Erfahrungsbericht Diesel-Elektrischer (Hybrid) Antrieb in 12m Stahlyacht

[JulianBuss]

Hi,

ich bin grade von einer Woche Bootsurlaub aus den Niederlanden zurück. Wir hatten bei Yachtcharter Sneek ein 12m Boot für 4 Erwachsene und 2 Kinder gechartert: eines der ersten Elektro/Hybrid-Boote! Das war eine interessante Erfahrung, die ich hier gerne teilen möchte, denn hier wurde ja schon öfter über Elektroantriebe für Boote diskutiert.

Das Boot hat zwei Elektromotoren für je eine Schraube. Insgesamt leisten beide Motoren ca. 14KW.
Es gibt drei Batteriebänke, je eine pro Motor und eine für die allgemeinen Verbraucher ("Hotelfunktionen" hat der Vercharterer das genannt).

Geladen werden die Batterien entweder durch Landstrom oder durch einen 20PS Onan-Diesel-Generator.

Laden per Landstrom geht beim Heimathafen via 360 Volt Drehstrohm, sonst über ein oder zwei 220 Volt Standardkabel.

Die Ladelogik ist recht schlau:
- der Generator springt automatisch an, wenn der Ladestand einer Bank zu niedrig ist.
- der Generator hört auch automatisch wieder auf, wenn ein entsprechender Schwellwert erreicht ist.
- Wenn die Motoren für mehr als 10 Minuten zuviel Strom ziehen (d.h. Fahrtgeschwindigkeit > 8km/h) springt der Generator auch automatisch an, geht aber auch automatisch wieder aus wenn die Geschwindigkeit wieder für längere Zeit reduziert wird
- Man kann den Generator auch manuell an- und ausschalten um zu verhindern, dass er nachts automatisch anspringt

Die Ausstattung ist super: dadurch, dass "beliebig" viel Strom vorhanden ist, ist die Küche auch entsprechend ausgestattet: Induktionsherd, Mikrowelle und sogar einen Geschirrspüler (!!!).

Heißwasser wird mittels Boiler produziert, der durch die Abwärme des Generators oder durch Strom geheizt wird.

Also: für den Komfort ist so eine Elektroanlage schonmal super

Das fahren ist wirklich ein Erlebnis! Über weite Geschwindigkeitsbereiche fährt man wirklich lautlos. Man dreht den Zündschlüssel und hört: nichts. Gar nichts. Null.
Dann bewegt man den "Gashebel" und hört immer noch praktisch nichts, nur ein ganz, ganz leises Summen der Motoren und Wellen, und sonst nur Wassergeräusche. Das hat mir extrem gut gefallen.

Mit reduzierter Geschwindigkeit (7 km/h) und vollen Batterien kann man stundenlang rein mit Strom fahren (laut Vercharterter bis zu 8 Stunden).

Sonst springt irgendwann der Generator an, der gut gekapselt ist und daher auch wirklich leise ist (zumindest im Vergleich zu anderen Schiffsdieseln).

Beeindruckend ist auch die Leistungsentfaltung der Motoren: man legt den Hebel um und SOFORT ist die Leistung da. Mein zieht den Hebel schnell nach hinten und SOFORT drehen die Props rückwärts.

Ein weiterer Vorteil ist der Spritverbrauch: der Generator hat wie gesagt nur 20 PS und läuft immer im optimalen Drehzahlbereich und verbraucht daher sehr wenig. Wir haben in 7 Tagen mit ca. 6 Stunden Fahrt pro Tag nur 75 Liter verbrannt. Und wir haben wirklich nicht mit Strom gespart (Herd, Wasserkocher, Geschirrspüler, Kühlschrank auf volle Leistung...).

Es gab kleinere Problemchen, die vor allem mit den hohen Außen- und Wassertemperaturen zu tun hatten; nach einigen Stunden mit hoher Leistung gabs eine Warnung, dass die Motoren zu hohe Temperaturen hatten. Eine Kühlmittelmpumpe lief stundenlang nach dem Anlegen nach und hat genervt, das wurde aber von einem Techniker in 10 Minuten behoben.

Sonst: super Boot. Für den CHARTERBETRIEB hat mich das Konzept voll überzeugt.

Für ein eigenes Boot, das nicht ständig läuft, sehe ich folgende Diskussionspunkte:

1.) Die Batterien entladen sich, wenn man nicht an Bord ist, und sind möglicherweise nicht voll aufgeladen wenn man los will. Mögliche Abhilfe: Solarzellen oder ständige Landstromverbindung.

2.) Im Charterboot im Binnebereich der Niederlande ist die Leistung der Motoren (und damit des Generators) absolut ausreichend. Für die Ostsee oder den Rhein müsste man sicher ein paar Schippen drauflegen, damit ändert sich der Lärm und Dieselverbrauch des Generators und die Batteriebänke müssten sicher noch höher dimensioniert werden.

3.) Die ganze Technik ist recht aufwändig und teuer.

4.) Die Batterien werden nach ein paar Jahren hinüber sein und ausgewechselt werden müssen, bei entsprechenden Kosten.

Quintessence meinerseits: tolles Konzept mit vielen Vorteilen und m.E. nach Zukunftspotential (alleine schon wegen des extremen Komforts an Bord durch den "unbegrenzten" Strom). Aber für die Privatnutzung ist die Zeit m.E. nach noch nicht reif.

[ninimeh]

Hallo!


Vielen Dank erst mal für deinen ausführlichen Bericht! Ich finde das dahinter liegende Konzept auch äußerst spannend. Und sicher ausbaufähig.

Ich denke, dass man durch Solarzellen sicher dem entladen der Batterien noch wie von dir geschildert entgegen wirken könnte und angesichts der momentanen Entwicklung auf dem Akku-Markt wird sich da vielleicht in naher Zukunft ein geeigneterer Energiespeicher mit weniger Nachteilen finden lassen (ich gehe mal davon aus, dass zur Speicherung Bleibatterien verwendet wurden).

Für etwas rauere Gewässer oder gar den Einsatz auf dem Meer muss sich dann allerdings auch auf Motorenseite etwas tun.

Das die ganze Technik (noch) sehr teuer ist, glaube ich. Das wird noch ein Weilchen Dauern, bis das auch für Privatanwender erschwinglich wird.

Sehr interessant, danke. Ich würde außer Solar auch noch Wind in Betracht ziehen für die Frischhaltung der Batterien.
Die Batteriekosten ... Dazu müsste man wissen, was für Batterien in welcher Kapazität verbaut sind. Wenn die Motore zusammen 14 kW haben und wir mal annehmen, dass sich die 8 Stunden auf 25% Leistung beziehen, wären das immer noch 28 kWh. Bei 12V rund 2400 Ah, wobei es egal ist, ob das ein 12V, ein 24V oder 48V System ist, die Ladungsmenge bleibt gleich. Rechne ich jetzt, dass ich die Batterien nur ca. 50% entladen darf (AGM), müssten es etwa 4800 Ah sein. Netter Brocken ...
Meine Panasonic-AGM kosten ca. 3€/Ah und wiegen 320 g/Ah. Macht 14.400€ und ca. 1,6t.
Nur mal so als Beispielrechnung ... Was gegengerechnet werden muss, ist die fehlende Wartung eines Benzin- oder Dieselmotors, Ölwechsel, Kosten für Getriebe und deren Wartung.

[peterhubertus]

wir hatten im Jahr 2007 in Sneek das erste (so die Aussage v. Aquanaut) Elektroboot gechartert: Eine 15m Aquanaut.

Was mir NICHT gefiel, war die (noch) zu geringe Leistung und die mir nicht zuverlässig genug erscheinende Steuerungselektronik. Wenn man damit mitten auf dem Fahrwasser liegenbleibt und es kommt ein Dicker . . .

Ansonsten wird diese Art von Antrieb für einige Anwendungen sicher immer interessanter.

[Libertad]

Daß elektrischer Antrieb mittels Batterie funktioniert - sowohl zu Land wie auch zu Wasser - ist schon lange bewiesen. Auch dieselelektrischer Betrieb ist ein alter Hut. Und beides miteinander kombiniert gabs auch schon öfter.
Ist wohl nur eine Preisfrage, daß sich diese Systeme im Sportbootbereich noch nicht durchgesetzt haben.
Allerdings ists wohl egel, ob ich einen Fahrdiesel oder einen Generatordiesel warten muß.

[peterhubertus]

Zitat von Libertad

...Allerdings ists wohl egel, ob ich einen Fahrdiesel oder einen Generatordiesel warten muß.

Wegen mehr Freiheit bei der Auswahl des Einbauortes kann der Gen-Diesel besser zugänglich eingebaut werden. Auch das Wendegetriebe kann entfallen.

[ninimeh]

Hi!


Ich denk auch, dass man bei Verwendung eines Diesel-Elektrischen-Antriebs mehr Freiheiten bei der Platzierung hat. Der Antrieb kann sich nahe bei Propeller befinden (oder gar eine integrierte Lösung) und der Generator an ganz anderer, günstiger Stelle im Schiff. Ich stelle mir das auch recht vorteilhaft auf Segelbooten vor.

Und außerdem dürfte der Wirkungsgrad vor allem bei Teillast recht gut sein.

[Libertad]

Zitat von peterhubertus

Wegen mehr Freiheit bei der Auswahl des Einbauortes kann der Gen-Diesel besser zugänglich eingebaut werden. Auch das Wendegetriebe kann entfallen.

Das ist wohl war...
Wenn aber nun der Generatorsatz gut gekapselt wird, hebt sich das wieder auf. und ich kann mir vorstellen, daß die Werften diese Freiheit für mehr "Komfort" nutzen und den Generator in eine hintere Ecke verbannen - und die schweren Batterien sollen schwerpunktnah eingebaut weren - da wo heute der Diesel steht.
Und macht die Wartung eines Getriebes so viel Arbeit?

Hat alles zwei Seiten

[hheck]

Zitat von Libertad

Das ist wohl war...
Wenn aber nun der Generatorsatz gut gekapselt wird, hebt sich das wieder auf. und ich kann mir vorstellen, daß die Werften diese Freiheit für mehr "Komfort" nutzen und den Generator in eine hintere Ecke verbannen - und die schweren Batterien sollen schwerpunktnah eingebaut weren - da wo heute der Diesel steht.
Und macht die Wartung eines Getriebes so viel Arbeit?

Hat alles zwei Seiten

Vor Jahren hat Volvo eine dieselhydraulische Antriebseinheit für Charterboote geliefert.
Das Motiv war da sicher nicht ein ökologischer Nutzen.
Den Diesel bezahlt sowieso der Kunde, egal wieviel er verbraucht.
Die Aussage eines Vercharterer-Monteurs war:
Mehr Freiheit bei der Raumausnutzung,
aber vor Allem:
Höhere Betriebsicherheit, sprich: Weniger Schäden und Reparaturen wegen des rauhen Umgangs durch die Charter-Kunden.
Das Ganze lohnt sich trotz der höheren Investitionen.
Das dürfte auch hier das Motiv sein, vermute ich mal.
Elektromotoren mit hoher Leistung sind Dank leistungstarker Magnete recht preiswert geworden, und 2-Wellenantrieb läßt sich besser verchartern,
außerdem ist "Hybrid" gerade sehr modern!
Absolut sinnvoll, das Ganze!


Gruß
Helle
M.Y.Franziska
z.Zt.:Waren/Müritz

[wolf b.]

Es gibt schon Boote, bei denen der um 360 Grag drehbare im Schacht gefahrene Elektroantrieb bei gutem Segelwind die Batterien lädt.

Gerade bei Segelbooten machen m.E. die gekapselten, drehbaren Motoren, die sich dazu noch leicht in einen Schacht ziehen lassen, richtig Sinn.

Die sind dann im Hafen wendig wie ein Z-Antrieb.

[nightforce]

Zitat von wolf b.

Es gibt schon Boote, bei denen der um 360 Grag drehbare im Schacht gefahrene Elektroantrieb bei gutem Segelwind die Batterien lädt.

Gerade bei Segelbooten machen m.E. die gekapselten, drehbaren Motoren, die sich dazu noch leicht in einen Schacht ziehen lassen, richtig Sinn.

Die sind dann im Hafen wendig wie ein Z-Antrieb.

Bringt aber nix, wenn man über nen Kiel schieben muß, deshalb braucht ein Sechler immer Fahrt.
Merke guter Antrieb am Segler in Nähe des Kiels, und warum wenden, das elektromotorische Prinzip funktioniert in jeder Drehrichtung.

[lralfi]

was für ein Boot war das genau ? Gibts nen Link ?

Danke schonmal

Gruss Ralf

[JulianBuss]

hier der Link!
http://www.yachtchartersneek.nl/deut...ise-hybrid.htm

Zitat von Libertad

Allerdings ists wohl egel, ob ich einen Fahrdiesel oder einen Generatordiesel warten muß.

Richtig. Aber es ist ein Unterschied, ob du einen Generatordiesel oder zwei Fahrdiesel - das vorgestellte Boot hatte zwei Motore - warten musst.

Zitat von Libertad

Und macht die Wartung eines Getriebes so viel Arbeit?

Nö, wohl nicht. Aber ein Getriebe kostet Geld, kein Getriebe kostet kein Geld.

[ninimeh]

Zitat von nightforce

[...] und warum wenden, das elektromotorische Prinzip funktioniert in jeder Drehrichtung.

Das stimmt. Allerdings funktioniert der Propeller nicht in jede Richtung gleich gut (Wirkungsgrad). Daher das umdrehen.

[Libertad]

Zitat von Wohnbusfahrer

Richtig. Aber es ist ein Unterschied, ob du einen Generatordiesel oder zwei Fahrdiesel - das vorgestellte Boot hatte zwei Motore - warten musst.


Nö, wohl nicht. Aber ein Getriebe kostet Geld, kein Getriebe kostet kein Geld.

Der Standardantrieb mit Diesel auf Welle ist für größere Verdränger nun mal das preisgünstigste, da kommt man nicht drumrum. Die Wartung ist überschaubar und für normale Schrauber gut machbar.
Ein dieselelektrische Hybridantrieb hat möglicherweise einen besseren Wirkungsgrad, der teuer bezahlt werden muß. Und weil die meisten Bootsfahrer nun mal aufs Geld schauen müssen, werden es alternative Antriebe schwer haben. Aber das ist in anderen Bereichen nicht anders.

Meine Wunschlösung, mal ganz ohne die Kostenseite zu betrachten (so in der Größenordnung um 13m): ein starker Generatorsatz, um mittels zweier E - Motoren auch gegen starke Strömung voran zu kommen und ein kleiner Generatorsatz für langsame Kanalfahrt und Generatorbetrieb am Liegeplatz.
Das hätte den Vorteil, daß die Diesel jeweils im günstigsten Bereich laufen könnten und nicht an Unterforderung kranken.
Das Ganze dann mit einem ausreichend großen Batteriesatz gekoppelt, um im Schleusen- und Hafenbereich komplett elektrisch fahren zu können.
Amortisieren wird sich eine solche Anlage in einem privat genutzten Sportboot nie!

Das ist wahrscheinlich eine Sache der Auslegung der Anlage und des Einsatzzweckes. Aber Poniere zahlen immer zu ...