Umbau auf Elektroantrieb

[Snackman]

Bei den Preisen von Gleichstrom Elektromotoren im Bereich von 5 kw wird man ja arm...
Wie ist es wenn statt dessen nun ein 5 kw Drehstrommotor mit entsprechenden Wechselrichter und ne einfache Frequenzsteuerung verwendet wird, sollte das doch auch gehen, oder?
Okay, Verluste sind größer als mit Gleichstrommotor, dafür würde ein einfacher Dieselgenerator zur alternativen Versorgung reichen.
Grüße

[Gerhardjz]

Hallo Snackman,

ich bin aktuell auch am überlegen wie ich einen Umbau realisieren könnte. Jedoch auch mit mehr Leistung Was für ein Boot willst Du den Umbauen. 5 kW erscheint mir doch relativ wenig. Da ich 2 x 50 kW einbauen will, gibts für mich auch nur die Drehstrom-Lösung. Ansonsten gibt es schon mit den Kabeln Probleme. Bei 5 kW bei 24V müsste man Kabel für 200 A verlegen. Die sind 120mm im Durchmesser. Bei 240V sind es nur 20 A und 2mm reichen.
Hier eine Tabelle mit Kabelquerschnitt zu Stromlast. Bei längeren Leitungen kann es auch sinnvoll sein einen größeren Querschnitt einzusetzen.
https://www.zaehlerschrank24.de/stro...arkeitstabelle

[Totti-Amun]

Zitat von Gerhardjz

Bei 5 kW bei 24V müsste man Kabel für 200 A verlegen. Die sind 120mm im Durchmesser. Bei 240V sind es nur 20 A und 2mm reichen.

Wie meinst du das? 120mm sind 12cm.


Gruß

Totti

[Der mit dem Boot tanzt]

Da sind wohl eher 120 Quadratmilimeter Querschnitt gemeint.
120mm Durchmesser findet man eher bei U-Booten

[Snackman]

Das Boot welches angetrieben werden soll ist unten in der Signatur.
Ein E-Motor hat ja ca den 4fachen Wirkungsgrad gegenüber Benzinmotor.
Dann sollen halt 2 5kw Motoren drann, welches ungefähr 50Ps sind. Damit ist problemlos Verdrängerfahrt möglich.
Um den Kahn in Gleitfahrt zu bringen sind 300Ps nötig. Im Moment sind 2x100 dran. Reicht also sowieso nicht.
Grüße

[coffeemuc]

Zitat von Snackman

Ein E-Motor hat ja ca den 4fachen Wirkungsgrad gegenüber Benzinmotor.
Dann sollen halt 2 5kw Motoren drann, welches ungefähr 50Ps sind.

Da lohnt es sich vor dem Investment noch einmal die Physikkenntnisse zu erweitern. Könnte eine Menge Geld sparen.

[T-Technik]

Hallo Marco,

ich finde solche Ideen, Wünsche schon ganz nett,
aber so kannst Du das hier nicht angehen .

Wenn Dir sowieso schon klar ist, niemals zu gleiten,
genügen auch 2 x 10 besser 15 kW leicht um gemütlich z.B.
durch ruhige Gewässer zu reisen .

Nun aber mal zum Beginn :

Was hast Du mit dem Boot vor ?
Oder besser, was soll das Boot später leisten ?


Grüße : TOMMI

[Snackman]

Zitat von coffeemuc

Da lohnt es sich vor dem Investment noch einmal die Physikkenntnisse zu erweitern. Könnte eine Menge Geld sparen.

Hä???
Hab ich nen Denkfehler? Bitte um Aufklärung.
(War das nicht so das ein 500W E-Motor einen 2,5 Ps Benziner entspricht?)
Grüße

[Mar-Thar]

Selbst mit viel Wohlwollen sind 2x5kW von 50PS mächtig weit entfernt. Was nicht ausschließt, daß Dein Kahn (je nach Masse) als Verdränger trotzdem vorankommt. Ich hatte 2x7kW/48V Pods für meinen 11m Katamaran (7to) angedacht, der von Haus aus auch durchaus mit 2 Yanmar 2GM20 zu haben war. Meiner hat allerdings nur einen einsamen 50PS VP MD22 Diesel drin, insofern wären die Pods in Verbindung mit passender Batteriebank und Generator als Range-Extender durchaus eine (besser zu manövrierende) Alternative gewesen. Eingebaut hab ich sie allerdings noch nicht.

mfg
Martin

[Snackman]

Hab gerade mit dem Alteigner geredet. Mit 30 Ps lief der Kahn ca 10 Knoten.
Grüße

[Gerhardjz]

Zitat von Snackman

Das Boot welches angetrieben werden soll ist unten in der Signatur.
Ein E-Motor hat ja ca den 4fachen Wirkungsgrad gegenüber Benzinmotor.
Dann sollen halt 2 5kw Motoren drann, welches ungefähr 50Ps sind. Damit ist problemlos Verdrängerfahrt möglich.
Um den Kahn in Gleitfahrt zu bringen sind 300Ps nötig. Im Moment sind 2x100 dran. Reicht also sowieso nicht.
Grüße

Bei der Leistungsangabe, ist wohl eher die Leistung an der Welle gemeint. Der Wirkungsgrad beschreibt nach meiner Ausbildung wie viel Energie ich reinstecke und in die gewünschte Energie umsetze. Demnach sind 2 x 5 kW auch nur 10kW. Der Wirkungsgrad bedeutet das ich bei einem Wirkungsgrad von 0,9 nur etwa 11kW einspeisen muss. 1 kW geht dann als Wärme in die Umwelt und 10 KW an die Schraube. Beim Verbrenner muss ich dementsprechend bei einem Wirkungsgrad von 0,6 etwa 17 kW an Sprit reinschieben um 10 kW raus zu bekommen. 7 kW gehen dann als Wärme ab.
Elektromotoren haben bei niedriger Drehzahl schon einen höheren Drehmoment. Aber ich wäre sehr vorsichtig bei der Rechnung 10 kW Elektro = 50PS Verbrenner.
Mich würde das Ergebnis auf jeden Fall interessieren. Aktuell habe ich 2x150PS Verbrenner und überlege ob ich in den Umbau investieren und wagen soll.

[Gerhardjz]

Zitat von Totti-Amun

Wie meinst du das? 120mm sind 12cm.


Gruß

Totti

Ich weiss nicht mehr genau was ich da letzte Nacht berechnet habe. Es geht natürlich um den Querschnitt. Wenn man 3% Spannungsabfall akzeptiert, reichen auch je nach Länge (z. B. 2 Meter) 25qmm. Das der Strom bei Niederspannung deutlich höher ist als bei 230V oder Drehstrom 400V ist sicherlich klar. Daher der Verlust auf der Leitung bei deutlich niedrigem Querschnitt geringer.

[Gerhardjz]

Zitat von Der mit dem Boot tanzt

Da sind wohl eher 120 Quadratmilimeter Querschnitt gemeint.
120mm Durchmesser findet man eher bei U-Booten

120qmm waren wohl zu ambitioniert. Wenn er bei 200A nicht zu viel Ohmsche Verluste auf der Leitung verlieren will. Kalkuliert hatte ich mit 2 Meter. Wenn es ruhig etwas mehr Abwärme auf der Leitung sein darf, reichen auch 25qmm.

[Totti-Amun]

Zitat von Snackman

Hä???
Hab ich nen Denkfehler? Bitte um Aufklärung.
(War das nicht so das ein 500W E-Motor einen 2,5 Ps Benziner entspricht?)
Grüße

Ist es nicht real ein Fünftel?
2.000W -> etwa 1,2kw, 2 PS
Ich kann mich grad auch vertun...

Gruß

Totti

[tritonnavi]

Zitat von Totti-Amun

Ist es nicht real ein Fünftel?
2.000W -> etwa 1,2kw, 2 PS
Ich kann mich grad auch vertun...

Gruß

Totti

Es wurde doch von @Gerhardjz bereits beschrieben....

Wenn es um die Angabe der maximalen Leistung geht, dann sind 2000W eben 2kW. Egal welche Art von Motor die abgibt.

Für übliche Verbrennermotoren wird die Leistung am Motorausgang angegeben und daher leistet ein Verbrennermotor mit 2kW halt 2kW (entsprechend ca 2,7PS) maximal an der Kurbelwelle.

Welchen Wirkungsgrad der Motor hat, spielt dabei überhaupt keine Rolle, denn sämtliche Verluste spielen sich im Motor ab.

Bei ABs wird die Leistung auch gerne an der Schraubenwelle angegeben. Dann spielen sogar die zusätzlichen Verluste durch das interne Getriebe eines AB keine Rolle.

Bei E-Motoren ist es im besten Fall nicht anders. Eigentlich sollte auch dort die Leistungsangabe an der Motorwelle gemacht werden und somit spielen deren (deutlich geringere) motorinterne Verluste ebenfalls keine Rolle.

Es gibt aber bei E-Motoren durchaus Fälle, wo die Leistungsangabe letztendlich auf der elektrischen Eingangsleistung beruht, also die internen Verluste unterschlagen werden und das ist natürlich falsch.

Also zusammen gefasst:
2kW Leistung an der Motorwelle bleiben gleichwertige 2kW, egal ob E-Motor oder Verbrenner.

Unterschied:
Der praktische Drehmomentverlauf. E-Motoren können i.d.R. ab Stillstand das volle Drehmoment zur Verfügung stellen. Das hat zwar keinen Einfluss auf die maximale Leistung, von der hier geschrieben wird, wohl aber auf die Charakteristik der Schubkraft. Verbrenner könnten das nur durch entsprechend gestaltete Getriebe kompensieren, was aber bei Booten eher selten der Fall sein dürfte.

[tritonnavi]

Zitat von Gerhardjz

Hallo Snackman,

ich bin aktuell auch am überlegen wie ich einen Umbau realisieren könnte. Jedoch auch mit mehr Leistung Was für ein Boot willst Du den Umbauen. 5 kW erscheint mir doch relativ wenig. Da ich 2 x 50 kW einbauen will, gibts für mich auch nur die Drehstrom-Lösung. Ansonsten gibt es schon mit den Kabeln Probleme. Bei 5 kW bei 24V müsste man Kabel für 200 A verlegen. Die sind 120mm im Durchmesser. Bei 240V sind es nur 20 A und 2mm reichen.
Hier eine Tabelle mit Kabelquerschnitt zu Stromlast. Bei längeren Leitungen kann es auch sinnvoll sein einen größeren Querschnitt einzusetzen.
https://www.zaehlerschrank24.de/stro...arkeitstabelle

Hat wohl seinen Grund, weswegen in E-Fz häufig mit um die 400V Batterien gearbeitet wird......

100kW-E-Motorleistung in einem Boot mit 24V-Ausgangsspannung von Batterien zu realisieren wäre schon "sehr speziell".....

[jorgos32]

Halloho!
Ich bin Jorgos und lese schon länger hier mit. Super Forum und tolle Experten hier! Habe den "Umbau auf Elektro" letztes Jahr gewagt und möchte Euch gerne bissl was "zurückgeben". Kurz noch zu meinem Boot: 9m Stahlverdränger, Knickspant, 3,10m breit, ca. 6,5t. Liege seit paar Monaten neben Wavuvi2 und der sympathische Betonboot-Peter war letzten Sommer 2. /3.8. auch mal kurz mein Nachbar (Hallo Peter! Schön dich auch hier zu treffen.)

E-Motor ist ein 8kW Aquamot Trend AB (ca. 6000€)
Batterien: 6 * 48V 50Ah Xenes Ecoline LiFePO4 (ca. 5000€)
Solar: 700W offgridtec flexpanels (ca. 1500€)

Außerdem gibts noch einen alten 46PS Diesel über Welle als Backup und für Fließgewässer.

Hier die Erfahrungswerte von ca. 800km Fahrstrecke letztes Jahr:

Diesel Marschgeschw. 9km/h, Verbrauch ca. 2-3 l/h (genauer weiß ich das leider noch nicht) Energiepreis also ca. 48ct/km

Elektro Marschgeschw. ca. 6,5km/h bei 3000 W. D.h. die Batterien reichen für ca. 4h. Reichweite Elektro ca. 25km. Energiepreis also ca. 13ct/km (hoffe, das stimmt so +/- ))

Oberhalb 3000W/6,5km/h wirds elektrisch extrem uneffektiv: bei 8000W mache ich 8km/h und Batterien nach 1,5h leer.

Solaranlage lädt im Sommerhalbjahr bis zu 2,4 kWh/d. Oder anders gesehen: "für 1 min. fahren ca. 5 min solarladen". D.h. nach 5 Tagen wären leergefahrene Akkus wieder voll. ganz ohne EDF-"Greenstrom" gehts daher nicht immer.

Ich persönlich finde die 6,5km/h perfekt für die frz. Kanäle, Fahrruhe und -gewissen ist elektrisch perfekt. Nerven tun nur manchmal bissl die "Raser", gerne auch mit Mietbooten unterwegs , die meinen, sie müssten die erlaubten 8 oder 9 km/h stets ausschöpfen oder auch überschreiten. Für die bin ich dann ein "Verkehrshindernis"

Schneller als elektrisch 6-7km/h zu fahren ist für mich v.a. eine Batteriekosten- (s.o.) und Kabelquerschnittfrage. Bin mit 90mm2, 9m Kabellänge (glaub ich), weil Batterien im Bug, da schon am Limit des Vernünftigen.

[Snackman]

Das klingt doch nicht schlecht, bis auf die Preise...
Dann käme ich ja hin mit 10 kW auf max 10 kmh. Reicht doch.
Gut, 15 kW auf der Motorseite wären besser. Ist ja noch in der Findungsphase.
Den Generator könnte man auch etwas größer kaufen und nutzen wenn es schneller gehen soll. Ansonsten halt via Batterie und mit max 6 bis 7 kmh.
Grüße

[Fillette Pénichette]

Zitat von jorgos32

Halloho! Ich bin Jorgos und lese schon länger hier mit.

Hallo Jorgos und Herzlich Willkommen im BF und auch wenn
ich das nun richtig verstanden habe in unserer Heimatregion!

Danke für deine Positive E-Motor Meldung freut mich das wer
den selben Weg geht wie wir selbst auch und die E-Technik so
nun als einen 2. Antrieb für Kanäle/Seen zum Tuckern nutzt.'

Grüssle DLK

[tritonnavi]

Zitat von jorgos32

Halloho!
Ich bin Jorgos und lese schon länger hier mit. Super Forum und tolle Experten hier! Habe den "Umbau auf Elektro" letztes Jahr gewagt und möchte Euch gerne bissl was "zurückgeben". Kurz noch zu meinem Boot: 9m Stahlverdränger, Knickspant, 3,10m breit, ca. 6,5t. Liege seit paar Monaten neben Wavuvi2 und der sympathische Betonboot-Peter war letzten Sommer 2. /3.8. auch mal kurz mein Nachbar (Hallo Peter! Schön dich auch hier zu treffen.)

E-Motor ist ein 8kW Aquamot Trend AB (ca. 6000€)
Batterien: 6 * 48V 50Ah Xenes Ecoline LiFePO4 (ca. 5000€)
Solar: 700W offgridtec flexpanels (ca. 1500€)

Außerdem gibts noch einen alten 46PS Diesel über Welle als Backup und für Fließgewässer.

Hier die Erfahrungswerte von ca. 800km Fahrstrecke letztes Jahr:

Diesel Marschgeschw. 9km/h, Verbrauch ca. 2-3 l/h (genauer weiß ich das leider noch nicht) Energiepreis also ca. 48ct/km

Elektro Marschgeschw. ca. 6,5km/h bei 3000 W. D.h. die Batterien reichen für ca. 4h. Reichweite Elektro ca. 25km. Energiepreis also ca. 13ct/km (hoffe, das stimmt so +/- ))

Oberhalb 3000W/6,5km/h wirds elektrisch extrem uneffektiv: bei 8000W mache ich 8km/h und Batterien nach 1,5h leer.

Solaranlage lädt im Sommerhalbjahr bis zu 2,4 kWh/d. Oder anders gesehen: "für 1 min. fahren ca. 5 min solarladen". D.h. nach 5 Tagen wären leergefahrene Akkus wieder voll. ganz ohne EDF-"Greenstrom" gehts daher nicht immer.

Ich persönlich finde die 6,5km/h perfekt für die frz. Kanäle, Fahrruhe und -gewissen ist elektrisch perfekt. Nerven tun nur manchmal bissl die "Raser", gerne auch mit Mietbooten unterwegs , die meinen, sie müssten die erlaubten 8 oder 9 km/h stets ausschöpfen oder auch überschreiten. Für die bin ich dann ein "Verkehrshindernis"

Schneller als elektrisch 6-7km/h zu fahren ist für mich v.a. eine Batteriekosten- (s.o.) und Kabelquerschnittfrage. Bin mit 90mm2, 9m Kabellänge (glaub ich), weil Batterien im Bug, da schon am Limit des Vernünftigen.

Kann das Boot mit Diesel langsamer als 9km/h fahren?

Wenn ja, wäre es durchaus interessant, was es mit Dieselantrieb bei 6,5km/h brauchen würde.

Für 9km/h brauchst du vermutlich um die 10kW-Antriebsleistung. Von daher ist der Vergleich von Verbrenner und E-Antrieb nur dann interessant, wenn man bei identischer Geschwindigkeit vergleicht und der Verbrenner zudem keine weiteren Verbraucher betreiben bzw. Verbraucher-Batterien laden muss.

[coffeemuc]

Zitat von Snackman

Hab ich nen Denkfehler? Bitte um Aufklärung.

Ja.
Wurde von den Kollegen scho/ön erklärt.

[Brummer]

9m x3m geht gut mit Elektro.
Nur die Rumpfform muss passen.

https://www.youtube.com/watch?v=6MNL_wO3Jeg



Torsten

[Arzgebirger]

Zitat von Snackman

Das Boot welches angetrieben werden soll ist unten in der Signatur.
Um den Kahn in Gleitfahrt zu bringen sind 300Ps nötig. Im Moment sind 2x100 dran.
Grüße

2x AB...?

Glück Auf !
Gunar

[B4-Skipper]

Zitat von Gerhardjz

... Das der Strom bei Niederspannung deutlich höher ist als bei 230V oder Drehstrom 400V ist sicherlich klar. Daher der Verlust auf der Leitung bei deutlich niedrigem Querschnitt geringer.

Nur mal so:

230V und auch 400V sind Niederspannung, denn bei Spannungen bis 1.000V Wechselspannung oder 1.500V Gleichspannung spricht man in der Elektrotechnik von Niederspannung.

Bis 50V Wechselspannung oder 120V Gleichspannung spricht man von Kleinspannung.

Die Fahrzeugtechnik bezeichnet dann Spannungen von 30 bis 1.000V Wechselspannung oder 60 bis 1.500V Gleichspannung als Hochvolt.
Niederspannung hört sich da wohl zu harmlos an

Gruß Lutz

[Oldskipper]

Letztendlich gilt immer noch die Faustformel von 2,6 PS je Tonne als Minimum für Rumpfgeschwindigkeit und halbwegs sicheres manövrieren. Damit der Dieselmotor nicht ständig Vollgas läuft, hat man die Leistung einfach erhöht. So ist ein 10t Verdränger mit 50 PS eigentlich mehr als ausreichend motorisiert und läuft im Teillastbereich. Der Elektromotor kann aber ohne Probleme mit Vollast laufen. Sogar Überlast steckt der problemlos weg. Wenn wir von der Faustformel ausgehen kommen wir dann auf 2kw/t. Also für ein 10t Boot, reichen dann 20 kW., was 27 PS sind und damit 2.7Ps/t. Der 50Ps Diesel wird ungefähr 3 bis 4l/h verbrauchen.
Ein moderner Dieselmotor verbraucht ca 0,2l je kW. 4/0.2 sind genau 20 und da sieht man sehr schön dass hinten immer das raus kommt, was man vorne rein steckt.
Neue Faustformel:
Aktueller Kraftstoffverbrauch in l/h dividiert durch 0,2, ergibt die Leistung in KW.
Will man vergleichbare Fahrleistung haben, kann man so die Größe des E-Motors bestimmen.
Verzichtet man auf die Rumpfgeschwindigkeit und freundet sich mit Schleichfahrt bei Windstille an, geht da auch schon was mit wesentlich weniger Leistung. Ich hab noch nie ein 10t Schiff mit 5 PS Diesel gesehen. Würde niemand kaufen. Aber in der Elektrofraktion wäre das schon super.
Physik bleibt Physik.
Will man also so ein 10t Teil mit 10 bis 11km/h bewegen und das über 5 Std, braucht man eine Batterie die 100kw Kapazität hat.
Das wäre so die normale Nutzung eines Fahrtenbootes binnen. Um das mit Solar wieder auf zu laden braucht man ungefähr 300m2 Solarfläche und einen sehr sonnigen Tag.
Tatsächlich schaffen batteriegepufferte Solarboote um die 20- 30 km am Tag bei 4 km/h. Mehr geht nur mit Ultraleichtbauten aus dem Strömungskanal und extremen und langen Rümpfen. In Äquatornähe kommt man damit sogar im Schritttempo um die Welt.
Damit Elektroboote als Fahrtenyacht brauchbar werden, bedarf es einer Wunderbatterie und einer guten Ladeinfrastruktur. Nicht ausgeschlossen, dass es so etwas mal geben wird