Kleinschalige krachtopwekking

De mens zelve ....

.... stelt niet zo veel voor

Een krachtbron kan nuttige arbeid verrichten. Als je terug kijkt op de menselijke geschiedenis, dan besef je dat de mens zelf de allereerste krachtbron op aarde was. Ze moesten wel, onze verre voorouders, om te overleven.

Kracht geven is vermoeiend. De mens heeft (dus) geleerd, andere energiebronnen voor krachtopwekking te exploiteren: het hondentredrad, de paardemolen, windkracht, waterkracht, de stoommachine, de heteluchtmotor, de verbrandingsmotor, de electromotor, de turbine. De kracht van de mens zit in zijn denkkracht, niet zozeer in lichaamskracht.

Het menselijk vermogen tot fysieke arbeid is namelijk maar heel beperkt. Je kunt er zeven moderne LED-lampen mee aan het branden houden. Met één ouderwetse 100 W gloeilamp heeft hij al grote moeite. Kortdurende energie-explosies gaan hem redelijk af (zie de Olympische Spelen), maar langdurig belasten, duurarbeid, daar brengen we niet heel veel van terecht. Daar zijn we gewoonweg niet op gebouwd.

Kun je het arbeidsvermogen van de mens meten?

Als je zoekt op de term "bepaling arbeidsvermogen" kom je onmiddellijk terecht in een volkomen Kafkaeske wereld, die mij de rillingen over de rug doet lopen. Met een simpele zaak als het bepalen van het arbeidsvermogen van een mens, gewoon in Watt, onder piekbelasting en/of onder duurbelasting, heeft dat vreselijke gedoe niets te maken.

Onderzoek naar het menselijk arbeidsvermogen is niet nieuw. Er zijn tijden geweest dat dat onderzoek heel pragmatisch was: laat ze werken tot ze er dood bij neervallen (letterlijk). Vergis je niet. Lijfeigen-schap werd in Nederland pas kort voor 1800 afgeschaft. Verder naar het oosten ging dat nog langzamer, in Rusland bijvoorbeeld pas in 1861.

Een meer menselijk verantwoorde, wetenschappelijker, opzet van de studie van het menselijk arbeidsvermogen kwam in de loop van de negentiende eeuw op gang. Er werden allerlei lab.-proeven gedaan en praktijkmetingen verricht. Zoals je kunt begrijpen spelen bij dit soort proeven heel veel ongrijpbare (niet te kwantificeren) factoren een rol. De resultaten variëren dan ook wild en zijn lastig te interpreteren, laat staan toe te passen.

De beruchte "fietsproef" bij de cardioloog is in ieder geval één min-of-meer standaardmethode die vertelt wat een gegeven proefpersoon aan maximum prestatie, dus aan topvermogen, kan halen. Dat wordt bepaald door de zuurstoftoevoer aan de spieren en begrensd door de melkzuurproduktie van diezelfde spieren.

Grofweg kun je stellen dat een "gemiddelde" mens in duurbelasting ongeveer 75 Watt kan opwekken. Bij 10 uur heb je dan ¾ kWh geleverd. Gedurende een korte krachtsexplosie zal het gemiddeld menselijk vermogen ongeveer 450 Watt zijn. Een afgetraind topsporter komt qua explosie een stuk verder dan de gemiddelde mens en haalt ongeveer de 2.000 Watt.

Je realiseert je dat deze getalletjes afhankelijk zijn van (bijvoorbeeld) het geslacht; van de leeftijd; van de lichaamsbouw; van de lichamelijke en geestelijke gezondheid; van de motivatie; van de mate van training. En dan ook nog van het soort belasting ....

Vergelijk de mens eens met een paard?

Het arbeidsvermogen van een paard is 736 Watt. Dat is de definitie van de oude, maar niet geheel vergeten eenheid "Paardenkracht". Nu heb je renpaarden, sierpaarden en werkknollen. Ga er maar van uit, dat de definitie gebaseerd is op het echte werkpaard.

Een stevig werkpaard weegt zeker 450 kg, dus 6 maal zo veel als een "gemiddelde" mens. Per kg lichaamsgewicht levert een paard 1,635 Watt; een volwassen "gewone" mens 1 Watt. En, dat verzeker ik je, een mens is veel duurder in de voeding .... in ieder geval dan een werkpaard.