Studienprojekt: Wie stellt ihr euch den idealen Elektroantrieb vor?

[Startpilot]

Zitat von Libertad

Ich weis auch von Seglern aus der Region, die im Urlaub bis in die Niederlande gefahren sind - runter mit gelegtem Mast, rauf auch, und dazu im Schlepp eines Binnenschiffs .

Hat mein Vater schon in den 60ern gemacht.
Heute wirst Du als Segler keinen Schlepp mehr finden.

[jogie]

Zitat von Libertad

Stimmt. Vom Rumpf her völlig ungeeignet. Aber auch echte Segler tun sich auf dem Rhein meist schwer. Im Bereich Mainz-Wiesbaden wird ja auch gesegelt, aber durchs Gebirge unter Segel habe ich nocht keinen gesehen. Ich weis auch von Seglern aus der Region, die im Urlaub bis in die Niederlande gefahren sind - runter mit gelegtem Mast, rauf auch, und dazu im Schlepp eines Binnenschiffs . Bin ich selbst schon mal mitgefahren, muß aber nicht nochmal sein.

Ende der Woche steht die Probefahrt des ersten Elektrobootes in unserem Hafen an. Mal sehen, ob die theoretische Reichweite stimmt. Jedenfalls stehe ich als Schlepper in Rufbereitschaft

Na dann Tanke schon mal Voll.

[Libertad]

Da reicht zur Not auch der Reservekanister

[MarcSunrise]

Zitat von wernerw

Moin
wieso immer vollelektrisch? Der perfekte Antrieb auf E-Basis wäre ein Hybrid.
Diesel gegen e-Motor und Batterien tauschen ist wirtschaftlicher Selbstmord und totaler Unsinn für die meisten von uns. Ich war kalkuliert bei knapp 80.000 Euro für dem Totalumbau..... totaler Unsinn und direkt wieder verworfen. Ich hätte gern einen E-Motor so um die 10kW an einem hybriden Getriebe, zusätzlich zu meinem Diesel. Das würde mehr Sinn machen als eine komplette Umrüstung. Das Getriebe müsste ein Freiäufer sein richtung Diesel dann würde mir das schon gefallen. Und das Ganze unter 10K Materialkosten....da würd ich nachdenken drüber.

Spannende Diskussion. Da ich nicht wusste, dass ein Elektroantrieb nicht funktioniert, habe ich einfach einen eingebaut. 25 jähriger 20t Stahlverdränger als Hybrid. 140 PS Dieselmotor für Flüsse und Seen, 10 kW Elektromotor mit 3.4 kWp Solar und 16 kWh LiFePo 48V. Funktioniert einwandfrei und komme mit einer Leistung von 3-4 kW auf eine Geschwindigkeit von 6-7 km/h, was auf den Kanälen die Höchstgeschwindigkeit darstellt. Da ich aber einen Grossteil der Zeit vor und in Schleusen verbringe (Kanäle in Frankreich), lädt der Akku immer wieder auf und die Reichweite ist an sonnigen Tagen fast grenzenlos und bei Regen muss ich ja nicht fahren. Kosten für Material (Motor, Getriebe, Elektronik und Batterie) etwas über 10k. Ein 9 kW Dieselgenerator ist übrigens auch an Bord (vom Vorgänger). Erstaunlich ist der Hybrid auch mit dem Generator. Dieser verbraucht bei einer Leistung von 7 kW ca. 2.5 ltr. Diesel pro Stunde, wo hingegen der Dieselmotor im Leerlauf bereits 3.5 ltr. braucht. Somit ist selbst der Generator sparsamer, obwohl er einen Umweg über die Batterie macht. Also keine Theorie sondern die Praxis die zeigt, dass es als Ferienboot funktioniert.

[dete]

Moin Marc,
sehr schön dargestellt. Folgt sehr schön dem Spruch: Alle sagten es geht nicht, und dann kam einer der wusste das nicht und hats gemacht.
Welches System hast Du verbaut?
Grüße
Detlef

[coffeemuc]

Zitat von MarcSunrise

wo hingegen der Dieselmotor im Leerlauf bereits 3.5 ltr. braucht.

Das ist aber viel. Kann ein Defekt vorliegen oder hat der sehr viel Hubraum?

[MarcSunrise]

Zitat von dete

Moin Marc,
sehr schön dargestellt. Folgt sehr schön dem Spruch: Alle sagten es geht nicht, und dann kam einer der wusste das nicht und hats gemacht.
Welches System hast Du verbaut?
Grüße
Detlef

Tschou Detlef

Ein eigenes System. BLDC Motor von Golden Motors. Getriebe selbst gemacht, Elektronik von Kelly, Anschluss Keilriemen an Python-Kupplung selbst gemacht. Anschluss an Teleflex KE-4A Fahrhebel selbst gemacht. LiFePo selbst gemacht mit Daly BMS. Ansonsten alles andere von Victron. Berechnung der Drehzahl und Getriebeübersetzung selbst berechnet (anhand der Schraubengrösse und Steigung). Brauchte ca. 1 Jahr einlesen und vorbereiten (auch für die Elektronik), funktioniert nun aber sehr gut.

[MarcSunrise]

Zitat von coffeemuc

Das ist aber viel. Kann ein Defekt vorliegen oder hat der sehr viel Hubraum?

Sehr viel Hubraum. 6-Zylinder mit 5.9 ltr. Hubraum.

[Thomas59]

Zitat von coffeemuc

Das ist aber viel. Kann ein Defekt vorliegen oder hat der sehr viel Hubraum?

Oder er hat den Dieselmotor ein jährchen im Leerlauf laufen lassen.....und dann den Verbrauch gemessen...

[coffeemuc]

Zitat von MarcSunrise

Sehr viel Hubraum. 6-Zylinder mit 5.9 ltr. Hubraum.

Passen die Verbrauchswerte im Betrieb, also unter Last?

[kpn-hornblower]

6-7 km/h....bist Du da kein Verkehrshindernis ?

hier Berlin/Brandenburg/Mecklenburg sind im allgemeinen in Kanälen 10 Kmh erlaubt...
und die Fahren auch alle )

10k Verbraten um bissl Diesel zu Sparen )) aber gut...man gönnt sich ja sonst nix )

[MarcSunrise]

Zitat von kpn-hornblower

6-7 km/h....bist Du da kein Verkehrshindernis ?

hier Berlin/Brandenburg/Mecklenburg sind im allgemeinen in Kanälen 10 Kmh erlaubt...
und die Fahren auch alle )

10k Verbraten um bissl Diesel zu Sparen )) aber gut...man gönnt sich ja sonst nix )

Bin in Frankreich unterwegs und dort gelten die 6 km/h. Wir machen Wasserwandern und wenn uns pro Tag ein Boot begegnet oder alle 5 Tage eines überholt, ist das schon sehr viel.

[coffeemuc]

Zitat von kpn-hornblower

6-7 km/h....bist Du da kein Verkehrshindernis ?

Selbst wenn er eins ist:
Mit einem 20t Stahlverdränger ist das doch ein Problem der anderen. Und wenn es wirklich mal sein Problem ist, kann er immer noch den Diesel anwerfen.

[Libertad]

Zitat von MarcSunrise

Spannende Diskussion. Da ich nicht wusste, dass ein Elektroantrieb nicht funktioniert, habe ich einfach einen eingebaut. 25 jähriger 20t Stahlverdränger als Hybrid. 140 PS Dieselmotor für Flüsse und Seen, 10 kW Elektromotor mit 3.4 kWp Solar und 16 kWh LiFePo 48V. Funktioniert einwandfrei und komme mit einer Leistung von 3-4 kW auf eine Geschwindigkeit von 6-7 km/h, was auf den Kanälen die Höchstgeschwindigkeit darstellt. Da ich aber einen Grossteil der Zeit vor und in Schleusen verbringe (Kanäle in Frankreich), lädt der Akku immer wieder auf und die Reichweite ist an sonnigen Tagen fast grenzenlos und bei Regen muss ich ja nicht fahren. Kosten für Material (Motor, Getriebe, Elektronik und Batterie) etwas über 10k. Ein 9 kW Dieselgenerator ist übrigens auch an Bord (vom Vorgänger). Erstaunlich ist der Hybrid auch mit dem Generator. Dieser verbraucht bei einer Leistung von 7 kW ca. 2.5 ltr. Diesel pro Stunde, wo hingegen der Dieselmotor im Leerlauf bereits 3.5 ltr. braucht. Somit ist selbst der Generator sparsamer, obwohl er einen Umweg über die Batterie macht. Also keine Theorie sondern die Praxis die zeigt, dass es als Ferienboot funktioniert.

Der Bericht belegt ja schön was geht, aber auch, was nicht geht. Fahren in fast strömungsfreien Gewässern bei Sonnenschein, das heißt mit viel freier Zeit - oder doch die Hauptmaschine!
Hybrid = mehr Technik an Bord, mehr Gewicht und mehr Platzbedarf. Wäre eine interessante Lösung, um emmisionsfrei und leise z.B. Schleusen oder Häfen befahren zu können und auf Strecke dann die Hauptmaschine. Aber leider auch mit viel Aufwand und Kosten verbunden.
Es ist nun mal nicht wegzudiskutieren, dass Verdränger im niedrigen Geschwindigkeitsbereich unheimlich wenig Leistung benötigen, bei Rumpfgeschwindigkeit dagegen überproportional viel.
Egal ob Diesel- oder E-Antrieb.

[MarcSunrise]

Zitat von coffeemuc

Selbst wenn er eins ist:
Mit einem 20t Stahlverdränger ist das doch ein Problem der anderen. Und wenn es wirklich mal sein Problem ist, kann er immer noch den Diesel anwerfen.

Genau. Und um das Einsparen von Diesel geht es mir nicht. Ich schätze den Komfort des Elektroantriebes, vor Schleusen nicht im Leerlauf vor mich hinstinken zu müssen und sehr ruhig unterwegs sein zu können.

[coffeemuc]

Zitat von Libertad

Der Bericht belegt ja schön was geht, aber auch, was nicht geht. Fahren in fast strömungsfreien Gewässern bei Sonnenschein, das heißt mit viel freier Zeit - oder doch die Hauptmaschine!
Hybrid = mehr Technik an Bord, mehr Gewicht und mehr Platzbedarf. Wäre eine interessante Lösung, um emmisionsfrei und leise z.B. Schleusen oder Häfen befahren zu können und auf Strecke dann die Hauptmaschine. Aber leider auch mit viel Aufwand und Kosten verbunden.
Es ist nun mal nicht wegzudiskutieren, dass Verdränger im niedrigen Geschwindigkeitsbereich unheimlich wenig Leistung benötigen, bei Rumpfgeschwindigkeit dagegen überproportional viel.
Egal ob Diesel- oder E-Antrieb.

So negativ sehe ich das nicht. Evtl *will* er ja bei schönem Wetter gemütlich unterwegs sein. Dann kann das ganze sich sogar in Richtung "Amortisation" bewegen wenn man bei der Hauptmaschine mal 5l/h ansetzt und 10 Stunden am Tag unterwegs ist. Da kommen dann in einem Monat immerhin 1500 Liter Diesel zusammen. Nehmen wir an, die 1500 Liter kosten 2500 EUR, dann wären nach nur vier Fahrmonaten die 10000 EUR wieder drin.

[Oldskipper]

Zitat von MarcSunrise

Spannende Diskussion. Da ich nicht wusste, dass ein Elektroantrieb nicht funktioniert, habe ich einfach einen eingebaut. 25 jähriger 20t Stahlverdränger als Hybrid. 140 PS Dieselmotor für Flüsse und Seen, 10 kW Elektromotor mit 3.4 kWp Solar und 16 kWh LiFePo 48V. Funktioniert einwandfrei und komme mit einer Leistung von 3-4 kW auf eine Geschwindigkeit von 6-7 km/h, was auf den Kanälen die Höchstgeschwindigkeit darstellt. Da ich aber einen Grossteil der Zeit vor und in Schleusen verbringe (Kanäle in Frankreich), lädt der Akku immer wieder auf und die Reichweite ist an sonnigen Tagen fast grenzenlos und bei Regen muss ich ja nicht fahren. Kosten für Material (Motor, Getriebe, Elektronik und Batterie) etwas über 10k. Ein 9 kW Dieselgenerator ist übrigens auch an Bord (vom Vorgänger). Erstaunlich ist der Hybrid auch mit dem Generator. Dieser verbraucht bei einer Leistung von 7 kW ca. 2.5 ltr. Diesel pro Stunde, wo hingegen der Dieselmotor im Leerlauf bereits 3.5 ltr. braucht. Somit ist selbst der Generator sparsamer, obwohl er einen Umweg über die Batterie macht. Also keine Theorie sondern die Praxis die zeigt, dass es als Ferienboot funktioniert.

Toll: Magst du uns an deinen Erkenntnissen teil haben lassen? Mich würden mal ein paar Sachen interessieren. Getriebeübersetzung z.B und Vmax. Und wie du das mit dem Python gelöst hast. Läuft der Riemen direkt auf Wellenflansch? Kuppelst du den Motor ab, wenn du mit Diesel fährst, oder läuft der einfach mit? Ich hatte mal darüber nachgedacht, statt eines Getriebes, eine grosse Riemenscheibe auf die Welle zu bauen. Ich habe da viel Platz.

[Libertad]

Zitat von coffeemuc

So negativ sehe ich das nicht. Evtl *will* er ja bei schönem Wetter gemütlich unterwegs sein. Dann kann das ganze sich sogar in Richtung "Amortisation" bewegen wenn man bei der Hauptmaschine mal 5l/h ansetzt und 10 Stunden am Tag unterwegs ist. Da kommen dann in einem Monat immerhin 1500 Liter Diesel zusammen. Nehmen wir an, die 1500 Liter kosten 2500 EUR, dann wären nach nur vier Fahrmonaten die 10000 EUR wieder drin.

Ich sehe das nicht generell negativ, aber die Erfahrung lehrt, daß man im Urlaub nicht nur immer Sonnenschein hat. Und nicht jeder hat unbegrenzt Zeit, selbst viele Rentner haben Termine, die schon mal das fahren bei trübem Wetter nötig machen. Das spricht zwar nicht gegen einen Elektro- bzw. Hybridantrieb, mindert aber eine "Amortisation" massiv.
Und für die nötige Technik braucht man halt Platz, der nicht auf jedem Boot vorhanden ist.
Heute ist eigentlich ein schöner Tag zum fahren, nur bringt halt Solar heute nicht unbedingt viel. Da sind auch die o.g. 3,4 kWp nicht gerade ausreichend.
Mein Ansatz für ein Boot für MEINE Bedürfnisse wäre eine E-Maschine, die dauerhaft 12km/h Fahrt durchs Wasser ermöglicht mit einer Pufferbatterie mit mind 50 kWh sowie ein Generator für die volle Leistung der E-Maschine. Solar und Landstrom gern als Zugabe aber nicht Bedingung. Damit könnte ich meine Fahrtwünsche ohne spürbare Einschränkungen erfüllen.
Allerdings würden sich die Investitionen zu meinen Lebzeiten nicht mehr "amortisieren".

[jogie]

Zitat von coffeemuc

So negativ sehe ich das nicht. Evtl *will* er ja bei schönem Wetter gemütlich unterwegs sein. Dann kann das ganze sich sogar in Richtung "Amortisation" bewegen wenn man bei der Hauptmaschine mal 5l/h ansetzt und 10 Stunden am Tag unterwegs ist. Da kommen dann in einem Monat immerhin 1500 Liter Diesel zusammen. Nehmen wir an, die 1500 Liter kosten 2500 EUR, dann wären nach nur vier Fahrmonaten die 10000 EUR wieder drin.

Das ist eine Milchmädchenrechnung.
Niemand ist 10 Stunden am Tag einem Monat lang unterwegs.
Und den Solarstrom gibt es auch nur unter Idealen bedinungen.
Bewölkt oder schlechter Winkel der Sonne zu den Modulen, dann sind es nur noch wenige % der Solarleistung.
Man kann sich auch alles Schön Rechenen wenn man nur die Idealsten Bedingungen sieht.

[Oldskipper]

Zitat von jogie

Das ist eine Milchmädchenrechnung.
Niemand ist 10 Stunden am Tag einem Monat lang unterwegs.
Und den Solarstrom gibt es auch nur unter Idealen bedinungen.
Bewölkt oder schlechter Winkel der Sonne zu den Modulen, dann sind es nur noch wenige % der Solarleistung.
Man kann sich auch alles Schön Rechenen wenn man nur die Idealsten Bedingungen sieht.

Wenn man das halbiert auf 5 Stunden und ich meine 300 Betriebsstunden im Jahr ansetze, würde das bei einem Dieselpreis von 2€ an der Wassertankstelle im dritten Jahr rentabel werden. Ab dem 4 Jahr mache ich dann Plus.
Dazu kommen noch gesparte Wartungskosten. Filter/Öl usw.

Der Nachteil:
Ich erreiche einen Geschwindigkeitsschnitt von 10km/Saison. 300h sind ziemlich genau 3000km. Das würde ich mit dem aktuellen Boot und Elektro nicht schaffen. Die Rechnung geht so also nicht auf.

Interessant wird das bei Hausbooten. 2 Aussenborder haben ordentlich Durst. Benzin ist teuer. Fläche für Solar ist genug vorhanden. Da amortisiert sich das im Eiltempo, wenn man denn auch damit fährt. Am Steg oder vor Anker rechnet sich das nie.

[jogie]

Ab dem 4 Jahr mache ich dann Plus.

Und ein paar Jahre später das Dicke Minus wenn die Akkus hinüber sind

[coffeemuc]

Zitat von jogie

Das ist eine Milchmädchenrechnung.
Niemand ist 10 Stunden am Tag einem Monat lang unterwegs.
Und den Solarstrom gibt es auch nur unter Idealen bedinungen.
Bewölkt oder schlechter Winkel der Sonne zu den Modulen, dann sind es nur noch wenige % der Solarleistung.
Man kann sich auch alles Schön Rechenen wenn man nur die Idealsten Bedingungen sieht.

Ich wollte nur mal die Größenordnungen aufzeigen. Ob es dann 4, 8 oder 12 Monate bis zum break-even sind, kommt eben auf die Details an, die du genannt hast.

Was macht man eigentlich beim Wasserwandern mit 6 km/h den ganzen Tag? Ich denke da muss man schon auch "Fahrstunden" zusammenbringen wenn man auch mal weiterkommen will.

[coffeemuc]

Zitat von Libertad

Mein Ansatz für ein Boot für MEINE Bedürfnisse wäre eine E-Maschine, die dauerhaft 12km/h Fahrt durchs Wasser ermöglicht mit einer Pufferbatterie mit mind 50 kWh sowie ein Generator für die volle Leistung der E-Maschine. Solar und Landstrom gern als Zugabe aber nicht Bedingung. Damit könnte ich meine Fahrtwünsche ohne spürbare Einschränkungen erfüllen.

So hat halt jeder seine Anforderungen. Mir wird auch immer vorgeworfen dass meine Motorräder für die Ansprüche anderer Leute nicht ausreichen (d.h. zu langsam). Aber ich habs ja für mich gekauft und für meine Zwecke sind sie eigentlich immer noch übermotorisiert. Abgesehen von wenigen km Autobahn, wo ich dann auch mal schneller als 100 fahre.

Beim Boot wars ähnlich: 5m Boot auf dem Rhein, das ist doch viel zu wenig! Und dann gibt es noch nicht mal einen Herd und einen Kühlschrank. Wie soll man da Boot fahren?

[MarcSunrise]

Zitat von Oldskipper

Toll: Magst du uns an deinen Erkenntnissen teil haben lassen? Mich würden mal ein paar Sachen interessieren. Getriebeübersetzung z.B und Vmax. Und wie du das mit dem Python gelöst hast. Läuft der Riemen direkt auf Wellenflansch? Kuppelst du den Motor ab, wenn du mit Diesel fährst, oder läuft der einfach mit? Ich hatte mal darüber nachgedacht, statt eines Getriebes, eine grosse Riemenscheibe auf die Welle zu bauen. Ich habe da viel Platz.

Gerne: Die Übersetzung im Getriebe ist 1:3.125 (16:50 Zähne) und bei der Zahriemenscheibe nochmals 1:2.11 (34:72 Zähne). Somit insgesamt 1:6.6. Die Wellendrehzahl (Schraubendrehzahl) bei 6 km/h ist bei ca. 220 U/min. Somit ergibt das eine Drehzahl beim Elektromotor von 1'450 U/min, was gemäss Datenblatt bereits das maximale Drehmoment von 34 Nm (beim Elektromotor) und eine Leistung von ca. 4.8 kW ergibt. Vmax habe ich noch nicht getestet, ich denke aber 8-9 km/h sollten möglich sein. Beim Python Drive habe ich ein Passstück drehen lassen, welches einerseits das Zahnriemenrad HTD 8M aufnehmen kann und andererseits in die Kupplung integriert werden kann. Die Python Kupplung kann auseinandergebaut werden, so dass die beiden Endteile (Anschluss an das Drucklager mit Welle und Anschluss an das Wendegetriebe) und die homokinetische Gelenkwelle einzeln vorliegen. Einfach die Zylinderkopfschrauben abschrauben. Es braucht aber dann auf der Seite der Riemenscheibe längere Zylinderkopfschrauben. Ein Vorteil ist auch, dass ich die Python Kupplung demontieren kann, ohne die Welle zu ziehen und somit auch den Riemen einfach (Zeitaufwand ca. 15 Min) wechseln kann.
Wenn ich mit Diesel fahre, kupple ich den Motor nicht ab. Die Elektronik für den Motor ist ausgeschaltet und somit wird beim Elektromotor, ausser die Motorenlager, nichts weiter belastet. Dies funktioniert eigentlich sehr gut. Rekuperieren tu ich nicht, das die BLDC Motoren dies sehr schlecht können und es der Aufwand nicht wert ist.
Wenn die Welle schneller laufen würde, hätte es eine grosse Riemenscheibe auch getan, aber meine Schraube hat einen Durchmesser von 65 cm und eine Steigung von 56 cm, die muss relativ langsam laufen.

Wichtig ist einfach zu wissen, dass Sportboot fahren per Definition weder nachhaltig noch wirtschaftlich ist und ich die Investitionen auch nicht deshalb getätigt habe, sondern aus Komfortgründen.

[MarcSunrise]

Zitat von coffeemuc

Ich wollte nur mal die Größenordnungen aufzeigen. Ob es dann 4, 8 oder 12 Monate bis zum break-even sind, kommt eben auf die Details an, die du genannt hast.

Was macht man eigentlich beim Wasserwandern mit 6 km/h den ganzen Tag? Ich denke da muss man schon auch "Fahrstunden" zusammenbringen wenn man auch mal weiterkommen will.

Das ist eine gute Frage. Wir sind halt sehr gemütlich unterwegs und haben ein Lebensentwurf für mich und meine Frau gefunden, der dies erlaubt. Immer wieder 3-4 Tage ein paar Kilometer fahren (bevorzug am Abend am Kanalufer anlegen und die Natur geniessen), dann das Boot 1-2 Wochen stehen lassen (in einem Hafen oder einem Dorf) und wieder von vorne beginnen. Es ist unglaublich, was sich innerhalb von 30 km auf einem französischen Kanal alles erleben lässt. Als wir die Boote noch gemietet haben, war uns das Kilometer-Bolzen auch wichtig, man hat dafür bezahlt. Nun ist es absolut nebensächlich und der Weg ist das Ziel.