Diesel-elektrischer Antrieb

[Libertad]

Zitat von harry 1972

So ein kleiner Dieselmotor hat ganz bescheidene Effizienswerte, teilweise unter 30%, wenn ich mich noch richtig erinnere. Wenn der Generator mehr Strom liefert, als der Motor aktuell abruft, geht der Überschuss in einen Akku und steht dann zur Verfügung, wenn man ihn braucht, zum Beispiel um zu beschleunigen, wenn der Verbrenner hochdrehen muss, läuft der Generator zunächst gleichmäßig weiter.

Der Generator müsste aus einem Liter Diesel ungefähr 5 kW Strom liefern und wenn der Motor weniger als die Nennleistung abruft, wie schon geschrieben, ab in den Akku.

Ich bin bei Hybridlösungen auch skeptisch , denke immer an zusätzliche Wartungskosten, aber der elektrische Antrieb dürfte sehr wartungsarm sein.

Und den Generator unter der Badeplatform zu haben, statt unter dem Niedergang, klingt auch nicht schlecht, zumal moderne Generatoren auch so schon echt leise sind.

Also für einen Verdränger kann ich mir das gut virstellen, für einen Gleiter sicher nicht.

Es ist für die Effizienz des Dieselmotors doch ziemlich egal, ob er ein Getriebe oder einen Generator antreibt und 5 kW Strom aus einem Liter Diesel dürfte reichlich hoch gegriffen sein. Gut, ein auf den Betriebspunkt optimierter Diesel wird geringfügig weniger verbrauchen als ein Diesel, der mit wechselnden Drehzahlen betrieben wird. Aber dann müssen auch die Betriebsbedingungen des Bootes passen. Bei gleicher Leistung des Dieselmotors wird sich die Drehzahl bei Antrien über Generator oder Getriebe nur unwesentlich unterscheiden.
Ein Hybridantrieb ist auch nochmal was anderes als ein reiner dieselelektrischer Antrieb, auch bei den Anschaffungskosten.
Wie du dir aber einen Generatorsatz mit 20 oder 30 kW unter der Badeplattform vorstellst, sollest du mal erläutern. Ich denke da besonders an die Praktikabilität im täglichen Einsatz.

[coffeemuc]

Zitat von Libertad

Es ist für die Effizienz des Dieselmotors doch ziemlich egal, ob er ein Getriebe oder einen Generator antreibt .

Bitte lies doch mal #25

[Libertad]

Zitat von coffeemuc

Bitte lies doch mal #25

Ja, in der Theorie ist das so. Aber bei einem leistungsmäßig vernünftig ausgelegten Dieselmotor (denken wir an einen Stahlverdränger mit 10-12m Länge und 7 -12 to Gewicht mit sinnvollen 30 - 45 kW antriebsleistung )macht das nicht so viel aus, daß es den schlechteren Wirkungsgrad des Antriebsstranges nicht wettmachen würde. Bei Leistungen im höheren Bereich (über 100kW) sieht das dann schon etwas besser aus, muß aber auch nicht in die "Gewinnzone" kommen. Großschifffahrt ist dann wieder was ganz anderes.
Beide Antriebsvarianten haben unbestritten ihre Vorteile, je nach Gesichtspunkt bei Kosten, Verbrauch, Komfort, praktische Gegebenheiten....
Einen Verbrauchsvorteil für dieselelektrischen Antrieb in der o. g. Sportbootklasse kann ich nicht sehen.

[Sayang]

Zitat von coffeemuc

Falsch ist vielleicht das falsche Wort....

Was soll denn sin Satz: “Deine Schilderung ist ziemlich genau das Gegenteil dessen, was man findet, wenn man sich im Netzt über das Thema informiert” denn bedeuten? Vielleicht kann Harry das erlaeutern?

Zitat von coffeemuc

… Somit könnte man beim dieselelektrischen Boot den Diesel immer mit Vollgas betreiben, aber die Drehzahl so regeln, dass die abgegebene Leistung zum momentanen Bedarf passt. ...

Bist Du da sicher? Ist es nicht eher so, dass bei niedrigen Drehzahlen Vollgas kaum Leistung bringt (ineffiziente Verbrennung), bei hohen Drehzahlen aber mechanische und thermische Verluste steigen? Das wuerde bedeuten, dass es für einen Dieselmotor immer eine „beste“ Kombination aus Drehzahl und Last gibt?

Ich verstehe in diesem Zusammenhang immer, dass der beste spezifische Verbrauch typischerweise bei ca. 75 % Last und mittlerer Drehzahl liegt?

[harry 1972]

Zumindest die Angegebenen 3l Verbrauch sind unter Umständen auch mit einem vergleichbaren Diesel denkbar. Die Penichette 935 hatte wohl einen Nanni Diesel mit 38 PS, ich tippe bis 2500 U/min, kommt der auch mit 3 l hin, dreht man ih höher, könnte es auch deutiich mehr werden.

In einem Artikel non Linssen von 2022 kann man lesen, dass die Akkus noch so teuer seien, dort steht 1000 Euro je kW. In der Produktion rechnet man heute eher mit 60 Euro je kW Speicherkapazität für einen LFP Akku.

Ich habe gerade für unser Balkonkraftwerk noch einen 2 kW Speicher dazu gekauft, der hat 500 Euro gekostet.
Ich würde einen solchen Antrieb nur mit einem Akku denken, allein schon, damit der Generator nicht sofort anspringt, wenn ich morgens den Toaster oder die Kaffeemaschine nutze.

[Lady An]

Der beste spezifische Verbrauch beim Diesel liegt im Bereich des höchsten Drehmoments des jeweiligen Motors.

[kurz]

Was spricht denn dagegen, den Diesel - Welle so auszulegen, dass er bei Marschfahrt im optimalen Drehzahlband läuft? Dann gibt es doch kein Einsparpotenzial mit elektrisch dazwischen.

[sporty]

Hi
Zu #32: Sehe ich genau so.
Unser 13to? Boot wird mit einem 6 L Diesel Motor angetrieben.
Bei 1200/min, entspricht lt. Datenblatt des Herstellers ziemlich genau dem höchsten Drehmoment des Motors, fahren wir etwa 11 km/h.
Und verbrauchen dabei über die letzten 6 J. und nach Aufzeichnungen ca. 1150 km, gemittelt 0,3 L/km.
Was sollte ein anderer Antrieb besser machen?

Korrektur: 11150 km.

[vnf]

Da

Zitat von Sayang

Beim dieselelektrischen Antrieb wird natuerlich auch ein Antriebsmotor gebraucht, Kosten fuer 100kW um 5.000 bis 10.000

ist eine Null zu viel.

[Libertad]

ePropulsion I-10 Innenborder

10kW Leistung: 6099 € bei greenboatsolutions.de

[mba_muc]

Noch ein möglicher Aspekt: Sicherheit. Wenn es ein (akutes) Problem mit dem Antrieb gibt, wird es i.d.R. ein Problem am Dieselmotor sein. Wenn man jedoch den von Kapitaenwalli favorisierten Batteriesatz mit verbaut, hat dies gleichzeitig auch einen großen Vorteil für die Sicherheit. Bei einem Maschinenschaden bin ich immer noch manövrierfähig, solange wie die Batterien halten. Wenn diese entsprechend ausgelegt sind, sollte das reichen, um mindestens den nächsten sicheren Hafen zu erreichen.

Wenn die Ursache für das Antriebsproblem natürlich ein Elektronik-Problem ist, steht man zugegebenermaßen trotzdem dumm da ...

[coffeemuc]

Zitat von Sayang

Bist Du da sicher? Ist es nicht eher so, dass bei niedrigen Drehzahlen Vollgas kaum Leistung bringt (ineffiziente Verbrennung), bei hohen Drehzahlen aber mechanische und thermische Verluste steigen? Das wuerde bedeuten, dass es für einen Dieselmotor immer eine „beste“ Kombination aus Drehzahl und Last gibt?

Ich verstehe in diesem Zusammenhang immer, dass der beste spezifische Verbrauch typischerweise bei ca. 75 % Last und mittlerer Drehzahl liegt?

Ich wollte darauf raus, dass die Reibungsverluste drehzahlabhängig sind.

Für eine praktische Auslegung würde man das so machen:
Für jede Propellerdrehzahl ist der Leistungsbedarf bekannt. Den Diesel lässt man dann an dem Betriebspunkt arbeiten, wo diese Leistung am wirtschaftlichsten erbracht wird.

Die Idee ist im übrigen nicht neu. Jede Automatik im Auto legt jeweils den Gang ein, der am besten passt. Bei niedriger Last ist die Drehzahl dann entsprechend niedrig.

Wenn man nur einen Gang hat, geht das aber nicht.

[justme]

Moin moin,

Zitat von Libertad

Ja, in der Theorie ist das so. Aber bei einem leistungsmäßig vernünftig ausgelegten Dieselmotor (denken wir an einen Stahlverdränger mit 10-12m Länge und 7 -12 to Gewicht mit sinnvollen 30 - 45 kW antriebsleistung )macht das nicht so viel aus, daß es den schlechteren Wirkungsgrad des Antriebsstranges nicht wettmachen würde. Bei Leistungen im höheren Bereich (über 100kW) sieht das dann schon etwas besser aus, muß aber auch nicht in die "Gewinnzone" kommen. Großschifffahrt ist dann wieder was ganz anderes.
Beide Antriebsvarianten haben unbestritten ihre Vorteile, je nach Gesichtspunkt bei Kosten, Verbrauch, Komfort, praktische Gegebenheiten....
Einen Verbrauchsvorteil für dieselelektrischen Antrieb in der o. g. Sportbootklasse kann ich nicht sehen.

da ist genau die Krux: welcher moderne Stahlverdränger in diesen Größen hat tatsächlich eine derartige Motorisierung? In der Realität sind die verbauten Dieselmotoren gnadenlos überdimensioniert, oft findet man in der von Dir angeführten Bootsgröße 80-100kW-Hauptantriebsmaschinen (hauptsächlich weil der Kunde das so wünscht - man 'braucht ja Reserven' und was dergleichen Begründungen mehr sind).
Und diese Motoren laufen dann energetisch völlig unbrauchbar mit viel zu wenig Last deutlich unterhalb ihres Bestpunkts mit im Ergebnis einem miserablen Wirkungsgrad der mechanischen Energieerzeugung - da helfen auch die theoretisch niedrigeren Verluste eines mechanischen Getriebes nicht mehr, um das wettzumachen. Ein Dieselgenerator, der durch eine entsprechende Regelung möglichst dauerhaft in seinem Bestpunkt betrieben wird hat am Ende einen deutlich niedrigeren spezifischen Verbrauch (insbesondere wenn man wirklich noch eine Pufferbatterie einsetzt) - dem gegenüber stehen eigentlich nur die höheren Kosten einer dieselelektrischen Lösung, aber wenn fahrzeugtaugliche E-Maschinen weiterhin einem solchen Preisverfall unterliegen wie in den letzten Jahren dürfte das auch irgendwann keine so deutliche Rolle mehr spielen...

lg, justme

[vnf]

Zitat von Sayang

Ich freue mich darauf, Quellen von vnf zu hören, die solche Motoren für 500 bis 1000 verkaufen. Das darf dann auch billige Chinaware sein.

Du hast es nicht verstanden. Libertad schon.

[Sayang]

Zitat von coffeemuc

Ich wollte darauf raus, dass die Reibungsverluste drehzahlabhängig sind.
…
Den Unterschied zwischen "lernen" und "verstehen" kann man nicht lernen, den muss man verstehen .

Danke!

So langsam verstehe ich …

[kurz]

@justme

Wenn der Generator auch viel zu gross gewählt wird wie der Antriebsdiesel, sind wir am gleichen problem gelandet...

[coffeemuc]

Zitat von kurz

Wenn der Generator auch viel zu gross gewählt wird wie der Antriebsdiesel, sind wir am gleichen problem gelandet...

Möglicherweise lassen sich die Kunden ja bei einer Probefahrt überzeugen, dass man die unnötigen Reserven dann nicht mehr braucht.
Denn die zwangsweise Kopplung aus Propellerdrehzahl und verfügbarer Leistung hat man dann nicht mehr.

[kurz]

Zitat von coffeemuc

Möglicherweise lassen sich die Kunden ja bei einer Probefahrt überzeugen, dass man die unnötigen Reserven dann nicht mehr braucht.
Denn die zwangsweise Kopplung aus Propellerdrehzahl und verfügbarer Leistung hat man dann nicht mehr.

Gilt aber nur, wenn eine grosse Batterie dazwischen ist. Falls das nicht der Fall ist, bleibt ja die Kopplung beim Diesel ab die Last an der Schraube.

[coffeemuc]

Zitat von kurz

Gilt aber nur, wenn eine grosse Batterie dazwischen ist. Falls das nicht der Fall ist, bleibt ja die Kopplung beim Diesel ab die Last an der Schraube.

Wieso denn? Der Generator kann schneller drehen als der Prop. Die so entstandene elektrische Leistung drückt man dann in den E-Motor.