Brainstorming Solarhausboot

[Frank MV]

Seit einiger Zeit bin ich vom Thema Elektroboot / Solarboot fasziniert und habe das große Glück seit Kurzem auch beruflich mit Booten zu tun zu haben. Es handelt sich dabei um Floßboote, die auf PE-Schwimmern (wie u.a. bei Technus oder Perebo erhältlich) fahren. Mir scheint, die bisher von uns ( www.worldoftomsawyer.de ) verwendeten Schwimmkörper sind in Bezug auf deren Kombinierbarkeit für unterschiedliche Auftriebsanforderungen und deren hydrodynamische Eigenschaften nicht optimal. Außerdem ist die Konstruktion von passenden Rahmen für die Boote umständlich.


Das war für mich ausschlaggebend, ein neues Schwimmkörpersystem für den Bau von Pontonbooten zu entwickeln. Es befindet sich bis Ende März in der Patentierungsphase (weshalb ich noch Nichts dazu sagen kann, in ca. 2 Wochen Infos dazu) und wird ab Anfang Juni für mich zunächst zu Testzwecken verfügbar sein. Tests aus formähnlich gefertigten Hartschaumpontons haben u.a. gezeigt, dass das System weniger Antriebsleistung für gleiche Geschwindigkeiten benötigt, als das bisher Verwendete.


Deshalb fange ich an, an Elektro- und Solarboote zu denken. Im Kopf habe ich dabei zur Zeit unter anderem Folgendes:


-Pontonboot als Hausboot mit Abmessungen 3,49m x 11,99m. Gesamtgewicht beladen etwa 5t.
-Lithiumakkus 20 - 30 kWh (200 -300 kg) / etwa 300 €/kWh, siehe http://3xe-electric-cars.com/
-ca. 20 m² Solarpaneele horizontal auf dem Dach (für min. 10 kWh an Durchschnittssommertag ???)
-Lademöglichkeit Landstromanschluss 1 – 2 kW.
- Antrieb etwa einmal 8 oder 2 x 4 KW (effizient, robust, praxistauglich und auf keinen Fall mit orangem Propeller (kleiner Insider)). Marschfahrt mit 2 – 3 kW.
-Fördermittel von EU, Bund und Land (MV) für Entwicklung und Betrieb/Kauf (privat und Charter)


Nur wenig habe ich über Praxiswerte bei Tageserträgen von PV-Anlagen (horizontale Ausrichtung.) gefunden. Kaum Ahnung habe ich von Batteriemanagement und entsprechender Ladetechnik sowie benötigtem Monitoring in der genannten Größenordnung (30 kWh LIFePo4).


Sofern ich nicht zum Schluss komme, dass das Projekt wirtschaftlich keinen Sinn macht, möchte ich im Spätherbst was Praxistaugliches auf dem Wasser haben, mit zur „Boot und Fun“ (evtl auch „Hanseboot“ und „Boot“) nehmen und dann mehrere solcher Boote bauen, verkaufen und vermieten. Falls es zum Bau eines entsprechenden Prototyps kommt, würde ich das hier dokumentieren.


ICH BIN NUN AUF DER SUCHE NACH ANREGUNGEN, HINWEISEN UND LINKS .


Außerdem hätte ich gern persönlich Kontakt zu Jemandem, der sich zutraut, das Ganze in elektrotechnischer Hinsicht (gegen Bezahlung) möglichst Nähe zu PLZ 17258 begleiten zu können.


Besten Dank und sonnige Floßfahrergrüße, Frank MV

[Schambesboot]

gude wie,
gucke mal hier ! http://www.xn--elektroboot-umrstung-3ec.de/

mfG

Schambesboot

[billi]

hier wird was ähnliches bereits Kommerziel genutzt.
soll ausschließlich mit Solar fahren

http://www.heidelberg.de/servlet/PB/...183/index.html

[emanon]

auch ich stell hier einen link ein
von jemanden der sich mit dem Thema
schon länger befasst
und Komponenten zusammenstellt, baut usf.

Sven Richter ist auch Mitglied und sehr hilfsbereit, interessiert und freundlich!

http://www.lespoir-tri.wg.am/gewerbeseite.html

Gruß Tobias

[Hausbootbewohner]

Hi Frank,
Wahrscheinlich hast Du das hier auch schon gesehen, nur der Vollständigkeit halber:
Hier im Forum:
http://www.boote-forum.de/showthread.php?t=171885
und draussen in der sonnigen weiten Welt:
http://www.3oceans.eu/

[clevertherm]

Moin!

Mit NiFe-Akkus statt dem Lithium-Gelumpe hast Du weniger Ärger.

bitte bedenken:
In der Praxis wird man regnerische Tage zum Fahren und sonnenreiche zum Baden nutzen. D.h. an Tagen mit wenig Solarertrag braucht man mehr Strom.
Oder irre ich da?

viele Grüße
Arnt

[Marukusu]

Ich weiss nicht ob dir die Seite weiterhilft, dennoch kann man dort gut sehen was die einzelnen Solarzellen bei gewisser neigung zur Sonne hin bringen.

http://www.solarenergy-shop.ch/index...lanlagen_Solar


Quelle: Solarenergy-shop

Es soll auch keine Werbung sein, daran habe ich meine Solarzellen, für das Garagendach berechnet. Wenn der Link unerwünscht sein sollte, bitte löschen

[clevertherm]

Moin Markus!

Neigung bringt in diesem Fall nix, da man ja nicht weiß, in welche Himmelsrichtung die Panele geneigt werden.
Einzig die mit der Neigung einher gehenden Selbstreinigung wäre zu beachten.
... aber ...
Da die Panele eh nur im Sommer eingesetzt werden und man sie vor der Saison reinigt, dürfte das zu vernachlässigen sein.

viele Grüße
Arnt

[Marukusu]

Hatte ich mir schon gedacht, mit der Neigung und das sie auf einem Boot zu vernachlässigen ist. Die Geschmäcker sind zwar verschieden, dennoch fand ich die Seite ganz informativ bezüglich der Berechnung, der Ausbeute, etc

[Luftschiffer]

Hallo Frank,

Ein sehr interessantes Projekt!
Ich fände es spannend, in so ein Projekt einzusteigen. Elektrotechnisch hätte ich wohl einigen Durchblick, leider fehlt mir etwas die aktuelle Marktkenntnis bei den Bauteilen und Anbietern.


Vielleicht kann ich immerhin ein paar Denkanstöße geben:

- Fahrleistung: Anscheinend wollen viele Hausbooturlauber "Strecke machen", d.h. sie tun sich auch im Urlaub Stress an und wollen unbedingt 50 km und mehr pro Tag fahren, und das mehrere Tage hintereinander. Entweder sollte dein Konzept das problemlos packen, oder man sollte sich die Kunden passend erziehen oder auswählen.
Wenn ich mir die Mecklenburger Seen so anschaue, wären Stromtankstellen an den Schleusen auf mittlere Sicht eine sinnvolle Sache! Im Hochsommer hängen die Hausbootler da sowieso jeweils stundenlang in Warteposition.

- Antriebsbatterie: Ob Lithiumtechnik hier wirklich sinnvoll ist, solltest Du ganz leidenschaftslos mit spitzem Bleistift ausrechenen. Ich würde die "alten" Bleiakkus nicht rundweg verdammen.
Das Mehrgewicht eines Bleiakkus kannst Du bei projektiertem 5t Fahrzeug und 250 kg LiIon-Baterie evtl. durch Sparmaßnahmen an anderer Stelle leicht ausgleichen.

Die preisgünstigste Lösung dürfte eine Gabelstapler-Traktionsbatterie oder sowas in der Art sein. Mach dich auch mal schlau, ob es Auflagen wegen Gewässerschutz gibt (nur auslaufsichere Batterien?)

Wenn Li, dann nur LiFePo, auch wegen der erwarteten höheren Zyklenzahl und höheren Sicherheit.

- Es gibt kommerzielle Anbieter, die dir komplette netzunabhängige Solaranlagen oder Komponenten dazu liefern können. Und Du kriegst heutzutage sehr preiswert Industrie- Drehstrom-Asynchronmotoren mit elektronischem Wechselrichter für stufenlose Drehzahlregulierung. Das Ganze gibts auch in wassergeschützten IP-Klassen.
Das wäre wohl günstiger als spezielle Fahrzeug-Komponenten, die Zuverlässigkeit sollte auch sehr hoch sein, man könnte auf Sandardbauteile zurückgreifen, und jeder Industrie-Elektroniker kann im Prinzip solche Anlagen warten und reparieren. Das Bordnetz wäre dann 400V Drehstrom. Spart auch einiges an Kupfer gegenüber Niederspannung.

Mit 48V Niederspannung (Kleinspannung ,erfordert weniger Schutzmaßnahmen gegen Berührung -> ungefährlicher) liegst Du bei 8kW schon bei knapp 170 A Stromaufnahme, oder 2x 85 A bei 2 Motoren. Das ist heute zwar beherrschbar, die Bauteile-Beschaffung aber vermutlich schwieriger. Komponenten aus dem Bootsmodellbau willst Du wohl eher nicht verwenden?

Als kritischen Punkt beim Antrieb aus Standardkomponenten sehe ich: Motorsteuerung so auslegen, dass bei leer werdenden Batterien die Leistung gedrosselt wird, und dennoch ein Notfall-Override möglich ist. Besonders für Charterboote scheint ein "Energiemanagement für Dummies" unverzichtbar.

- Optional zusätzliche Enrgieversorgung per leise laufendem Generator.
Sieht erst mal nach Notlösung aus. Aber bedenke, die erfolgreichsten Elektro-PKWs sind Hybridfahrzeuge.

- Solarpanel-Dachneigung würde ich nicht auf 0° festnageln. Eine Möglichkeit wäre, z.B. die Terrasse am Heck mit Solarpaneln zu überdachen, und diesen Abschnitt dann aufwärts oder abwärts neigen zu können. Man hat ja beim Ankern/Anlegen auch immer zumindest zwei Möglichkeiten der Bootsausrichtung. Es sind dann natürlich 2 unabhängige MPP-Reglerkreise nötig.

- Windlast berücksichtigen bei der Ermittlung der erforderlichen Motorleistung. Leistungsüberschuss beim Rangieren und bei Gegenwind ist unbedingt nötig bei solchen unförmigen Klötzen auf dem Wasser. Wenn das Marschtempo bei einer See-Überquerung wegen Gegenwind merklich sinkt, hast Du ernergietechnisch schon verloren.
Aber das hast Du offensichtlich schon eingeplant.

- Eventuell noch einen Windgenerator mit ca. 1,50 m Rotor als Option einplanen.

- Nicht zuletzt: Sicherheit ist ein wichtiges Thema. Elektrische Leistung von mehreren kW in unmittelbarer Wassernähe erfordert professionelles Vorgehen. Bastlerlösungen sind hier völlig fehl am Platz.



Ach, noch was: Hat mal jemand bei einem Katamaran-Hausboot den Antriebsmotor vorn montiert und hinten noch eine Leitflosse? Das wär mit Elektro-AB doch kein Problem? Ist zwar vielleicht eine Schnapsidee, aber wenn man einige Charterkunden so 'rumeiern sieht - viele Leute vergessen anscheinend speziell in Streßsituationen, dass sich ein normaler Verdränger gerade in Langsamfahrt eher wie ein Gabelstapler lenkt und nicht wie ein PKW.

Gruß,
Martin

[Frank MV]

Hallo Luftschiffer, besten Dank für Deinen ausführlichen Beitrag. Danke auch an alle anderen Autoren.

@Luftschiffer: kleinen Katamaran mit "Frontantrieb" getestet - lenkte immer auf die Seite an deren Rumpf die Oberseite der Schraube Wasser schiebt.

Man hat das hier ins Werbeforum verschoben.
Es ging mir darum, Ideen und Gedanken zum bezeichneten Thema auszutauschen. Schade, aber ich muss das wohl so hinnehmen. Falls jemand Weiteres zum Thema beitragen kann, würde ich mich über PN's freuen.

Sonnige Floßfahrergrüße, Rainer Tews

[chcomes]

Hallo Frank,

unser Boot ist schon im Wasser, also ich kann einiges berichten.

Li-Ion: für 300 EUR/kWh wirds Du nichts finden (leider). Marken wie Torqeedo oder andere bieten Li-Ion Packs, die schon fürs Marine gebaut sind.

Wegen Motoren, mit 2x4kW hast Du genug. Da würde ich auch lieber elektronische Schaltung als 300V Drehmotoren.

Wegen Solarmodule habe ich Panasonic genommen und ich denke, dass die super sind, aber ich arbeite dort, also bitte Disclaimer dazu.

Fallst Du konkretere Ideen oder Probleme hast, melde Dich halt bei mir. FAllst Du unser Boot live sehen willst, brauchst Du nur nach Alicante zu kommen.

LG,
Christian

[Arzgebirger]

Hallo Frank,

kennst Du das schon....?Kannst ja mal zum angucken kommen...

Das hatt auch keine orangenen Propeller...

http://www.boat24.com/de/Motorboote/.../detail/85982/


Glück Auf!
Gunar

[Frank MV]

Hallo Christian,

im ersten Beitrag genannter Lieferant liefert 700Ah-Blöcke Winston LiFePo4-Teile bei Abnahme von 15 Stück (48V / 33,6 kWh) für 840$ = (646€ (heute)) netto. (288€/kWh). passendes BMS vielleicht auch von diesem Anbieter. Die Frage ist nur, wie lange ein Boot dann mit defekter Technik ausfallen wird.

Motortechnisch schiele ich nach NL (www.arka.nl).
Die Motoren aus Starnberg scheinen mir nicht chartergasttauglich.

Dein Angebot zur Kontaktaufnahme werde ich demnächst gern annehmen.

Frank MV

[chcomes]

Hallo,

Ohne BMS hast Du nur eine Batterie- bei Li-Ion ist die Zellenüberwachung und andere Protectionmechanismed lebensnotwendig!

Vielleicht machen Dich die Motoren und Akkus von Mastervolt heisser- das Katalog sieht gut aus aber ich habe keine Erfahrung damit. Die Firma ist allemals bekannt in der Solar seit vielen Jahren.

Wenn Du etwas brauchst, sags einfach.