Mobilitätswende auf dem Wasser

[B4-Skipper]

Zitat von Giorgio P.

...Im übrigen reden wir von 42% von 13 TWh Jahresstromverbrauch in Uruguay. Deutschland verbraucht pro Jahr 45 TWh, also ca. das 3,5-fache. ...

Da sind ja gleich zwei Fehler drin .

Uruquay ist bei 98% erneuerbare Energien, wobei Wasserkraft mit 46,7% fast die Hälfte ausmacht.

Laut Statistischem Bundesamt waren es 2024 in D 431,5 Milliarden Kilowattstunden oder halt 431,5 TWh.
Das ist das 33-fache.

Davon 59,4% aus erneuerbaren Energien, was 254,6 TWh entspricht und damit ca. 20 mal soviel wie in Uruqay.
Und das auf nur ca. doppelt so großer Fläche mit 12 mal höhere Bevölkerungsdichte und nur ca. 5% Wasserkraft.

Gruß Lutz

[supernasenbaer]

Zitat von Libertad

Nicht korrekt. Hunderttausende dieselelektrische Antriebe laufen seit Jahrzehnten weltweit ohne Batterien. Mit Bleiakkus war da auch nicht viel zu machen. Unsere Altvorderen kamen da sehr gut ohne Batterien aus - siehe z.B. dieselelektrische Großlokomotiven.

Bei Dieselelektrischen Großlokomotiven wird zum Anfahren mit zusätzlichen. Erregerströmen in den Spulen gespielt, teilweise kommt die Energie aus einem zweiten Antriebskreis oder elektrischen Zwischenkreisen. Auch dies sind im weitesten Sinne beindiesem Anwendungsfall elektrische Puffer.
Der Generator und der Dieselmotor sind beide nicht in der Lage eine Anlaufstromspitze von Bruchteilen einer Sekunde abzubilden…die sind noch weitaus träger als die Bleibatterie.

[Morrrpheus]

Also beim Thema Mobilitätswende auf dem Wasser teilen sich die Geister wie immer.
Meine Prognose, die ich auf Grund von verschiedenen (gleichlautenden) Expertenmeinungen gebildet habe: Es wird speziell auf dem Wasser nicht die eine Lösung geben, die für alle gleich lautend ist!

Große Schiffe, wie die Fähren, die mit Akkus betrieben werden, werden Spezialfälle bleiben, da die Reichweite begrenzt ist und im Idealfall in beiden Häfen entsprechende Lademöglichkeiten gegeben sein müssen. Dann ist es, wie man hier im Thread verfolgen kann, schon möglich.

Gasantriebe für Schiffe gibt es schon länger und auch hier wird es eine weitere Aufsplittung bzw. gibt es diese schon.
LNG ist schon eine Weile gebräuchlich und auch hier gibt es bestrebungen "Bio-LNG" herzustellen. Schwachpunkt ist die Kühlung auf -162°C.

Ich habe es mehrfach schon geschrieben, in der Großschifffahrt (und auch bei den Superyachten) geht der Trend gerade mehr Richtung Methanol, dass entsprechend "grün" hergestellt werden kann, und dann auch den Vorteil hat, dass es flüssig vor liegt. Also kein Druckbehälter, keine Kühlung, kein Gas, etc.

MTU hat gerade erst vor Kurzem einen entsprechenden Motor vorgestellt als Schnellläufer, Mittelschnellläufer/Langsamläufer sind entsprechend schon lönger vorgestellt worden (Wartsila und Hyundai z.B.)

Für einige sehr schnelle Schiffe kann es je nach Infrastruktur vielleicht Sinn machen, dass man direkt auf Wasserstoff geht. Wird man sehen. Es bleibt auf jeden Fall spannend.

Und für Flussfähren gibt es schon seit Jahrzehnten/Jahrhunderten schon völlig grüne Systeme:
https://de.wikipedia.org/wiki/Rheinf...%E2%80%93Seltz
https://de.wikipedia.org/wiki/Gierseilf%C3%A4hre

[coffeemuc]

@supernasenbaer, dir ist schon klar dass es die heutigen elektronisch angesteuerten Drehstrommotoren vor 100 Jahren (und früher) noch gar nicht in der Form gab?

[coffeemuc]

Zitat von Morrrpheus

Es wird speziell auf dem Wasser nicht die eine Lösung geben, die für alle gleich lautend ist!

Genau an der Stelle unterscheiden sich (nicht nur auf dem Wasser) Ideologen und Realisten.
Der Realist nimmt die beste Option, falls es mehrere gibt.

Der Ideologe fordert eine Lösung für alles, ganz egal ob sie da hinpasst.

[supernasenbaer]

Zitat von coffeemuc

@supernasenbaer, dir ist schon klar dass es die heutigen elektronisch angesteuerten Drehstrommotoren vor 100 Jahren (und früher) noch gar nicht in der Form gab?

Ja.
Heutzutage hat man da nen high performance Inverter.
Früher hat der Lokführer am Fahrstand mit einem Drehgriff oder Wahlschalter die verschiedenen Antriebsmodi und Erregerströme selbst geschaltet.
Auch vor 100 Jahren galt die gleiche Physik wie heute.

[fignon83]

Ich möchte die "Mobilitätswende" doch nicht mit fixem Zeitpunkt X sehen wollen, sondern als ein Prozess der schon knapp an der Schwelle zwischen Einführungsphase und Wachtumsphase kratzt. Fakt ist, dass es bereits heute schon vollkommen praxisnahe Lösungen gibt, zumindest für gewisse Nutzungsprofile.
Und ich bezweifle keine Sekunde, dass es bald für nahezu jedes Nutzungsprofil im Freizeitbereich eine elektrische Lösung gibt. Vielleicht nicht heute oder morgen, aber spätestens übermorgen. Und wenn es übermorgen für eher seltene Nutzungsprofile keine Lösung gibt, wird eher das Nutzungsprofil verschwinden, als dass es dafür noch Akzeptanzen gibt.
Und auch im gewerblichen Bereich wird sich das meiste abbilden lassen, dauert halt eben noch was länger.
Zumindest was die Entwicklung auf diesem Bereich betrifft, bin ich ausnahmsweise mal positiv gestimmt. Ich wage mal eine Prognose: In 30 Jahren werden 95% aller (neuen) Sportboote elektrisch betrieben werden.

[Pianist]

Wollen wir neben allen Grundsatzdiskussionen vielleicht mal wieder einen konkreten Lösungsweg diskutieren?

Nehmen wir mal eine "Piper Dutch Style Barge" aus Großbritannien, und zwar die größte im Sortiment: knapp 20 Meter lang, 4,50 Meter breit und 36 Tonnen schwer. Mit der wollen wir auf Binnengewässern üblicherweise 10 km/h fahren und planen etwas Reserve ein. Lassen wir auf dem Dach des Steuerhauses 18 Quadratmeter Platz für PV sein. Und wir wollen natürlich auch die ganzen Verbraucher an Bord versorgen, einschließlich Wasserkocher, Herd und Backofen.

Es wäre sicher nicht realistisch, wenn man davon ausgeht, nur mit PV-Strom zu fahren. Genug Strom vom Land wird man auf absehbare Zeit unterwegs auch nicht bekommen.

Gehen wir mal davon aus, dass das System einen Elektromotor an starrer Welle umfasst, eine wie auch immer zu dimensionierende LFP-Batterie, die 18 möglichen Quadratmeter PV und einen Dieselgenerator, der aus einem Tank versorgt wird. Lassen wir eine Steuerung existieren, die anhand des jeweiligen Bedarfes die verschiedenen Komponenten mit einander zusammenarbeiten lässt.

Wenn man viel ankert oder viel im Hafen liegt – wäre es realistisch, zumindest zwei Stunden pro Tag aus der Batterie zu fahren? Auf längeren Touren muss dann eben der passend dimensionierte Generator mitarbeiten, der die Batterie entweder auf Stand hält oder sogar ein wenig zulädt, oder in Spitzenmomenten ein wenig Leistung an den Motor abgibt, um den Generator zu entlasten.

Man könnte aber vielleicht auch mit einer kleineren Batterie starten, die in erster Linie die Bordverbraucher versorgt, und bei der erst mal nicht der Vortrieb eingeplant wird, sondern die nur mal als Puffer zwischen Generator und Elektromotor dient. Später, wenn die Preise weiter sinken und sich die Technologien weiter gut entwickelt haben, ergänzt man dann die Fahrbatterie und senkt den Dieselverbrauch erheblich.

Das wäre jetzt mal so mein Grobkonzept...

Matthias

[Heron]

@Fignon83:

Schon möglich. Wenn ich Glück habe, erlebe ich es noch.

In besagter Fährenangelegenheit, sehe ich aber schon noch Defizite.

Vielleicht mal einen kleinen Realitätscheck:
Es wurde über einen Akku gesprochen, der bald in Teilen gefüllt werden soll.
Das ist ein riesiges Projekt, um eine Fähre über eine relativ kurze Distanz fahren zu lassen.
Die lokale Ausgangssituation ist dafür günstig. Man kann die Strecke nicht einfach so an Land zurücklegen. Auf der anderen Seite steht eine geplante Fähre einer Konkurrenz von 56 Fahrten pro Woche alleine in eine Richtung, betrieben durch zwei Fährunternehmen gegenüber.
Das die mögliche Fähre nur eine Strecke pro Ladung zurücklegen kann, ist die entsprechende Ladeinfrastruktur auf beiden Seiten zu errichten. Wenn wir jetzt mal von einer Akkubelastung von 10-80% ausgehen, müssen in den besagten 40 Minuten 28000Kwh geladen werden. Die Elektriker dürfen gerne mal die notwendigen Ampere dafür ausrechnen. (kleiner Vergleich - in Deutschland werden pro Leitung in Höchstspannungsnetzen 2000A übertragen)
Sollte die Be- und Entladung wirklich in 40 Minuten abgeschlossen werden, könnte die Fähre theoretisch maximal 10 Fahrten pro Tag schaffen, müsste aber 24 Stunden im Einsatz sein. Das ist praktisch nicht umsetzbar. Ein Ladeterminal wäre dann 3,33 Stunden pro Tag ausgelastet.

[Heron]

@ Pianist:
Mit einem Boot dieser Größe, hast du es etwas schwer, Binnen zu fahren.
Die Anlegemöglichkeiten sind stark begrenzt.

[Pianist]

Zitat von Heron

Mit einem Boot dieser Größe, hast du es etwas schwer, Binnen zu fahren.
Die Anlegemöglichkeiten sind stark begrenzt.

Wenn man ganzjährig drauf leben und arbeiten möchte, wird es aber nicht kleiner gehen. Mir haben Leute, die mit Booten dieser Größenordnung unterwegs sind, immer gesagt, dass sie keine Probleme haben. Aber hier soll es ja nicht um das Boot an sich, sondern um die elektrische oder teilelektrische Lösung gehen. Also ob sowas überhaupt irgendwie darstellbar ist.

Matthias

[Heron]

Dazu solltest du dir mal Gedanken über deinen Strombedarf machen.
Was die PV- Zellen leisten können ist ja bekannt.
Im Winter wird es da auch etwas mauer, je nachdem wo es dich hinzieht.
Der Rest könnte dann für den Motor genutzt werden.

[Pianist]

Möchte da mal jemand, der sich damit auskennt, passende Zahlen einsetzen? Gehen wir mal davon aus, dass die 36 Tonnen mit einem großen Sechszylinder-Diesel gerechnet sind, der dann wegfällt. Dafür wiegt der Elektromotor was, und vor allem natürlich die Batterien. Ob man den Tank kleiner macht, kann ich nicht abschätzen.

Matthias

[harry 1972]

Zitat von Heron

@Fignon83:

Schon möglich. Wenn ich Glück habe, erlebe ich es noch.

In besagter Fährenangelegenheit, sehe ich aber schon noch Defizite.

Vielleicht mal einen kleinen Realitätscheck:
Es wurde über einen Akku gesprochen, der bald in Teilen gefüllt werden soll.
Das ist ein riesiges Projekt, um eine Fähre über eine relativ kurze Distanz fahren zu lassen.
Die lokale Ausgangssituation ist dafür günstig. Man kann die Strecke nicht einfach so an Land zurücklegen. Auf der anderen Seite steht eine geplante Fähre einer Konkurrenz von 56 Fahrten pro Woche alleine in eine Richtung, betrieben durch zwei Fährunternehmen gegenüber.
Das die mögliche Fähre nur eine Strecke pro Ladung zurücklegen kann, ist die entsprechende Ladeinfrastruktur auf beiden Seiten zu errichten. Wenn wir jetzt mal von einer Akkubelastung von 10-80% ausgehen, müssen in den besagten 40 Minuten 28000Kwh geladen werden. Die Elektriker dürfen gerne mal die notwendigen Ampere dafür ausrechnen. (kleiner Vergleich - in Deutschland werden pro Leitung in Höchstspannungsnetzen 2000A übertragen)
Sollte die Be- und Entladung wirklich in 40 Minuten abgeschlossen werden, könnte die Fähre theoretisch maximal 10 Fahrten pro Tag schaffen, müsste aber 24 Stunden im Einsatz sein. Das ist praktisch nicht umsetzbar. Ein Ladeterminal wäre dann 3,33 Stunden pro Tag ausgelastet.

Immer wenn ich solche Ansätze lese, Sachverhalte zu widerlegen frage ich mich, ob derjenige meint, die anderen, die dort Millionen verbaut haben und das Ganze projektieren, seien alles nur Zauberlehrlinge und keine Ingenieure.

Und im Gegensatz zu den wilden Vermutungen, haben die sogar konkrete Zahlen, wie viel Leistung wirklich benötigt wird, bei welchem Wetter, Strömung.....

[fignon83]

Bei uns im Hafen hat das einer gemacht. Allerdings etwas kleiner und leichter (40 Fuß Sketch). Und nicht konsequent. Konnte nur eine Stunde am Stück fahren, alles zu klein konzipiert. Und dann auch keinen Generator. D.h. der kam rheinab zur See, aber ohne Hilfe nicht mehr zurück. Am Ende lag das Boot nur am Hafen. Deswegen würde ich mein finales Nutzungsprofil entwickeln (mit Ruhe und viel Abwägen), dann mein Energiebedarf ausrechnen. Da bekommt man schon hin. Wobei 36 Tonnen schon ein Pfund sind. Ich erwarte demnächt eine Preisoffensive bei den Salzbatterien, dann wäre das finanziell machbar. Das erste Auto läuft damit schon vom Band. Aber ich würde parallel zu der Autoentwicklung eher kein bestehendes Baumuster nehmen sondern um den Antrieb neu planen. Muss auch nicht teurer sein. Aber die Batterien muss man schon irgendwo unterbringen, bei einer klassischen Schiffskonstruktion wird das schwierig.

[coffeemuc]

Zitat von supernasenbaer

Ja.
Heutzutage hat man da nen high performance Inverter.
Früher hat der Lokführer am Fahrstand mit einem Drehgriff oder Wahlschalter die verschiedenen Antriebsmodi und Erregerströme selbst geschaltet.
Auch vor 100 Jahren galt die gleiche Physik wie heute.

Die Physik war gleich, aber der Aufbau der Motoren und die Art der Ansteuerung ("Fahrstufen", entspricht beim Boot in etwa dem Gashebel) war technisch vollkommen anders aufgebaut als heute.

[supernasenbaer]

@Coffemuc:
Wir waren bei dieselelektrischen Großlokomotiven…kurzer Exkurs in das Thema das Libertad angerissen hat.

Den Propeller von einer Rheinfähre dreht man im Wasser per Hand noch an. Den Zug zieht man oer Hand nicht weg.

Aber ganz ehrlich…mir wird das hier langsam zu blöd.
Ihr habt recht und ich melne Ruhe.
Elektro ist alles Mist, Batterien sind scheiße, Diesel und Schweröl sind das Beste was es gibt…und nun Schluss mit dem Thema.

[Heron]

Zitat von harry 1972

Immer wenn ich solche Ansätze lese, Sachverhalte zu widerlegen frage ich mich, ob derjenige meint, die anderen, die dort Millionen verbaut haben und das Ganze projektieren, seien alles nur Zauberlehrlinge und keine Ingenieure.

Und im Gegensatz zu den wilden Vermutungen, haben die sogar konkrete Zahlen, wie viel Leistung wirklich benötigt wird, bei welchem Wetter, Strömung.....

Ich widerlege keine Sachverhalte.
Ich habe lediglich ein paar mir wichtige Dinge angeführt.

Wahrscheinlich widerspricht das schon deiner Ideologie.

Um Zauberlehrlinge zu sehen, muss man das Land nicht unbedingt verlassen.
die nennen sich auch Ingenieure, oder schlimmer....

[harry 1972]

Zitat von Pianist

Möchte da mal jemand, der sich damit auskennt, passende Zahlen einsetzen? Gehen wir mal davon aus, dass die 36 Tonnen mit einem großen Sechszylinder-Diesel gerechnet sind, der dann wegfällt. Dafür wiegt der Elektromotor was, und vor allem natürlich die Batterien. Ob man den Tank kleiner macht, kann ich nicht abschätzen.

Matthias

Hallo Matthias,

ich kann dir keine passenden Zahlen dazu liefern, habe nicht die Kompetenz, aber ich habe vor kurzer Zeit ein Video gesehen, über einen Radnabenantrieb , eigentlich für PkW konzipiert, aber wäre ja grundsätzlich auch für eine Schiffswelle denkbar und soll 20% effiziinter sein, als der herkömmliche Antrieb.
Die Firma heißt Deepdrive und ich fand es spannend, da es auch eine Option für klassische Automobile darstellt.

Ein anderer guter Ansatz um sich dazu schlau zu machen, ist die Firma Sonosolar.

Das ist die Firma, die zunächst unter Sono Motors einen Kleinwagen mit PV Modulen in der Karosserie entwickelt haben und heute arbeite sie an PV Unterstützung im Güterverkehr. So zum Beispiel liefern sie PV Anlagen und passende Wechselrichter um elektrische Kühlkoffer während der Fahrt zusätzlich mit Strom zu versorgen.

Und je nachdem, wenn das Schiff an einem Fluss in der Strömung angelegt liegt, vielleicht lässt sich mit dem drehenden Propeller auch wieder Strom generieren und der Akku laden.

[harry 1972]

Zitat von Heron

Ich widerlege keine Sachverhalte.
Ich habe lediglich ein paar mir wichtige Dinge angeführt.

Wahrscheinlich widerspricht das schon deiner Ideologie.

Um Zauberlehrlinge zu sehen, muss man das Land nicht unbedingt verlassen.
die nennen sich auch Ingenieure, oder schlimmer....

Es ist außerordentlich hässlich Ideologie zu unterstellen,.

Nun wenn höhere Leistungen beim Laden benötigt werden, so nutzt man dazu Akkus, die während der Zeit, wo kein Fahrzeug geladen wird, wieder aufgeladen werden und beim Laden des Fahrzeugs unterstützen können. Gibt es auch für an Ladestationen für den Straßenverkehr.

Ich gehe mal entspannt davon aus, die Australier und Südamerikaner, die da zusammengearbeitet haben, werden schon wissen, was sie tun.

[Pianist]

Zitat von harry 1972

Und je nachdem, wenn das Schiff an einem Fluss in der Strömung angelegt liegt, vielleicht lässt sich mit dem drehenden Propeller auch wieder Strom generieren und der Akku laden.

Auf Rhein und Donau sicher – auf Kanälen eher nicht...

Matthias

[coffeemuc]

Zitat von Heron

müssen in den besagten 40 Minuten 28000Kwh geladen werden. Die Elektriker dürfen gerne mal die notwendigen Ampere dafür ausrechnen. (kleiner Vergleich - in Deutschland werden pro Leitung in Höchstspannungsnetzen 2000A übertragen)

Fix nachgerechnet: 28000Kwh in 2/3 Stunden entspricht einer Leistung von
42000 kW, also 42 MW. Zum Vergleich 2000A auf 3 Phasen und 220kV wären 1320000 kW oder 1320 MW.

Zitat von Heron

Sollte die Be- und Entladung wirklich in 40 Minuten abgeschlossen werden, könnte die Fähre theoretisch maximal 10 Fahrten pro Tag schaffen, müsste aber 24 Stunden im Einsatz sein. Das ist praktisch nicht umsetzbar. Ein Ladeterminal wäre dann 3,33 Stunden pro Tag ausgelastet.

Bei Fähren ist das nun mal so, dass die auch mal auf der Strecke sein müssen und nicht nur im Ladeterminal. Mal zum Vergleich: Du hast doch bestimmt eine Dusche? Wie viele Stunden am Tag ist die ausgelastet? Ist sie deshalb überflüssig oder unwirtschaftlich?

[Thomas59]

Zitat von Pianist

Möchte da mal jemand, der sich damit auskennt, passende Zahlen einsetzen? Gehen wir mal davon aus, dass die 36 Tonnen mit einem großen Sechszylinder-Diesel gerechnet sind, der dann wegfällt. Dafür wiegt der Elektromotor was, und vor allem natürlich die Batterien. Ob man den Tank kleiner macht, kann ich nicht abschätzen.

Matthias

Die Zahlen kann ich Dir gerne einsetzen, hab einige Nachbarn die diese grössenordnung haben

Gewicht 36 Tons
21m Länge
Reichweite 400sm
2x MTU-Motoren
Reisegeschwindigkeit 20kt
Reise Dauer i.d.r 100sm = 5 Std
Max.... lass ich besser weg

Gleiches für ne princess 22 und andere....

Noch ne nigelnagelneue bluegame, der eigner ist begeistert von der mobilitätswende bei 26 ktn reisegeschwindigkeit

Von elektrischen sind sie aber alle begeistert, icemaker, zigarrenanzünder, TV usw...
Von frisierten e Roller sind einige begeistert..
Gruß

[coffeemuc]

Zitat von supernasenbaer

@Coffemuc:
Wir waren bei dieselelektrischen Großlokomotiven…kurzer Exkurs in das Thema das Libertad angerissen hat.

Und die funktionieren heute eben ganz anders als vor 100 Jahren. Nichts anderes hat Libertad geschrieben und das lässt sich auch in jedem Eisenbahnmuseum belegen.

Zitat von supernasenbaer

Den Propeller von einer Rheinfähre dreht man im Wasser per Hand noch an. Den Zug zieht man oer Hand nicht weg.

Grade beim Anfahren eines Zuges ist Dosierung gefragt. Durchdrehende Räder will man nämlich nicht, weil das immensen Materialverschleiß bringt, vor allem in dem Moment wo es wieder greift (=Übergang zur Haftreibung).
Ein durchdrehender Propeller von einer Rheinfähre ist da überhaupt kein Problem.

[Giorgio P.]

Zitat von B4-Skipper

Da sind ja gleich zwei Fehler drin .

Uruquay ist bei 98% erneuerbare Energien, wobei Wasserkraft mit 46,7% fast die Hälfte ausmacht.

Laut Statistischem Bundesamt waren es 2024 in D 431,5 Milliarden Kilowattstunden oder halt 431,5 TWh.
Das ist das 33-fache.

Davon 59,4% aus erneuerbaren Energien, was 254,6 TWh entspricht und damit ca. 20 mal soviel wie in Uruqay.
Und das auf nur ca. doppelt so großer Fläche mit 12 mal höhere Bevölkerungsdichte und nur ca. 5% Wasserkraft.

Gruß Lutz

Touché! Eigentlich ist ja nur das Komma um eine Stelle verrutscht, aber der Effekt ist schon beträchtlich...

Aber ich wollte ohnehin auf den Anteil an grundlastfähigen Erneuerbaren hinaus. Die Fähre darf von mir aus gerne elektrisch betrieben sein, solange ihr nicht im plötzlichen Sturm der Saft ausgeht. Nur der Vergleich Uruguay - Deutschland stört mich. Selbst mit soviel Wasserkraft wie Uruguay, könnten wir nur ein 66stel unseres Strombedarfs decken. Du korrigierst mich bitte, wenn ich gerade zwischen Tür und Angel einen Fehler beim Kopfrechnen mache. Mir ist es eben nicht wie Billi "relativ egal, wo der Strom herkommt", sondern ein batterie-elektrischer Antrieb ergibt für mich dann Sinn, wenn der Strom a) aus Erneuerbaren gewonnen wird und b) bedarfsgerecht zur Verfügung steht.