Elektromotore und Kochen auf größeren Booten

Ahoi zusammen,

2009 habe ich auf einer Bootswerft in Emden einen Skipper getroffen, der seinen Kutter gerade komplett auf elektischen Antrieb umgestellt hat (im Eigenbau). Heute würde der Einsatz von PlugIn-Diesel-Hybrid -Motoren auf kleineren Fahrtenyachten Sinn machen, denn die schweren Akkus dienen dann gleich als Kielballast und geladen werden kann in der Marina oder Solarmodul. Leider sind die Preise in den Segmenten so eng, dass der klassische Dreizylinder-Flautenschieber preislich kaum zu toppen ist.
Im wasserstoff/elektrischen Bootsbau mit hohem Exportanteil sind wir ja schon führend in Deutschland. Leider nur in einem Segment, was sich vornehmlich geräuscharm unter Wasser bewegt und von uniformierter Besatzung im Dreischichtbetrieb gesteuert wird. Ich denke, dass dies erst dann in den Massenmarkt des Bootsbaus eingeht, wenn über KFZ-Markt ausreichende Mengen an bezahlbaren Motoren, Generatoren etc. vorhanden sind.

Guten Morgen, grundsätzlich ja sehr geil, wenn man bestimmt Parameter beachtet. Das würde ich machen . Wir reden von Booten in verdrängerfahrt,
1. pv Anlage flächendeckend verschattungssicher geschaltet,
2. Akkus ist klar
3. kleiner windgenerator, ca. 600 Watt,
4. inductions Herd ja, aber zusätzlich andere Koch Möglichkeit,
5. und jetzt kommt es ein kleiner Verbrennungsmotor mit Generator, leider ist das was ich suche oder mir vorstelle noch nicht auf dem Markt, leicht , leistungsstark, leise, da muss noch etwas passieren ,
So könnte ich es mir vorstellen
Liebe Grüße aus Kroatien 🇭🇷 Jochen Brinco

Der Gedanke treibt mich auch um.

Das elektrische Kochen ist kein wirklich großes Problem - die Kochplatten haben zwar eine Leistung von 1-2 kW, aber sie werden ja nur kurzzeitig mit voller Leistung genutzt. Wenn also zum Kochen eines Mittagessens 1,5 kWh verbraucht werden, ist das schon deutlich überdurchschnittlich.

Aber selbst diese 1,5 kWh sind nix gegenüber dem, was man für den elektrischen Antrieb einer mittleren oder größeren Yacht benötigt. Selbst wenn man davon ausgeht, dass der Hauptantrieb die Segel sind. Auch dann ist der Motor ein wichtiger Sicherheitsaspekt, vor allem auf See. Flauten wie auch Sturm (vor allem in Küstennähe und aus der "falschen" Richtung) können da zu einer ernstzunehmenden Gefahr werden.

So ein mittleres Boot (um die 40-46 Fuß) braucht aber auch elektrisch wenigstens um die 20-30 kW Antriebsleistung. Man rechnet ca. 1 kW elektrisch statt 2 PS Diesel (wegen der besseren Leistungsverteilung und des höheren Drehmomentes bei E-Motoren). In Strömungsgebieten lieber etwas mehr, um Leistungsreserven zu haben.

E-Motoren dieser Leistungsklasse sind in der Regel kein Problem. Einen 30 kW Motor als Ersatz für einen Innenbord-Diesel wird man immer finden können. Der muss ja nicht speziell für Boote sein

Das Hauptproblem ist der Energiebedarf, den es zu decken gilt. Bei 30 kW zwei Stunden mit 2/3 Leistung gegen Wind oder Strömung anzufahren bedeutet, dass man 40 kWh in Akkus gespeichert haben muss. Bei Akku-Preisen von mind. 500,- Euro je 1 kWh sind das ca. 20.000 Euro nur für die Akkus.
Einen 40-PS-Diesel verbraucht bei halber Leistung in zwei Stunden vielleicht 10 Liter. Die hat man noch im Reservekanister in der Backskiste, wenn es sein muss.

Und auf See gegen eine Flaute anzufahren, da sind 2 Stunden keine Zeit. Bei einer reinen Akku-Lösung sollte man also bei einer 30-KW-Maschine mind. um die 120-150 kWh Akku einplanen. Und das wird dann richtig teuer. Reicht dann für einen guten halben Tag.

Mit Solar für den Antrieb nachladen - das machen nur Tagträumer.
Wenn man auf der Barfußroute pro m² gut 1 kWh in die Akkus schieben kann, bräuchte man für das Nachladen von 120 kWh bei 12 m² Solarfläche an Deck (was auf einem Segelboot schon ziemlich viel ist) 10 Tage zum Aufladen. Eigentlich sogar mehr, weil man ja auch noch Strom für andere Dinge braucht.

Man wird also um einen Diesel-Generator nicht umhin kommen, und dieser sollte meiner Meinung nach in der Lage sein, den E-Antrieb wenigstens mit halber Kraft anzutreiben. Bei 30 kW Motor also 15 kW Generator.

Auch ein Wellengenerator, der über die Rotation der Schraube beim Segeln E-Energie an Bord produziert, bringt es wohl auch bei idealer Ausrichtung und hoher Geschwindigkeit nicht auf 1 kW Leistung. Oder man hat einen Propeller, den man mit 30 kW nicht wirklich antreiben kann.

Ein spannendes Thema - ich beschränke mich vorerst auf eine 48-V-Basis für die Verbraucherbatterien und einen ordentlichen Inverter und weiterhin meinen Diesel für die Fahrt. Damit habe ich ausreichend E-Energie für alle Verbraucher ...

Das ist alles vollkommen richtig, aber es geht um eine Idee und da setzt ich wie bei u Booten auf Elektro Diesel, wenn Mann das finanzielle mal außer acht löst. Denn dann ist einfach Diesel die Lösung

Bei U-Booten ist der Diesel eh ein Problem, da er Sauerstoff braucht, den man zusätzlich mitführen muss. Bei der Unterwasserfahrt ist der für die Atemluft benötigte Sauerstoff eine wichtige Ressource.

Dazu kommt im militärischen Bereich, dass ein Dieselmotor ziemlich laut ist. Immer. Egal wie gut man dämmt - er ist kilometerweit zu hören und zu orten.

DAS sind die Gründe, warum man dort auf E-Antriebe setzt. Wobei der Strom mehrheitlich per Mini-Kernreaktor gewonnen wird - nicht nur bei den Russen. Das ist leise, sauber (Strahlung kann man sehr einfach abschirmen) und mit einer unübertroffenen Energieausbeute.

Die "Idee" ist also nicht wirklich der Öko-Gedanke dabei

Am Diesel - zumindest als Generator für die benötigte Elektroenergie - führt wohl noch auf längere Sicht kaum ein ernsthafter Weg vorbei. Nicht einmal, wenn man das Finanzielle außen vor lässt.

Ich habe auf meinem Segelboot zum Beispiel einen 500-Liter-Dieseltank. Er mag groß erscheinen, aber wenn man schon einmal 3 Tage fast nur mit Maschine fahren musste, weil kaum Wind war - aber dafür der nachfolgende Sturm nicht auf offener See erlebt werden wollte, ist man froh, selbst dann noch gute 100 Liter Reserve im Tank zu haben.

500 Liter Diesel enthalten gute 5.000 kWh Energie. Da diese im Verbrennungsprozess nur mit ca. 20 - 25 % am Propeller ankommen, bräuchte man trotzdem noch gute 1000 kWh Akku-Aquivalenz, um die gleichen Reserven zu haben. Das entspricht über 500 Akkus für 12 V und 160 Ah nutzbarer Kapazität. Da bliebe mir nicht mehr viel Platz zum Leben auf meinem Boot

Es ist mehr als Offensichtlich, dass bei diesen Größenordnungen Ladekapazitäten von 10 oder auch 20 kWh über Solar und Wellengenerator am Tag nur eine sehr untergeordnete Rolle spielen.

Auch wenn man sagt: "Naja, kann ich ja an der nächsten Marina mit Landstrom laden.", wird das nur sehr bedingt klappen.
Die meisten Anschlüsse sind mit 16 A, 230 V abgesichert. Also gut 3,5 kW.
Da kann man in 24 Stunden effektiv nicht einmal 100 kWh in die Akkus schieben.

Vor allem aber wird die pauschale Abrechnung der Elektroenergie kaum noch eine Marina machen, wenn diese Form des "Betankens" um sich greift. Wenn da ein Boot 10 Tage lang die volle Leistung über 24 Stunden aus dem Anschluss saugt, mag das in einer größeren Marina noch unbemerkt bleiben. Machen das aber nur 20 oder 30 Boote von 100, dürften die Kabel in den meisten Marinas anfangen zu glühen. Dafür ist die Infrastruktur weder in den Marinas noch deren Stromversorgung aus dem Hochspannungsnetz ausgelegt - und das wird sich auch kaum in den nächsten 10-20 Jahren ändern.

Leichte Leistungsstarke Motoren habe ich mal bei einer beruflichen Recherche entdeckt und finde das immer noch das dies eine innovative und alternative Technologie darstellt, leider kenne ich mich auf dem Gebiet der Schiffahrt gar nicht aus.
https://molabo.com/

Ich denke, es geht mehr um einen kleinen, leistungsstarken Verbrennermotor für den Generator.

Da kommt eigentlich nur ein Inverter-Generator in Frage, bei der die Maschine mit optimaler Drehzahl für die abgerufene Leistung laufen kann und nicht mit der Nenndrehzahl für den erzeugten Wechselstrom (meist 1.500 oder 3.000 rpm).
Und leise? Nun, inzwischen ist das technisch nicht mehr das Problem - aber Schallschutz ist nun einmal aufwändig, kostet und wiegt.

Zu dem verlinkten Antriebssystem:
Kennst du die Preisregion? Dafür bekommst du einen neuen Yanmar (für meine Augen mit die teuersten Marine-Motoren - vor allem wenn man bedenkt, dass es in der Regel die gleichen Diesel sind, die auch in vielen Baumaschinen für einen Bruchteil verbaut werden) und für 50 Jahre Kraftstoff

Trotzdem bleiben die Einschränkungen bei Reichweite (Sicherheitsaspekt - zumindest auf dem Meer) und Energieversorgung.

Denn eine 50-kW-Maschine über Solar zu versorgen ist utopisch, selbst wenn man die kompletten 30-40 m² Decksfläche mit Solarpanelen abdecken würde. Die hätten nicht einmal den täglichen Ertrag für eine Stunde Fahrt mit so einer Maschine unter Last.

Bei den Akkus nicht besser: Minimum wären wohl 150 - 200 kWh Akku-Kapazität, um so eine Maschine auch unter Sicherheitsaspekten nutzen zu können. Die Kosten dann allein bei aktuellen Preisen für LiFePOs um die 60-90.000 Euro.

Laden in der Marina: Meist sind die Anschlüsse für 12-15-Meter-Yachten auf 16 A ausgelegt, in seltenen Fällen auch mal 32 A. Aber selbst bei 32 A dauert es mal deutlich über 2 Tage, bis die Akkus wieder voll sind.
Und wenn das dann noch mehrere Boote gleichzeitig machen ...