerzialisiert und kontinuierlich weiter verbessert. Besonderen Vorschub erhält die Technik des Heimlaufbands und Heimtrainers durch den Arzt Kenneth H. Cooper, der 1968 in seinem Buch Aerobics medizinische Argumente für die Vorteile des Ausdauertrainings liefert.

Zu den zeitgenössischen Umsetzungen der Pferde-Tretmühlen-Technik gehört das sechsrädrige Fleethorse Naturmobil (früher: Naturcar), ein volltransparentes Leichtbau-Fahrzeug, in welchem das Tier über ein Laufband trabt. Das Design stammt von dem iranischen Ingenieur Hadi Mirhejazi, der zwei Jahre lang daran gearbeitet hat, bis sein 1-PS-Pferdewagen Mitte 2008 die volle Funktionsfähigkeit erreicht.

Dies ist deshalb nicht ganz so einfach wie bei den früheren Ausführungen, da die Umsetzung der Energie indirekt erfolgt: Das Pferde-Laufband ist mit einer 20-Gang-Schaltung ausgestattet und speist die systemeigene Batterie, welche wiederum die Motoren versorgt, die das Fahrzeug vorwärts bewegt. Vorne haben der Fahrer und ein Passagier Platz. Bei einem Straßentest werden immerhin knapp 45 km/h erreicht.

Ein weiteres Design, das bislang allerdings noch nicht umgesetzt wurde, ähnelt einem Doppelstockbus mit offenem Dach, der von insgesamt vier Laufband-Pferden angetrieben wird.

Beim 2007 in Indio, Kalifornien, stattfindenden Coachella Valley Music & Arts Festival, wo erstmals ein Energie-Spielplatz den Besuchern die Möglichkeit bietet, Ihre Kindheitserinnerungen wieder zu beleben – und dabei Strom zu erzeugen, werden neben stromerzeugenden Wippen, Fahrrädern und Schaukeln auch stromerzeugende Laufräder installiert, deren gesammelte Energie in einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert wird. Initiator des Projekts ist die 2002 von Eric Ritz gegründete Non-Profit-Organisation Global Inheritance in Los Angeles.

Einen ähnlichen Spielplatz mit energieerzeugenden Geräten errichtet die Organisation auch beim Outside Lands Musikfestival im Golden Gate Park in San Francisco, das im August 2010 veranstaltet wird. Diesmal wird das Projekt gemeinsam mit der Firma Toyota durchgeführt, weshalb das Ganze auch den Namen Prius-Playground bekommt. Als Belohnung erhalten die ,Aktivisten’, die z.B. drei Minuten lang das menschliche Hamsterrad drehen, eine Eistüte, die mit dem selbst generierten Strom gemacht wird.

Die Installation tourt anschließend auf mehreren großen Festivals im ganzen Land, einschließlich Lollapalloza, Mile High und dem Voodoo-Fest in New Orleans. Und natürlich auch bei den späteren Coachella-Musikfestivals – wie 2011, wo zwei Laufräder (neben diversen anderen Geräten) den Strom für die DJs auf der Bühne liefern: the Energy FACTory DJ Mixer.

Im Jahr 2008 erscheint in den Blogs eine Roller-Variante, bei welcher der Fahrer eher ein Läufer ist, denn der antreibende Mechanismus besteht aus einem Laufband wie bei Fitneß-Trainingsgeräten.

Das Treadmillbike kostet 2.500 CA-$, kann von dem kanadischen Hersteller Bicycle Forest in Waterloo, Ontario, aber auch angemietet werden. Der Widerstandsgrad des Bandes ist einstellbar und kann leicht an die Kraft des jeweiligen Fahrers/Läufers angepaßt werden. Neben diesem Laufband-Rad bietet die Firma übrigens noch viele weitere interessante Sitz- und Liegeräder an, ebenso wie hochentwickelte CAD-Programme für das eigene Fahrraddesign.

Obwohl der Preis bis 2010 auf 2.000 CA-$ sinkt, ist später nichts mehr über das Gerät zu hören.

Ein ähnliches Vehikel, allerdings mit vier Rädern und für bis zu zwei Personen geeignet, die gemeinsam für die Fortbewegung sorgen, ist das Speedmobile des rumänisch-stämmigen, ehemaligen Leistungssportlers Alex Astilean, der u.a. persönlicher Trainer von Stars wie Cindy Crawford ist. Das Gefährt soll eine Geschwindigkeit bis 64 km/h erreichen.

Schwachpunkt seines bereits 2007 vorgestellten Konzepts ist die nicht ganz so einfache Steuerung des Tretwagens, der zudem wie eine abgespeckte Arbeits-Hebebühne aussieht und noch einiges an Weiterentwicklung benötigt. Weshalb der mit seiner Firma SpeedFit in East Hampton, New York, beheimatete Erfinder und Unternehmer seit Ende 2008 auf der Suche nach Investoren ist – bislang allerdings ohne Erfolg.

Eher an ein Kunstprojekt zu denken scheinen die beiden Designer Karin van Lieshout und Guido Ooms, die gemeinsam das Designbüro Ooms im niederländischen Eindhoven leiten, als sie ihren Rollator entwickeln.

Der auch Leg Wagon genannte Laufband-Rollator – denn so sieht er tatsächlich aus – hat die Maße  130 x 60 x 100 cm und verwendet ein spezielles Drei-Gang-Antriebssystem, das die Anstrengungen beim Wandern multiplizieren und  das Tempo erhöhen soll. Zum Verkauf steht das Design nicht.

Dies ist bei der holländischen Firma Lopifit anders, deren ebenfalls niederländischer Gründer Bruin Bergmeester aus Valthe im August 2014 den Prototyp seines gleichnamigen, elektrisch verstärkten Laufband-Fahrrads Lopifit als eine völlig neue Art der Fortbewegung vorstellt.

Dank des elektrischen Hilfsmotors erfordert das Vorwärtskommen nicht mehr Mühe als ein Spaziergang zu Fuß im Park. In Kombination mit dem Getriebe steigert der Motor das normale Schrittempo auf die Geschwindigkeit eines Fahrrades.

Wenn man auf dem Lopifit geht, drückt man das Laufband mit den Füßen nach hinten, worauf die Bewegung des Laufbands von einem Sensor registriert wird, der wiederum ein Signal an die elektronische Vorrichtung gibt, welche den Motor aktiviert und die Gehbewegung weiterhin fortgesetzt unterstützt. Wird die Bremse betätigt, schaltet sich der Motor sofort ab, und wenn es bergab geht, wird eine Freilauffunktion aktiviert.

Das Laufen auf dem Band füttert Strom in die Batterie, die wiederum das Hinterrad antreibt und das 55 kg schwere Gefährt samt Läufer mit einer Geschwindigkeit von bis zu 25 km/h vorwärts treibt. Die maximale Zuladung beträgt 136 kg, die Maße lauten 222 x 42 x 120 cm, und die Länge des Laufbandes wird mit 90 cm angegeben.

Das in fünf Farben erhältliche Lopifit soll mit seinem 18,2 Ah Li-Ion-Akku eine Reichweite von 45 - 55 km haben und wird für 1.899 € verkauft (2015: 1.699 €).

Im April 2010 berichtet die Presse über ein stromerzeugendes Laufband, das ein William Taylor für die Kühe seiner Farm in Nordirland erfunden hat.

Statt beim Grasen ziellos in der Pferch herumzuwandern, wie es die meisten Kühe nicht weniger als acht Stunden am Tag tun, werden Taylors Tiere einzeln an die Arbeit geschickt – indem sie während des Fressens das Laufband seiner Livestock Power Mill betreiben.

Auf dieser steht die Kuh auf einem passiven, schrägen Laufband, auf dem das Tier langsam nach unten rutscht, wenn es nicht nach vorne geht und ein Band antreibt, das über ein Getriebe den stromproduzierenden Generator rotieren läßt. Ein vorn angebrachter Futtertrog lockt die Kuh, in Bewegung zu bleiben.

Der Ein-Kuh Prototyp erzeugt bis zu zwei Kilowatt, genug um vier Melkmaschinen anzutreiben. Taylor zufolge könnte eine kleine Farm den Preis eines 50-Kuh-Systems von schätzungsweise 100.000 $ in drei Jahren refinanzieren. Zudem legen einige Studien nahe, daß Kühe, die sich mehr bewegen, auch mehr Milch geben. Leider ist auch in diesem Fall später nichts Neues mehr zu hören.

Der libanesische Produktdesigner Nadim Inaty aus Beirut präsentiert im Oktober 2011 das Konzept eines menschliches Hamsterrads, das sich praktisch überall – selbst auf dem Dach eines mehrstöckigen Bürogebäudes – aufstellen läßt, damit Jogger auch mitten in der Großstadt ihrem Hobby nachgehen und ganz nebenbei auch noch etwas für die Umwelt tun können, indem sie während ihres Trainings grünen Strom erzeugen.

Das Hamsterrad namens Green Wheel besteht aus einem Grünstreifen, der selbst inmitten der größten Betonwüste für ein kleines bißchen Natur sorgen soll. Darauf angebracht ist ein Laufrad aus Plexiglas, bei dessen Rotation ein Generator angetrieben wird, der sich in der Unterkonstruktion befindet.

Eine 30-minütige Trainingseinheit in dem Laufrad soll dem Entwickler zufolge rund 120 Wh  Energie erzeugen, wobei Inaty gerne mehrere dieser Laufräder aneinander koppeln und den so erzeugten Strom zwischenspeichern würde, um ihn später beispielsweise für Straßenbeleuchtungen und Ampeln zu nutzen.

Der Industriedesigner Sihyeong Ryu aus Südkorea wiederum will die Technologie dazu nutzen, um auf gesunde Art und Weise zu sauberer Kleidung zu kommen.

Sein Projekt mit dem pragmatischen Titel Wheel ist ein dynamisches Waschmaschinen-Konzept, bei dem die menschliche kinetische Leistung innerhalb des Laufrades verwendet wird, um die Wäsche zu waschen und die dabei ggf. nicht genutzte Energie für späteren Verbrauch zu speichern. Hierzu sollen auch die zusätzlich installierten CIGS-Dünnschicht-Solarzellen an der Oberseite beitragen, während ein flexibles Display vor dem Läufer dafür sorgt, daß keine Langeweile aufkommt.

Mit seinem im Juni 2014 veröffentlichen Vorschlag beteiligt sich Ryu an dem diesjährigen Electrolux Design Lab Wettbewerb, über eine Umsetzung ist bislang nichts bekannt.

 

Weiter mit den muskelbetriebenen Wasserfahrzeugen...