Strom / Elektrik – Theorie

Elektrische Energie wird immer wichtiger an Bord eines modernen Fahrtenseglers. Ohne Strom können wir nicht per GPS und Chartplotter navigieren, arbeitet der Autopilot und die Funkanlage nicht, gibt es kein Licht und keine kühlen Getränke: kurzum, ohne Strom funktioniert (fast) nichts an Bord! Wir kochen dazu auch noch elektrisch. Während der Planungsphase unseres Segelabenteuers, haben wir ganz bewusst auf Gas an Bord verzichtet, auch wenn uns dieses viel Überredungskunst gekostet hat. Überhaupt, haben viele unserer Ideen bezüglich des Bordstromnetzes bei den Ausrüstern, den „sogenannten Fachleuten“, erst einmal heftiges Kopfschütteln, ja teilweise Entrüstung und Ablehnung hervorgerufen. Oft mussten wir uns ein: „…nein, das geht nicht, das hat noch niemand so gemacht, das wird bestimmt nicht funktionieren, ihr werdet schon sehen…“ anhören. Lustiger weise sind viele unserer Ideen heute – knapp drei Jahre später – zwar nicht der Standard – aber doch in der Bootsbranche üblich. Ich möchte jeden ermutigen anders zu denken, die ausgetretenen Pfade zu verlassen. Ich kenne keine andere Branche, die so konservativ, so vergangenheitsbezogen ist, wie die der Segler… aber dazu im Verlaufe des Eintrages mehr…

Da Strom unsere Lebensgrundlage an Bord bildet, und wir über weite Strecken unserer Segelreise autark leben, müssen wir in der Lage sein genügend Strom selbst zu produzieren und diesen auch in ausreichender Menge zu speichern. Auch ist es wichtig dass wir mehrere Systeme zur Stromerzeugung haben und natürlich werden wir versuchen so effizient wie möglich mit dem Strom umzugehen.

.

Stromerzeugung

Solarzellen: Allein schon aus Umweltgründen werden wir die Grundlast unserer Stromerzeugung mit Solarenergie tragen. Wir haben dazu 4,5 qm Solarzellen auf den Davids über dem Dinghy installiert. Diese sind auf einem Edelstahl-Gestell montiert und liefern 990WP. Wir haben knapp ein Dutzend Segler die zur Zeit auf der Barfussroute segeln und Solarzellen an Bord haben nach Ihren Durchschnittserträgen gefragt. Basierend auf Ihren Aussagen und intensiven Gesprächen mit Solarherstellern erhoffen wir uns einen Durchschnittsertrag von 3 bis 4 KW täglich, so lange wir uns +- 30 Grad vom Äquator bewegen.

Generator: Wir haben einen 11,5  KW Generator von Onan an Bord, den wir dann einsetzen werden, wenn wir Großverbraucher wie Klimaanlage oder Herd / Backofen benötigen und parallel zum Laden unserer Batteriebank. Nach langen Überlegungen (zwischenzeitlich wurde auch eine Variante ganz ohne Generator durchgespielt) haben wir diese Lösung gewählt, da ein langsam drehender (1500 U/min) Generator deutlich weniger anfällig und langlebiger als seine schnelldrehenden kleinen Brüder ist und der Unterschied in Preis, Verbarauch und Gewicht zwischen einem 7KW und einem 11KW Generator nicht entscheidend ist. Last but not least ist der Generator so leise, dass wir schon mehrfach vergessen haben ihn wieder auszuschalten!

Lichtmaschiene: Beide Dieselmotoren sind neben der Standart Lichtmaschine für die Starterbatterie mit einer weiteren starken Lichtmaschine ausgerüstet die schon bei geringer Drehzahl (Marschfahrt) die max. Ladeleistung für die Batteriebank erreichen. Es ist wichtig das beide Motoren eine Lichtmaschine haben und das jede stark genug ist die max. Ladeleistung zu erreichen da man bei einem Kat, um Diesel zu sparen,  meistens nur mit einer Maschine fährt.

Landstrom: wir haben zwei Landstromanschlüsse: Einen für die Ladegeräte der Batteriebank, den anderen für die Starkstromverbraucher und das 220Volt Bordnetz.

Stromspeicher

Wir starten mit einer Batteriebank bestehend aus Blei-Gel Batterien mit einer Gesamtkapazität von ca. 1260 Amp. Gegebenenfalls werden wir die Kapazität auf 2000 Amp. erhöhen, aber dies muss die Praxis zeigen. Dies ist keine Lösung die uns wirklich glücklich macht, da eine Blei-Gel Batterie nur ein schlechter Energiespeicher ist. Deutlich besser sind hier Litium Ionen Batterien wie ich sie aus dem Modellbausport seit einigen Jahren kenne. Im Vergleich zur Bleibatterie haben sie eine deutlich höhere Energiedichte, einen fast unbegrenzten Lade- und Entladestrom und sind unempfindlicher und langlebiger. Leider starten wir für diese Batterietechnologie zu früh, selbst aktuelle Hybridfahrzeuge nutzen sie noch nicht. Einziger mir bekannter Hersteller/Lieferant zur Zeit ist die Fa. torqeedo aus Starnberg die eine Lithium Mangan Baterie anbietet mit einer Kapazität von 2,0kWh bei 18kg Gewicht!

Stromeffizienz

Hier liegt der Schlüssel zum Erfolg! Die Unterschiede im Stromverbrauch zwischen vergleichbaren Geräten ist enorm. Man denkt in diesem Zusammenhang oft an die Navigatinsbeleuchtung oder den stromfressenden Autopiloten… In unserem Fall verbrauchen alle Navigationsinstrumente die wir zum segeln und navigieren benötigen mit Autopiloten, Radar und Chartplotter gerade einmal max. 22% des Tagesstrombedarf. Wo sind also die Stromfresser? Fangen wir mit den Navigationslichtern / Beleuchtung an: auf der Pacific High haben wir sämtliche Lampen gegen aktuelle 3Watt High Power LED Leuchten getauscht. Dies ergibt eine Ersparnis von ca. 70% oder in unserem Fall eine Reduzierung von 700Watt auf 200Watt tägich. Weitere Stromfresser an Bord sind die Kühl- und Gefrierschränke. Die werftseitig verbauten Kühl- und Gefrierschränke der Lagoon  500 verbrauchen laut Datenblatt durchschnittl. 8,5 Amp. / Stunde (in der Praxis habe ich bis zu 11 Amp. gemessen). Wir haben einen handelsüblichen sehr stromsparende Haushaltskühlschrank in den Backbordrumpf eingebaut der bei  25% mehr Kühlvolumen ca. 60% weniger Strom verbrauchen (inkl. den Verlusten des Inverters). Viele Geräte des täglichen Bedarfs wie zum Beispiel das Radio brauchen im ausgeschaltetem Zustand immer noch Strom, manchmal nur geringfügig weniger als im Betrieb. Wir haben daher alle Steckdosen an Bord mit mechanischen Ein- Aus- Schaltern versehen.

Einen Überblick über unseren Stromverbrauch gibt die folgende Tabelle, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder Perfektion erhebt…