Nestkühlung mittels Technik!

[Jacky]

Hallo miteinander,
ich möchte euch meine Lösung einer Nestkühlung vorstellen.

Um das Becken (Baubericht) meiner Camponotus barbaricus (Haltungsbericht) nicht in den Keller schleppen zu müssen suchte ich nach einer Möglichkeit dieses zu kühlen. Nach ein paar Überlegungen musste ich jedoch einsehen das das ganze Becken zu kühlen doch relativ aufwendig wäre, nur das Ytong-Nest aber durchaus möglich.
Das Becken steht in einem Raum im Dachgeschoß der nicht selbst sondern nur indirekt durch Nebenräume und Räume unterhalb beheizt wird. Zudem steht es direkt an einer kalten Außenmauer und unmittelbar unter einem Dachfenster wo kalte Luft einfällt. Die Temperatur bewegt sich im Becken und somit auch im Nest je nach Außentemperatur tagsüber bei etwa 17-19 Grad und nachts etwas weniger. Somit waren die Rahmenbedingungen schon mal gegeben aber für eine "artgerechte" Überwinterung doch etwas zu warm. Ein offenes oder gekipptes Fenster kommt nicht in Frage da ich mich öfters darin aufhalte und nicht den ganzen Winter über frieren möchte.
Nun suchte ich nach einer Möglichkeit die Temperatur im Nest um ein paar Grad zu senken und kam auf die Idee es mit einem Peltier-Element zu versuchen. Ein Peltier-Element ist ein elektrothermischer Wandler der bei Stromzufuhr auf einer Seite warm und auf der anderen kalt wird, oder besser gesagt heiß und eisig. Das genaue Funktionsprinzip kann man unter anderem im Wikipedia nachlesen. Peltier-Element
Nun besorgte ich mir ein kleines Peltier-Element mit einer Leistung von 10 Watt und einer Größe von nur 2x2cm. Ich kam schnell zu der Erkenntnis es kühlt nur so gut so viel Wärme auf der anderen Seite abgeführt wird. Der erste Versuchsaufbau war jedoch schon sehr vielversprechend, durch weitere Versuche und Verbesserungen kam ich dem Ziel immer näher.

Die Kühlung besteht eigentlich aus nur drei Teilen, ein Aluwinkel der vor das Nest gestellt wird, in der Mitte das Peltier-Element und zur Wärmeabfuhr ein PC Kühler mit Lüfter.

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Zur Verschraubung von Aluwinkel und Kühlkörper wurden Kunststoffschrauben verwendet damit zwischen Warm und Kaltseite keine wärmeleitende Verbindung besteht. Eine dünne Isoliermatte mit Alubeschichtung auf dem Aluwinkel verhindert das Erwärmen der Kaltseite durch den warmen Kühlkörper. Es gab so einiges zu beachten, mir wurde das auch erst durch probieren und Überlegungen bewusst. Mein Bestreben war die best mögliche Effizienz rauszuholen um den Lüfter so langsam wie möglich laufen zu lassen um Lärm und Vibrationen zu vermeiden.

Die fertig aufgebaute Kühlung:

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Das Peltier-Element benötigt eine Nennspannung von 3,7 Volt, doch versorgt wird es mit 3,3 Volt aus einem PC Netzteil was vollkommen ausreichend ist. Das Netzteil wurde für diesen Zweck etwas modifiziert und nur die benötigten Spannungsleitungen rausgeführt. Die geringe Belastung und ein größerer Kühlkörper im inneren des Netzteils machen einen Netzteillüfter sogar überflüssig.

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Mit höchster Drehzahl laufendem Lüfter wird auf der Kaltseite eine Temperatur um den Gefrierpunkt erreicht. Da ich die Tiere aber nicht frosten möchte reicht es aus den Lüfter mit nur 5 anstatt 12 Volt zu betreiben, es wird weniger Wärme abgeführt und somit der Wirkungsgrad etwas verschlechtert. Ist aber dadurch so gut wie geräuschlos und es wird dennoch eine Temperatur von nur wenigen Plusgraden erreicht. Die durch den Lüfter geringfügig auftretenden Vibrationen werden von Gummifüßen absorbiert auf dem die Kühlung steht.

Die Abkühlung des Nestes erfolgt keinesfalls abrupt sondern eher langsam. Zwischen dem kalten Alu und dem Nest befinden sich ein paar Millimeter Luft (kann durch verschieben verändert werden), 6mm Glas und 2mm Plexiglas direkt vor dem Nest was allesamt schlechte Wärme-/Kälteleiter sind und sich somit die Kälte nur langsam ausbreiten kann.
Etwas Sorgen bereitete mir das sich an der kalten Fläche stark bildende Kondenswasser, doch auch hierfür fand sich eine Lösung. Ich fertigte aus einer steifen Folie eine Art Untersetzer in dem das Ganze steht. So kann das Kondenswasser nicht seitlich weg sondern nur zum warmen Kühlkörper hin ablaufen und verdunstet dort. Durch die Temperaturdifferenz bildet sich auch im nestinneren etwas Kondenswasser was für die Wasserversorgung der Ameisen über dem Winter ausreichend sein dürfte.

Die Kühlung an ihrem Einsatzort:

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Natürlich muß so eine Kühlung auch geregelt werden. Dafür verwende ich einen ThermoControl Pro 2 der auf Kühlbetrieb umgestellt und mit zwei Temperaturschaltkreisen für Tag und Nacht bestens geeignet ist. Derzeit kühle ich nur nachts auf 13 Grad, tagsüber entspricht die Raumtemperatur etwa den an ihrem Herkunftsort. An diesen gerichtet werde ich die Temperatur allmählich weiter senken, viel weniger als 15 Grad Tagestemperatur hat es dort ohnehin nicht. Ich denke so werde ich die Ameisen gut über den Winter bringen damit sie sich im nächsten Jahr gut regeneriert weiter entwickeln können.

Der zeitliche Aufwand betrug doch einige Stunden aber wenn man Spass am basteln hat nimmt man das gerne in kauf. Der finanzielle Aufwand war mit gerade mal 12 Euro für das Peltier-Element minimal, den Rest hatte ich zuhause rumliegen und wird jetzt wieder sinnvoll verwendet. :)


Gruß, Jacky

[mixi]

Wahnsinn
das nenne ich "erfindergeist"
super ehrlich gut Idee weiter mit solchen Sachen!
mfG
mixi

[Tinchen]

Hy,
coole Idee, aber glaubst nicht dass die Ameisen vom kalten Nest ins Warme nach draußen flüchten?
lg Tina

[FALLout]

Moin
Super Idee! Auch praktisch für den Sommer wenn es mal wieder doch wärmer wird als gewollt. Werde ich Nächstes Jahr mal nachbauen!
Ganz klar 5 Sterne.

@Tinchen
Sie werden nicht flüchten da sie sich ja ohne hin auf den Winter vorbereiten und Außenaktivitäten einstellen. Zur Not kannst auch noch die Eingänge verstöpseln

[christian]

Hallo

Ich kann meinen Vorrednern nur zustimmen, echt gute Idee:respekt::respekt:! Da kann ich mir vielleicht auch mal südeuropäische Arten zulegen, ich habe nämlich keinen Keller .

mfG

christian

[Jacky]

Danke euch allen!

@Tina
Wie FALLout schon richtig schrieb wurde die Außenaktivität schon vorher auf ein Minimum reduziert und je weiter man das Nest abkühlt desto weniger bewegen sie sich.
Es ist in der Natur nicht viel anders, wenn sie in einem Erdnest leben ist es dort auch kühler als an der Oberfläche wenn die Sonne scheint. Oder wenn man einheimische Arten in den Kühlschrank stellt versuchen sie ja auch nicht aus dem Nest zu flüchten.

Ich habe die Kühlung nun seit einer Woche in Betrieb und konnte wenn sie an ist noch nie eine außerhalb des Nestes sehen, nur wenn sie aus ist und sich das Nest erwärmt sieht man gelegentlich eine furagieren. Ich denke das klappt so ganz gut.

LG, Jacky

[ameisenheld4]

Super Idee!!
Vorallem toll ist der Preis, das kann sich glaube ich, jeder leisten .
Aber eine Frage bleibt noch, wie stellst du es an wenn das Nest 3x so gross ist? Kann man dann einfach das ganze System der Grösse anpassen, oder wie machst du das?

Mfg ameisenheld4

[Jacky]

Aber eine Frage bleibt noch, wie stellst du es an wenn das Nest 3x so gross ist? Kann man dann einfach das ganze System der Grösse anpassen, oder wie machst du das?

Natürlich muß die Kühlung der Koloniegröße und somit der Nestgröße angepasst werden. Das kleine Peltier hat zu meiner Verwunderung erstaunliches Potential, ich könnte mir gut vorstellen das die Kühlfläche, also der Aluwinkel gut doppelt so groß sein könnte und es würden dennoch ausreichend niedrige Temperaturen erreicht werden.
Außerdem ist das von mir verwendete eines der kleinsten und leistungsschwächsten.

Gruß, Jacky