Mobilitätswende auf dem Wasser

[Andrei]

Zitat von ChrisHH

Du betreibst Deinen Motor also die gesamte Fahrzeit mit vollem Schub?

Mit Verlaub, Du hast da mehr als einen Denkfehler in Deiner Berechnung.

Es fängt mit dem Leistungsbedarf an und geht mit dem Verbrauch weiter.

Im Segelnforum wurde das bereits lang und breit zum Teil sehr fundiert diskutiert und es wurden Umbauten mit Verbräuchen vorgestellt.

Bitte dort erstmal schlaulesen bevor hier mit Fehlerhaften Annahmen weiterdiskutiert wird.

https://www.segeln-forum.de/thread/8...rder/?pageNo=1

Nö, nicht ich. Ich bin jetzt davon ausgegangen, dass @Pianist das 36 t Boot mit der Rumpfgeschwindigkeit betreibt und das erfordert dann ungefähr diese Leistung.
Und wenn @Pianist 2 Stunden so fahren möchte, dann kommst du automatisch auf diesen Verbrauch.

Wenn man mit z.B. 80% von der Rumpfgeschwindigkeit und ohne Gegenwind fahren würde, dann sinkt der Verbrauch mit Sicherheit ganz signifikant.
Und somit kann die Batterie signifikant kleiner ausfallen.

Aber war das die Aufgabenstellung von @Pianist?
Ist sein Rumpf immer frisch "poliert"?
Ich weiß es nicht, du wahrscheinlich auch nicht.
Die Wahrheit wird wohl in der Mitte liegen.
Wie auch immer, ich komme zum Schluss, dass selbst mit meinen "extremen" Annahmen die Elektrifizierung gut funktionieren würde.

Die Seglerrümpfe dürften weniger Widerstand als die Verdränger-Mobos bringen, daher ist der Verweis zu den Seglern nicht ganz korrekt.

[B4-Skipper]

Zitat von harry 1972

Weil ein Diesel nicht nur ein Antriebsmotor ist, sondern auch fürchterlich viel Wärme erzeugt, wobei Energie verpufft.

Irgendwann hat der VDI gefeiert, als ein Diesel mehr als 50% in Bewegung umgesetzt hat, beim Elektromotor sind 90% nicht selten.
Das ist deutlich geringer.

Aus dem Grund kann der Motor auch deutlich kleiner ausfallen @Libertad

Dieser herausragende Diesel ist aber nicht auf Booten anzutreffen, da gehen eher 35% in Bewegung und der Rest für Wärme und Abgase verloren.

Also ich hatte das bisher so verstanden, dass ein z.B. "50 kW Dieselmotor" auch 50 kW mechanische Leistung abgibt.

Das er dafür z.B. "100 kW-Diesel-Energie" benötigt ist ja sein schlechter Wirkungsgrad.

Der "50 kW Elektromotor" bräuchte halt (ideal) nur "50 kW Elektroenergie".

An der Schraube kommen dann beim Diesel nach dem Getriebe 45 bis 48 kW an, Beim E-Motor halt (ohne Getriebe) die 50 kW.

Der E-Motor muss also ziemlich die gleiche Leistung wie der Diesel haben und nicht deutlich geringere.

Gruß Lutz

[Libertad]

Zitat von Andrei

Die Seglerrümpfe dürften weniger Widerstand als die Verdränger-Mobos bringen, daher ist der Verweis zu den Seglern nicht ganz korrekt.

Sehe ich auch so. Der Segler meines Kumpels ist so lang und so schwer wie mein Motorboot, verbraucht aber im Schnitt die Hälfte bei gleicher Marschfahrt.

[Andrei]

Zitat von Heron

Habe da ein paar andere Daten.
Der ideale Wert an einen Sonnentag sind 0,8kwh pro Tag und qm.
Durchschnittlich eher 0,3-0,6.

Vielleicht wurde statt 18m² mit 18kwpeak gerechnet?

15kwh pro Tag für Backen, Kochen, Heizen sind nicht gerade wenig.

Grüße Silvio

Ich habe so überschlägig gerechnet:

18 m2
1 Panel hat ca. 1,7 m2 und 450 Wp
Also 18 ÷ 1,7 × 0,450 = 4,76 kWp

Bei 5 Stunden Sonnestand bin ich bei ca. 23 kWh
Ein Sommertag hat sicherlich mehr als 5 Sonnenstunden. Aber kWp ist noch ohne Verluste gerechnet, daher komme ich auf ca. 20-30 kWh an einem Sommersonnentag.

[dete]

als Anmerkung für Andrei -
20m und Rumpfgeschwindigkeit ist jetzt komplett unrealistisch….

[Andrei]

Zitat von dete

als Anmerkung für Andrei -
20m und Rumpfgeschwindigkeit ist jetzt komplett unrealistisch….

bei 20 m und Wasserlinienlänge von ca. 18 m würde man eine Rumpfgeschwindigkeit von ca. 19 km/h haben.
Das würde ungefähr 10 kn entsprechen, was @Pianist genannt hat.
Wo habe ich mich vertan?

[provence]

Zitat von Andrei

bei 20 m und Wasserlinienlänge von ca. 18 m würde man eine Rumpfgeschwindigkeit von ca. 19 km/h haben.
Das würde ungefähr 10 kn entsprechen, was @Pianist genannt hat.
Wo habe ich mich vertan?

In Antwort 864 schreibt @Pianist 10 km/h und nicht 10 kn.

[Pianist]

Eben!

[supernasenbaer]

Zitat von supernasenbaer

Kleine e-Motoren, die an der oberen Leistungsgrenze betrieben werden sind deutlich ineefizienter als große e-Motoren, die mit geringer ylast betrieben werden.

Ich zietiere mich mal selbst, um zu zeigen was ich damit meinte.

Ich habe hier ein Effizienzdiagramm von einem E-Motor mit ca. 150kW max Leistung. (Quelle: https://www.kit-technology.de/de/tec...te/details/590 ).

Das Effizienzdiegramm hab ich mir rausgezogen und ein wenig bearbeitet (sieht nicht schön aus…sorry…aber schön bin ich auch nicht mehr…und dennoch gut ).
Erste Erkenntnis…ob der Motor vorwärts oder yrückwärts dreht ist Wurscht…das Diagramm spiegelt sich nur.
Auf dem originalbild erkennt man es nicht so gut, daher habe ich den Bereich mit der größten Effizienz (ca. 98%) nochmal eingekreist und mit die „wichtigsten Lastpunkte“ rausgezogen.
Die Lastpunkte 1, 3 und 4 sollen dabei das gleiche drehmoment haben, die Lastpunkte 2 und 3 die gleiche Drehzahl.
Wenn ich eine Motorauslegung machen sollte, dann würde ich für die normale Marschfahrt den Lastpunkt 1 anstreben und für die Rumpfgeschwindigkeit den Lastpunkt 2.
Die Leistung/Drehmoment/Drehzahl, die dahinter steht ist für jedes Boot anders!
Deswegen soll das hier nur qualitativ eine Aussage treffen.
Aber zwischen Lastpunkt 1 und Lastpunkt 2 verdreifacht sich die Leistung, was ziemlich genau den Lesitungsbedarf von Marschfahrt (70-80% der Rumpfgeschwindigkeit) bis Rumpfgeschwindigkeit abbilden müsste.

Das heißt man betreibt den Motor bei 1/5 bis 2/3 seiner max. Leistung.

Natürlich nicht genau so auf jeden Motor anzuwenden, aber die grobe Aussage/Denkrichtung sollte damit klar sein.

Edit: ich seh gerade, dass in der Tabelle das Drehmoment mit nM statt Nm (Newtonmeter) bezeichnet ist…ich lass es jetzt aber so.

[Joggel]

Hallo
Ich gehe mal davon aus, das kein Getriebe dazwischen ist. Wie soll der Propeller dimensioniert sein? Bei meinem Stahlverdränger dreht er mit Getriebe 2/1 zwischen 400 und 1200 u/ min. Man kann da doch keinen 12 Zoll Propeller rauf machen.
Gruß Joggel

[Andrei]

Zitat von provence

In Antwort 864 schreibt @Pianist 10 km/h und nicht 10 kn.

Danke, das war es.
Dann sieht die Überschlagsrechnung für @Pianist
deutlich günstiger aus: Er würde nicht mehr den Akku mit > 400 kWh, sondern mit < 200 kWh benötigen. Das sind dann 2-3 Autobatterien (nur zum Vergleich) mit einem Gewicht von ca. 1 t (+/-).
In seinem Fall bei 36 t Boot kein wirkliches Problem.

[Andrei]

Zitat von Joggel

Hallo
Ich gehe mal davon aus, das kein Getriebe dazwischen ist. Wie soll der Propeller dimensioniert sein? Bei meinem Stahlverdränger dreht er mit Getriebe 2/1 zwischen 400 und 1200 u/ min. Man kann da doch keinen 12 Zoll Propeller rauf machen.
Gruß Joggel

Man müsste entweder einen langsamlaufenden E-Motor oder doch ein Getriebe nehmen.
Womöglich auch den Propeller anders abstimmen.

[supernasenbaer]

Wie gesagt…es geht hier eher um qualitative, als um quantitative Aussagen.
Je nach Lastpunkt ergibt natürlich ein langsamdrehender Scheibenläufer oder nen Asychronmotor mehr Sinn.

Die Kernaussage bleibt aber bestehen:
Man kann nicht einfach losrennen und irgendeinen Motor kaufen, der zufällig die passende Leistung auf dem Papier hat, sondern man muss die Lastpunkte die man benötigt kennen (also immer zwei Werte aus dem 3er-Gestirn Drehzahl, Drehmoment und Leistung).
Bei dem Motor aus meinem Beispiel würde man vermutlich nen Getriebe mit Übersetzungsverhältnis 3-4 benötigen.
Das Ziel wäre bei mir aber eher den passenden Motor zu finden.

Klar…mit dem Propeller kann man dann auch noch die Lastpunkte wieder verschieben…dann kommt aber eine weitere „Unbekannte“ mit ins Spiel.

[Libertad]

Mit einem unpassenden Propeller kann man viel Wirkungsgrad verschenken. Deshalb sollte man die Betrachtung/Berechnung am Propeller beginnen und den Motor und ggf. Getriebe entsprechend auslegen. Was nutzt mir ein E-Motor, der im besten Wirkungsgradbereich arbeitet, wenn am Propeller doppelt so viel verloren geht?

[supernasenbaer]

Das „Boot“ hat doch einen Propeller mit dem es gut funktioniert…und der vermutlich auch mal auf das Boot ausgelegt wurde….warum also da noch ne Baustelle aufmachen?

[Libertad]

Natürlich keine zusätzliche Baustelle aufmachen, aber mit den bekannten Werten den richtigen Antrieb ermitteln.
Fänge man beim Motor an, müßte man dann möglicherweise doch den Prop ändern. Hier hat man doch die Chance, den "richtigen" Motor zu bestimmen anstatt ganz bei Null anzufangen.

[Pianist]

Zitat von supernasenbaer

Das „Boot“ hat doch einen Propeller mit dem es gut funktioniert…und der vermutlich auch mal auf das Boot ausgelegt wurde….warum also da noch ne Baustelle aufmachen?

Das hängt ja nun davon ab, ob ein vorhandenes Boot elektrifiziert werden soll oder ein Neubau geplant wird.

Matthias

[supernasenbaer]

Ich hab es so verstanden, dass es um ein vorhandenes Boot geht, was elektrifiziert werden soll.

[Pianist]

Was mich und meine konkreten Fragen betrifft, hatte ich das ja nicht erwähnt, sondern nur ein paar Zahlen in den Raum geworfen...

Matthias

[Heron]

@Andrei: Deine Berechnung bezieht sich nur auf Sommertage, wobei die PV- Module die kWp nur bei absolut perfekten Bedingungen erreichen können.

Im Jahresdurchschnitt kann etwa 0,4 bis 0,55kWh aus einen qm erwirtschaftet werden.

0,55 x 18 =9,9kWh pro Tag

Heißt im Sommer sieht es gut aus
In der Übergangszeit nicht mehr so gut
und im Winter reicht es nicht einmal ohne fahren.

Diese Erfahrung entspricht der aus meinen Einfamilienhaus.
Im Sommer könnte der Speicher viel größer sein und im Winter die PV- Felder. Meine Anlage unterliegt dabei den gleichen Problem, wie eine zukünftige Boots-Anlage. Ich arbeite mit Nulleinspeisung. Bedeutet, die Anlage schaltet bei vollem Akku und keiner weiteren Entnahme ab. Dadurch "verliere" ich an den sonnenreichsten Tagen etwas Strom. Jetzt im November schafft es der Akku nicht mehr bis zum nächsten Tag. Ich muss also zukaufen.
Anlage etwas über 16m² nicht optimale Ausrichtung.
Grüße Silvio

[Pianist]

Wenn man es durch gute Planung, effiziente Technik und halbwegs sinnige Verhaltensweisen hinbekommt, von März bis Oktober komplett mit Dachstrom zu wohnen und auch in gewissem Umfang zu fahren, dann habe ich auch kein Problem damit, von November bis Februar einen Teilbedarf zuzukaufen. Die Gesamtbilanz sieht dann immer noch ziemlich gut aus.

Matthias