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Motorboot Prototyp

Projektvorstellung: Prototyp solarelektrisches Motorboot 8kW

Prototyp Motorboot 8kW.jpg
Endlich war es soweit. Der Bayer Solar Prototyp hatte zum ersten Mal Wasser unter dem Rumpf. Das ursprüngliche Motorboot (Länge:5m, Breite:2m, Gewicht:600kg) war mit einem 50PS Zweitaktaussenborder ausgerüstet.

Die Idee war es, ein autonomes solarelektrisches Motorboot zu bauen, welches mit leeren Batterien immer noch langsam fahren kann und nicht auf eine Ladestation am Pier angewiesen ist.
8kW Wassergekühlter Antrieb.jpg
Da wir nicht genau wussten, ob dieses Unterfangen Erfolg haben kann, haben wir den elektrischen Antrieb, auch aus Kostengründen etwas kleiner (als der benzinbefeuerte Vorgänger) gehalten. Wir haben uns für einen wassergekühlten 8kW Scheibenläufer entschieden, der von der Drehzahl und dem Drehmoment eine hervorragende Leistung bringt. Dieser Winzling, mit lediglich 19kg Gewicht, entspricht von der Leistung einem etwa 20PS Benzinaussenborder.

Der grosse Vorteil des elektrischen Antriebs gegenüber der benzinbetriebenen Variante ist, dass die volle Leistung an der Schraube von null weg vorhanden ist. Somit beschleunigt der Elektromotor aus dem Stand mit voller Kraft. Dank diesem Vorteil konnten wir den Schaft und die Schraube des 50PS Vorgängers verwenden.
Das erste mal Wasser unter dem Kiel.jpg
Nach langer und aufwendiger Arbeit war es diesen Sommer dann endlich soweit. Der Bayer Solar Prototyp wurde in Eschenz am Untersee eingewassert. Die Batterien wurden sicher im Boot verstaut und mittels Spanngurten einzeln gesichert. Das Solardach wurde hochgeklappt und arretiert. Die Steuerung, welche den Motor und die gesamte Sensorik überwacht und bedient, wurde ein letztes Mal auf ihre korrekte Funktion geprüft. Das Display zeigte keine Störung, die Batteriespannung war gut, die Solarspannung ebenfalls. Es konnte also endlich losgehen.
Bedienelemente Prototyp mit Display.jpg
Mit langsamer Fahrt wurde der Hafen von Eschenz verlassen. Das Boot pflügte sich durch das Wasser und auf der Anzeige konnte nun der momentane Stromverbrauch aus der Batterie abgelesen werden. Es war ein tolles Gefühl zu sehen, dass sich die ganze Arbeit gelohnt hat. Das ausgearbeitete Konzept funktioniert. Es war möglich, nur mit dem Solarstrom aus den Panels langsam zu fahren. Die Batterien zeigten sich als äusserst standfest und wenn man nicht ständig Vollgas fährt, steht einer 2-3 stündigen Seefahrt rein elektrisch nichts im Weg.
Heckansicht des Prototyp im Wasser.jpg
Es gab leider auch etwas weniger erfreuliche Erkenntnisse bei der Probefahrt. Das umgebaute Motorboot hat sehr viel V und wenig Rumpffläche. Dadurch hat es im Heck durch das Gewicht relativ viel Tiefgang, der sich bei schnellerer Fahrt noch verstärkt. Wir produzierten eine gewaltige Heckwalze, welche das Boot regelrecht festhielt. Es spielte keine Rolle ob wir halb Gas oder Vollgas gefahren sind, das Boot wurde nicht mehr schneller. Es veränderte nur den Winkel im Wasser und somit die Grösse der Heckwelle. Um dieses schwere Boot zum Gleiten zu bringen ist ein 8kW Motor zu klein. Hätte das Boot aber etwa 10 cm weniger Tiefgang, würde das schon viel bringen.

Das Fazit der ersten Probefahrt:

Das Fazit der Jungfernfahrt fällt aus rein solarelektrischer Sicht sehr positiv aus. Der Elektroantrieb funktioniert und hat richtig Power. Die Solaraufladung war sehr gut und effizient. Nach dem wohlverdienten Essen und Kaffee waren die Batterien schon wieder auf einen guten Level aufgeladen. Die Steuerung mit den Fahrprogrammen und den Anzeigen funktioniert einwandfrei, kann natürlich noch in Details optimiert werden.

Datum: 29.09.2012