Elektrokonzept für Segelboot mit E-Motor

Vielleicht hat ja jemand Lust, mit drüber nachzudenken und kann Ideen einbringen. Es geht um Folgendes:

Auf einer kleinen Segelyacht soll das heterogene Energiekonzept komplett "elektrifiziert" werden. Dabei wird an ein dieselelektrisches Antriebssystem (Hilfsmotor für Hafenein- und Ausfahrten, Flautenschieber und für Notfälle) gedacht und auch der Propangasherd soll einer elektrischen Kochstelle weichen (Induktionsherd und Mikrowelle).

Stromquellen sind v.a. ein kleiner Dieselgenerator mit ca 2 kW Leistung, etwa 3 x 100 Wp Solarmodule, ein kleiner Windgenerator (liefert im Schnitt etwa 3 bis 5 A bei 12V). Der elektrische Antriebsmotor soll mit 4kW bemessen sein, idR aber wird nur 1/2 oder gar nur 1/4 der Leistung benötigt. Im Idealfall soll der Antriebsmotor beim Segeln als Generator wirken. Der Strom wird über eine ordentlich große Batteriebank gepuffert (min 500 Ah bei 12V, eventuell werden die Batterien zu 48V zusammen geschaltet).

Wichtiger Aspekt bei allen Konzepten: Gewicht sparen! Bisher ist in dem Boot ein ca 150 kg schwerer 27 PS Dieselmotor verbaut mit einem 250 Liter-Tank (ca 100 Stunden Reichweite). Aufgrund seines bei niedriger Drehzahl sehr viel höheren Drehmoments kann ein 4 kW E-Motor diesen Dieselmotor gut ersetzen.

Ich hab' mich schon so weit schlau gemacht, dass bei 4kW Leistung eigentlich nur asynchroner Drehstrommotor in Frage kommt, dessen Drehzahl mittels Frequenzumrichter geregelt wird. Zwei Fragen stellen sie hier:

- sind 3 x 230V oder 3 x 400V sinnvoller?

- kann der Motor auch als Generator wirken, und wenn ja, wie?

Gespeist wird der Drehstrommotor aus der Batteriebank mittels Wechselrichter.

- woher kriegt man die passenden Wechselrichter

- wie müssen diese Wechselrichter dimensioniert werden? Ich hab' was von Anlaufschaltungen für Drehstrommotoren gelesen, die das Anlaufen mit gutem Drehmoment auch unter Vermeidung der hohen Anlaufströme ermöglichen.

- ich habe bisher nur sündteure Drehstromwechselrichter gefunden (z.B. von SMA) - kann man diese selbst bauen (klar kann man, aber gibt's Anleitungen dafür)?

- ist ein Wechselrichterkonzept möglich, das den Haushaltswechselstrom von

230V für die normalen Verbraucher und umschaltbar den Drehstrom für den Motor liefert? Normale 230V Verbraucher und Drehstrommotor müssen nie gleichzeitig laufen.

Wie speist der Dieselgenerator am sinnvollsten seinen Strom in die Batteriebank ein? Bei FischerPanda

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steht was von einem Gleichstromgenerator, der wesentlich effizienter arbeiten würde als AC-Generatoren. Was ist da dran?

Gruß Tom Berger

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Tom Berger
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Warum?

[...]

Das scheint mir besonders unguenstig, da Kochen auf Gas angenehmer und vom Energieverbauch her *extrem* viel guenstiger ist!

4kW Motor und nur 2kW Generator? Willst du die Batterien leernuckeln? 4kW/12V=333.3A! [...]

Mehr als 500 Ah Batterien und Gewicht sparen? Kabel fuer 333A sind auch nicht gerade duenn und leicht, also auf wenn ueberhaupt dann die Batterien mit 48V, dann sind immer noch 83A...

Hat der Diesel kein Getriebe?

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Juergen Hannappel

Am Sun, 07 Nov 2004 19:03:16 +0100 schrieb Juergen Hannappel:

Weniger Verbrauch, längere Lebensdauer des Diesels, konsistentes Energiekonzept, verringerte Brand- und ausgeschlossene Explosionsgefahr, bequemeres Handling ...

Das halte ich nach reiflicher Überlegung für ein Gerücht, aber darüber müssen wir jetzt nicht streiten. Wichtig ist mir dabei, dass die Probleme mit Gas an Bord, der Gasbeschaffung und der offenen Flamme an Bord damit überwunden werden.

Der Motor wird außer in Notsituationen (Legerwall ...) so gut wie nie mit voller Leistung fahren, und länger als 'ne halbe Stunde am Stück muss er auch nicht aus den Batterien nuckeln (das sind bei halber Leistung nur knappe 90 Ah). Bei längeren Motorstrecken wird der Dieselgenerator immer parallel laufen.

Batterien für 500 Ah wiegen zwischen 150 und 200 kg. Bisher waren 200 Ah installiert, macht also ein Mehrgewicht von 120 kg. Der Generator wiegt weniger als 50 kg gegenüber den 150 kg der früheren Dieselmaschine, macht nur noch ein Mehrgewicht von 20 kg, das Getriebe entfällt aber auch noch, was nochmals 30 kg spart. Da der 2 kW Generator weniger als die Hälfte vom

27-PS-Diesel verbraucht, genügt für die bisherige Reichweite von 100 Stunden ein 100 Liter Diesel Tank gegenüber dem früheren 250 Liter Tank - nochmals 125 kg gespart. Außerdem entfallen die 2 Propangasflaschen, was mindestens nochmals 30 kg spart. Dazu kommen nun noch die Gewichte der Leistungselektronik (Wechselrichter, Frequenzumrichter ...). In der Summe ist das System also etwa 100 kg leichter als das bisherige System und spart auch noch viel Platz.

Doch, ein Vorwärts- und ein Rückwärtsgang - das ist bei Schiffsdieseln ausnahmslos so. Ein wenig Grundlagenwissen über das, worüber wir hier reden, erfährst Du z.B. hier:

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Gruß Tom Berger

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Tom Berger

Hallo Tom,

Oh je, mit so einer Leistungsbilanz würde ich vielleicht auf einem Baggersee, aber nie auf dem Meer fahren.

Dann muß sich jedes Quäntchen Strom über Spannungswandler quälen. Daß so ein Accu ähnliches Potential wie eine Gasflasche hat, ist dir klar?

Am besten wird bei solchen Leistungen wohl eine direkte Gleichstromversorgung der dicksten Verbraucher sein, also der Umrichter für den Antrieb und der Ofen. Eine Nennspannung von 330 V wäre vielleicht ein guter Kompromiß, damit kann ein 230V-FU bei moderaten Strömen direkt betrieben werden und die Öfen könnten im Taktbetrieb, mit 400V- Heizpatronen oder auch über einen direktgespeisten FU laufen.

Für das Aggregat brauchst du sowieso einen PFC-Wandler, da ist die Spannung grad egal. Solar und Wind spielen ertragsmäßig sowieso keine Rolle.

Genauso wie das Aggregat.

Warum hast du ein Anlaufproblem? Der stehende Propeller wird doch nicht vom Schiff festgehalten.

Bei der vorgeschlagenen Nennspannung ist das kein Problem.

Klar, ohne Wandler bekommst du zum Acculaden nie den Generator wirkleistungsmäßig ausgelastet. Um 2kW zu erreichen müsstest du erheblich überdimensionieren.

Siegfried

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Siegfried Schmidt

Am Sun, 7 Nov 2004 20:52:42 +0100 schrieb Siegfried Schmidt:

Also entweder ist Dein Baggersee so groß wie der Pazifik, oder Du irrst Dich ganz gewaltig. Ein Verdrängerboot mit Dieselmotor wird typisch mit 3 bis 5 PS/t ausgelegt, es erreicht 70% seiner Rumpfgeschwindigkeit aber idR schon mit höchstens 20% dieser Leistung.

Nein, das ist mir nicht klar und ist auch nicht der Fall. Wir reden hier z.B. von AGM-Bleiakkus, aber selbst normale Bleiakkus lädst Du nie bis zur Gasungsspannung.

"Öfen"? Wir reden hier z.B. von einer Induktionsplatte mit 1,9 kW Anschlussleistung, die selten länger als 5 bis 10 min am Stück in Betrieb ist (und das meist mit Teillast), und von einer 1 kW Mikrowelle, für die dieselben Betriebszeiten gelten, die aber auch noch z.B. ca 1 kW Heissluft zum Backen liefert. Backzeiten können immer so gelegt werden, dass sie mit Laufzeiten des Dieselgenerators zusammen fallen.

Was ist ein PFC-Wandler? Solar und Wind decken den kompletten Strombedarf außer Brotbacken, und zwar einschliesslich Kühlschrank, Wasserentsalzer, gesetzlich vorgeschriebener Navigationsbeleuchtung, Licht, Navigationselektronik inkl. Notebook und Kochen mit dem Induktionsherd. Ohne Kochen komme ich auf einen Tagesbedarf von ca 150 Ah (12V), mit Kochen auf 200 bis 250 Ah. Solar- und Wind liefert mir gute 200 Ah täglich (sehr konservativ gerechnet), dazu kommt noch der Stromgewinn am mitlaufenden Propeller beim Segeln bzw. sogenannte Wassergeneratoren.

Ich las was davon, dass ein Drehstrommotor Kondensatoren benötigt, wenn er als Generator wirken soll (hat vermutlich was mit Drehzahl zu tun?). Außerdem würde mich die nötige Schaltung interessieren - der Motor soll ja wohl kaum den Generatorstrom in die Wechselrichter einspeisen.

So ein Drehstrommotor ist eine induktive Last, da reicht für's Anlaufen die Bereitstellung der Nennleistung nicht aus. Wenn ich einen 4 kW Motor habe, dann benötige ich vermutlich 8 kW Wechselrichter.

330V Drehstrom sind wegen der standardmäßigen 230V Haushaltsgeräte inakzeptabel.

OK, und was bedeutet das genau?

Tom Berger

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Tom Berger

Hallo Tom,

Die Auslegung muß sich auch gewaltig ändern, wenn du eben 65% deiner sicher verfügbaren Energie über Bord geschmissen hast. Das Aufbohren des Kurzzeitspeiches von 0,1% auf 0,2% macht den Braten nicht fett.

Wäre es nicht wesentlich effektiver und billiger, passend zur neuen Auslegung einen kleineren Diesel mit kleinerem Tank mitzunehmen?

Eine Gasflasche gast im Normalbetrieb auch nie aus. Trotzdem muß sie genauso wie der Accu so eingebaut sein, daß sie es gefahrlos tun kann.

Was ändert das? Du willst einen Antrieb aus einem Puffer mit einer höheren Leistung als die Erzeuger speisen, damit kommst du gar nicht drum herum, die Erzeuger so auszulegen daß sie ihre gesamte verfügbare Leistung in den Accu schieben können.

Leistungsfaktor-Korrektur. Nur so bekommst du im Gleichstrombetrieb die max. Leistung aus deinem Generator heraus.

Sorry, aber mit der Maximalangabe 12V/100Ah Differenz läßt sich obige Platte nur einmal am Tag für 10min betreiben (ohne Wandlerverluste). Was ist mit dem ganzen Rest? Gibts nur einmal am Tag Nudeln, nichts warmes zu trinken, kein warmes Wasser?

Sehr konservativ? Du meinst eher sehr optimistisch: 200Ah=2,4kWh/d willst du sicher ernten, dein Windgenerator liefert nach deinen eigenen Angaben höchstens 1,4kWh/d, der Solargenerator ist für Wetter ähnlich D im Hochsommer mit 1kWh/d dabei - das ergibt gerade in Summe dein Ziel wenn Wind und Sonne gleichzeitig mitspielen.

Ein Asynchrongenerator braucht Blindleistung zum Starten, für die genaue Auslegen nützt dir ein Schaltplan nichts weil die magnetischen Eigenschaften des Motors ein gewaltiges Wort mitreden. Ich wüßte auch niemandem, dem dies durch Ausprobieren befriedigend gelungen wäre - d.h. du wirst um ein fertiges Teil nicht herumkommen.

Doch, in erster Näherung tut er das, der Umrichter wirkt als elektrische Bremse mit Rückspeisung. Betriebssicher und effektiv natürlich mit entsprechender Auslegung, d.h. Fertigteil.

Das ist doch mit einem Umrichter kein Problem, der fährt eine Frequenzrampe hoch.

Mit 330V= Zwischenkreisspannung läßt sich ganz prima und mit minimalen Verlusten 230V-Drehstrom erzeugen. Das ist doch der Witz an der Sache.

Daß ein normaler Gleichrichter in einem Ladegerät an einer Gegenspannung sehr viel Blindleistung produziert, die von Generator zusätzlich aufgebracht werden muß. Außerdem hat der zu ladende Accu einen sehr kleinen Innenwiderstand, womit der Generator nicht angepasst laufen kann, sondern ständig zwischen Leerlauf und Kurzschluß pendelt. Die daraus resultierenden sehr bescheidenen Wirkungsgrade z.B. von Lichtmaschinen stehen auch auf deinen zitierten Webseiten. Es ist also nicht verwunderlich, wenn man durch eine Stromsteuerung wesentlich bessere Generatorwirkungsgrade hinbekommt.

Siegfried

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Siegfried Schmidt

Am Sun, 7 Nov 2004 22:45:09 +0100 schrieb Siegfried Schmidt:

Nein, das würde nicht funktionieren. Warum ein Elektromotor als Antrieb eines Verdrängerboots nur etwa 1/4 bis 1/3 der Leistung braucht, den ein Dieselmotor haben müsste, kannst Du z.B. auf diesen Seiten nachlesen:

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und
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Ein interessantes Selbstbauprojekt findest Du hier:
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Auch wenn ich hier eigentlich nicht über den Sinn des Konzepts insgesamt diskutieren wollte, sondern nur über die elektrotechnischen Aspekte: es geht hier um einen Trimaran von 11 Meter Länge und etwa 4,5 Tonnen Gewicht. Das Boot ist zum Segeln da, der Motor nur als Hilfsantrieb zum Manövrieren im Hafen und für Notfälle, und nur im Extremfall als Methode, einer längerfristigen Flaute zu entkommen.

Nun, das ist im Fall des Akkus ziemlich einfach zu gewährleisten. Die Gefahr beim Propangas geht idR auch nicht von der Flasche aus, sondern von den Leitungen und der offenen Flamme. Aber auch darüber müssen wir nicht weiter reden, denn eine Batteriebank mit 500 Ah ist ganz und gar nicht ungewöhnlich auf einer Segelyacht.

Klar, genau das sollen sie ja. Alle Verbraucher an Bord sollen ausschliesslich über die Batteriebank gespeist werden. Alle Stromerzeuger an Bord speisen in die Batterie ein. Der Dieselgenerator muss nur einspringen, wenn mit Motor gefahren wird oder wenn Brot gebacken wird. Die Frage ist, wie der Dieselgenerator sinnvoll so auszulegen ist, dass er den Elektromotor versorgen kann, wenn der mit 50% Leistung fährt.

Nein, es gibt Getränke nur aus dem Kühlschrank :-) Ein Kaffee oder Tee ist neben den Nudeln aber auch noch drin, wenn man sich beim Kochen ein wenig auf die Verhältnisse einrichtet (Druckkochtopf, Nachkochzeit nutzen, Thermosbehälter ...). Wenn man mehr haben will, dann muss der Generator mitlaufen.

Ja, in den Gegenden, für die das Konzept ausgelegt wird, ist das sehr konservativ :-) Da bläst 24 Stunden am Tag der Passatwind, und ein Solarkollektor bringt dort erfahrungsgemäß am Tag mindestens 4 x die Wp-Leistung. Dazu kommt noch der Wassergenerator wie z.B. der hier:

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man auf dem Boot auch zwei installieren könnte - ich hab die bzw den E-Motor als Generator nicht mitgerechnet, weil das halt bloss beim Segeln anfällt.

Die Frequenzumrichter gibt's als Fertigteile einigermaßen erschwinglich. Mit "entsprechender Auslegung" meinst Du aber sicher die Auslegung für die Rückspeisung - ich will die Batterien schliesslich nicht braten. Wenn das gemeint ist: wo gibt's solche Fertigteile?

Vielleicht sollte ich doch endlich mal erwähnen, dass ich elektrotechnisch eher Laie bin. Wie sieht so ein System aus, das Du da gerade entwirfst. Wo kommen die 330V her?

Nun, da bin ich immer noch nicht schlauer als vorher - das mit der Blindleistung war mir vorher schon bewusst, aber mir ist nicht klar, WIE man das vernünftig regelt. WIE findet so eine Stromsteuerung statt, und WIE sieht der Generator aus?

Tom Berger

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Tom Berger

Hallo Tom,

Verstehe ich immer noch nicht. Da steht was von größerem Komfort, besserer Steuerung, Manöverierbarkeit und Beschleunigung. Alles schön und gut, aber nichts von 75% Reduzierung der Antriebsleistung nur weil die Maschine mit Strom gefüttert wird.

Wenn es sowas gäbe, hätten nicht nur die Kreuzfahrer (die sowieso dicke E- Kraftwerke mitschleppen müssen) sondern die Containerfrachter schon längst durchgängig elektrischen Antrieb. Haben sie aber nicht.

Genau dann ist es ja auch möglich, einen kleinen Diesel auf einen eingeschränkten Drehzahlbereich entsprechend anzupassen. Dem Propeller ist egal, woher er seine Leistung bezieht, der will bei einer bestimmten Drehzahl nur ein bestimmtes Moment haben. Getriebe und Drehmomentwandler wurden bereits erfunden.

Bei festgelegter Ladeleistung eine Frage der Effizienz des Ladewandlers und dessen Scheinleistungsbedarf.

Ja, für direkten Netzanschluß. Alles andere dürfte unter Speziallösung oder Umbauten laufen.

Ich würde mal bei Fraunhofer nachfragen, da gibt es in Nü ein Kompetenzzentrum Kfz-Leistungselektronik die ähnliche Antriebe konzipieren. Ober über Mechatronik-Vereine wie

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oder auch Firmen wie Voith (die nehmen bei ihren Hybridantriebe für Busse z.B. permanenterregte Synchronmotoren, das dürfte im Generatorbetrieb erheblich leichter als Asynchronmotoren zu handhaben sein) [denen ihr Water-Tractor hat übrigens auch einen reinen Dieselantrieb - trotz Optimierung auf Manövriereingenschaften und Schub kein E-Motor] Du bist mit deiner Leistungsklasse leider etwas außerhalb der Zielgruppen, aber Lieferanten müßten über den Weg zu finden sein.

Das ist die Nennspannung der Accus. Also nicht 12V/500Ah sondern 330V/20Ah, Laden möglichst mit ähnlichen Generatorspannungen für möglichst hohe Wirkungsgrade und vergleichsweise geringen Strömen, direkter Betrieb von PWM-Endstufen zur Wechselspannungserzeugung für die Lasten.

Im Prinzip genau das gleiche wie ein Hybridantrieb im Auto, nur mit kleinerer Leistung und wegen der anderen Verbraucher Netzspannungsbezogen.

Es gibt verschiedene Prinzipien, ein gängiges ist ein vorgeschaltetes Schaltnetzteil, das auf eine sinusförmige Stromaufnahme geregelt wird. Der Generator bekommt davon gar nichts mit, er sieht idealerweise eine reine Widerstandslast und kann seine maximale Wirkleistung abgeben.

Vor ein paar Tagen lief hier ein Hinweis auf Mobitronic-Lader durch, die sind für dich aber wahrscheinlich eine Nummer zu klein.

Siegfried

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Siegfried Schmidt

Am Mon, 8 Nov 2004 03:32:25 +0100 schrieb Siegfried Schmidt:

Dann hast Du vielleicht bisher nur die Hälfte gelesen? Das steht auf den angegebenen Seiten doch recht im Vordsergrund und wird auch ausreichend begründet. Genau genommen ist das auf diesen Seiten ja das deutlich heraus gestellte haupotargument für den Dieselelektrischen Antrieb. Hier beispielsweise:

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hier:
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Tut mir leid: haben sie. Jedenfalls fast alle neu gebauten Schiffe, die Kreuzfahrer sogar ausnahmslos. Du musst bedenken, dass die dafür nötige Leistungselektronik wohl erst seit Anfang der 90er Jahre zur Verfügung steht. Der dieselelektrische Antrieb ist DER zukünftige Antrieb in der Schiffahrt.

Nun, ich will aber kein Schaltgetriebe für meinen Bootsdiesel entwickeln und zusätzlich mit mir herum schleppen. Damit könnte ich lediglich leichter bei langsamer Fahrt navigieren, alles andere bleibt dann wie gehabt.

Danke für die Hinweise.

Aha. Gewichtsmäßig macht das ja keinen Unterschied, und wenn's für die Elektronik einfacher in den Griff zu kriegen ist ...

Danke. Tom Berger

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Tom Berger

[...]

[...]

Es macht gewichtsmäßig einen Unterschied, denn du kommst mit duenneren und daher leichteren Kabeln aus, eventuell ist auch die Brandgefahr kleiner.

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Juergen Hannappel

komplett

Flautenschieber

Wäre es nicht da Beste alles so zu lassen wie es ist? Es klingt jedenfalls so als wäre das Boot auch für größere Fahrten /Hochsee gerüstet? Ich versteh nicht allzu viel von Schiffen, sind daher alles Mutmaßungen..

Solange alles in Ordnung ist funktioniert der ganze elektrische Kramsicherlich wunderschön. Aber was ist im Notfall? Sturm und es kommt Wasser ins Boot? Auf die Wechselrichter? Dann geht garnix mehr. Nichtmal der Antrieb (ich schätze mal ein normaler Dieselmotor ist da robuster). Und ich nehm mal an bei Sturm ist ein Hilfsantrieb sicherlich sinnvoll um mit/gegen den Wind zu steuern (was von beidem macht man da eigentlich..?) Und auch das Gas würde ich lassen. Ich weiss nicht wie weit du mit dem Boot fahren willst und auch nicht wohin. Aber mal angenommen die elektrische Anlage geht kaputt - auf See sicherlich kaum zu reparieren.. Dann geht auch die Entsalzungsanlage nicht mehr. Notfalls könnte man aber auch mit dem Gasherd *irgendwie* Wasser destilieren..? ok, ich glaube ich hol langsam zu weit aus ;o) Naja und gegen Explosionsgefahr hilft vielleicht auch ein Gasmelder..? Außerdem können die Akkus ja auch ne Menge Gas entwickeln..(wars nicht unter anderem auch Chlor bei Kontakt mit Salzwasser...?) Bei den Strömen die für die Anlage notwendig sind ist die Brandgefahr sicherlich auch nicht zu vernachlässigen...

außerdem ists sicherlich billiger alles so zu lassen ;o)

Christian

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Christian Auerswald

Am Mon, 08 Nov 2004 10:41:03 +0100 schrieb Juergen Hannappel:

Welche Kabel? Ich ziehe doch keine 12V Leitungen für 300 A durch's Boot! Nein, den halben Meter zwischen Batteriebank und den Wechselrichtern überbrücke ich mit Kupferstangen, die jeden Strom aushalten, und für die Hochspannungsleitungen gibt's keine besonderen Anforderungen.

Gruß Tom Berger

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Tom Berger

Am Mon, 8 Nov 2004 11:19:16 +0100 schrieb Christian Auerswald:

Das wäre es, aber der Motor ist hin. Und da ich nun mal Bastler bin ...

Die Wechselrichter liegen sowieso höher als die Batteriebank. Wenn erst mal so viel Wasser im Boot ist, dass die Batterien überlutet sind, dann geht auch bei der herkömmlichen Installation gar nix mehr. Für den Fall hast Du Handpumpen, und wenn Du mit denen nicht weiter kommst, gibt's noch die Rettungsinsel :-)

Man macht das, was nötig ist, aber die Engländer sagen es am treffendsten: Gentlemen don't sail upwind. Man plant Ozeanreisen mit dem Segelboot natürlich mit den vorherrschenden Windrichtungen. Aber es kann in Notsituationen ("Legerwall" - notfalls googeln) schon mal den Motor benötigen, um wirklich gegenan zu bolzen.

Wenn man bei wirklich heftigem Sturm viel Platz um sich herum hat, dann ist der Motoreinsatz sinnlos. Dann läuft man entweder mit dem Sturm ab (dabei bremst man mit Seeanker, um nicht zu schnell zu werden und sich zu überschlagen), oder man dreht bei (das ist eine bestimmte Segel- Ruderstellung, bei der man im Prinzip auf der Stelle bleibt bzw wenig abtreibt) und legt sich schlafen :-)

Ich halte das Patent auf eine Entsalzungsanlage, die auch ohne Strom funktioniert (Druckluft aus der Taucherflasche - eine Taucherflasche reicht für bis zu 150 Liter Wasser). Aber davon abgesehen hast Du auch dann immer noch genügend Wasser für 4 bis 6 Wochen an Bord.

Ja, darüber muss man sich idR keine großen Gedanken machen. Wasser ist unproblematischer, als viele glauben. Auch Deine Überlegungen zur Gasung der Batterie treffen nicht zu, bzw stellen sich ja auch sonst. Die jetzige Batteriebank ist mit 200Ah sowieso auch etwas knapp für meine Bedürfnisse.

Das ist noch die Frage. Ein neuer Dieselmotor kostet mit Einbau um die

8.000 Euro. Ein Drehstrommotor mit Frequenzumrichter kostet gute 1.000 Euro, ein schallgedämmter Generator ungefähr ebenso viel, die Batteriebank etwa 500. Die Wechselrichter sind nach meinen bisherigen Recherchen das teuerste Element am System - für die zusammenschaltbaren von SMA muss ich wohl bis zu 5.000 Euro kalkulieren.

Gruß Tom Berger

Reply to
Tom Berger

Tom Berger schrieb:

Hallo,

Du vergisst dabei den Wechselrichter und die Halbleiter darin, daf=FCr is= t=20 330 V auch g=FCnstiger als 12 V bei den hohen Leistungen. Die Verluste =

im Wechselrichter werden so deutlich kleiner.

Bye

Reply to
Uwe Hercksen

Tom Berger schrieb:

Hallo,

aber beim Legerwall mu=DF der Antrieb stark genug sein um auch gegen=20 h=F6here Windst=E4rke anzukommen und es darf ihm dabei nicht zu schnell d= ie=20 Puste ausgehen. Das spricht dann gegen einen Elektroantrieb mit=20 beschr=E4nkter Batteriekapazit=E4t.

Bye

Reply to
Uwe Hercksen

Am Mon, 08 Nov 2004 12:22:37 +0100 schrieb Uwe Hercksen:

OK, das ist ein Argument. Ich kenne halt nur Wechselrichter mit Eingangsspannungen von 12V oder 24V. Wo kriege ich einen Wechselrichter her, der 330V DC nimmt?

Zweites Problem: woher kriege ich vernünftige Laderegler für meine Solarzellen und den Windgenerator, mit denen ich eine 330V Batteriebank laden kann? Immerhin sind das meine Hauptenergielieferanten, die den täglichen Grundbedarf abdecken sollen.

Gruß Tom Berger

Reply to
Tom Berger

Tom Berger schrieb:

Hallo,

vorher w=E4re allerdings mal zu berechnen ob Solarzellen und Windgenerato= r f=FCr eine ausreichende Ladung der Akkus sorgen k=F6nnen auch wenn mal=20 einige Tage der Himmel bedeckt und der Wind schwach ist.

Bye

Reply to
Uwe Hercksen

Am Mon, 8 Nov 2004 12:30:46 +0100 hat Tom Berger geschrieben:

Viele Wechselrichter erzeugen sich zuerst einmal 300V mittels Schaltwandler um dann daraus die 50Hz zu machen. Da könntest du in den Zwischenkreis einspeisen.

ev. Den Step-Up aus dem Wechselrichter draufschalten? Hängt davon ab, wie der aufgebaut ist, ob das geht. Bei den Solarzellen halt genügend Zellen in Serie schalten.

Hauptenergielieferant, zumindest von der Leistung her, ist der Generator. Da sollte man die wenigsten Umwandlungsverluste haben. Wieviel Ertrag dann noch Wind und Sonne beisteuern hängt vom Wetter ab. Das mit dem wassergenrator verstehe ich allerdings nicht ganz. Der bremst ja das Boot, daher braüchtest du wieder einen stärkeren Motor. Wenn du bei genügend Wind - also Segelfahrt - Energie gewinnen willst, dann sollte das der Windgenerator doch besser erledigen, oder nicht?

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Martin Lenz

Dir ist bekannt das bei der Ladung von Blei-Akkus Knall-Gas entsteht und das Blei-Akkus auch mal explodieren koennen, wenn Akku oder Ladegeraet defekt sind. Zudem sind 500Ah im Falle eines Kurzschlusses auch keine zu unterschaetzende Brandquelle. Das brennt dir ein schoenes Loch in den GFK-Rumpf. Es muss alles gut abgesichert werden und die Kabelverlegung ist wegen der grossen Querschnitte nicht trivial. Fernsteuerbare Batterie-Trennschalter fuer 200A sind auch nicht gerade preiswert. Der Generator von Fischer-Panda ist auch kein Schnaeppchen.

Siehe oben, das Handling mit Gas ist im Vergleich mit den obigen Problemen gering. Zudem gibt es heute auch Ceran-Kocher mit Gas oder Diesel die keine offene Flamme haben. Die Langfahrer kochen alle mit Diesel oder Petroleum, weil das weltweit einfach du beschaffen ist und Diesel ist sowieso im Tank.

Also ein 4kW Motor wird fuer ein Segelschiff von ca. 25-27ft ausreichend sein. Jedoch dauern Notsituationen i.d.R. laenger als eine 1/2h, z.B. nachts Suchraster fahren bei Mann-ueber-Bord. Bei ordentlich Wind und Strom faehrt man auch einige Stunden durchs Wasser ohne nenneswert Fahrt ueber Grund zu machen. Da ist man dann froh, dass man einige Stunden volle Kraft laufen kann. Wer so plant hat von Seemannschaft keine Ahnung und hat nichts auf dem Wasser zu suchen, weil er sich und andere in Gefahr bringt.

Um Gewicht zu sparen ist das Dieselelektrische-Antriebssystem gut geeignet. Jedoch wird ein 4kW-E-Motor keine 27kW Diesel ersetzen. Das funktioniert nur bei glatten Wasser. Bei steiler Welle und Wind braucht man schon 7kW. Aus Sicherheitsgruenden muss der Generator den E-Motor auch bei voller Leistung versorgen koennen. Eine Akku-Kapazitaet von

1/2h ist ausreichend, damit man in den Hafen Ein- und Auslaufen kann ohne den Diesel anzuwerfen. Es macht aber keinen Sinn die im Diesel gespeicherte Energie umzuwandeln und dann im Akku zu speichern. Der Akku ist nur ein Puffer, damit der Generator lange im optimalen Bereich betrieben werden kann, er sollte danach abschalten und erst wieder anspringen wenn dieser Puffer entleert ist.

Das Kochen auf Sportbooten mit elektrischen Kochstellen halte ich fuer ungeeignet und zu teuer. Mit 15kg Gas kann man schon lange kochen. Und fuer den Preis eines Induktionskochfeldes das mit 24V Gleichspannung laeuft kann man sich schon einige Mahlzeiten in der Hafenkneipe goennen.

Ciao

Thomas

Reply to
Thomas Mager

Am Mon, 08 Nov 2004 13:20:13 +0100 schrieb Uwe Hercksen:

Ächz, stöhn - eben für diese Fälle ist ein kleiner Dieselgenerator mit an Bord. Tatsächlich läuft auf den meisten Yachten dann mehrere Stunden lang die große 50-PS-Hauptmaschine, um über die 100-A-Lichtmaschine dann die Batterien wieder voll zu kriegen.

Also nochmals: an einem "normalen" Tag decken Solar und Wind den gesamten Bedarf an elektrischer Energie. An schlechten Tagen wird aus der Batterie entnommen, und nach mehreren schlechten Tagen muss der Diesel die Differenz ausgleichen.

Unter den Fahrtenseglern ist das meistdiskutierte Thema keineswegs das Segeln oder die US-Wahl, sondern die Versorgung mit elektrischem Strom.

Tom Berger

Reply to
Tom Berger

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