Im Kfz-Bereich gibt es einige Hersteller, die mit alternativen Abtriebskonzepten bereits erste Kleinserien auflegen, andere stehen kurz davor. Da ist nun die Zeit reif, dass auch und gerade im Wassersportbereich entsprechende Konzepte zur Anwendungen kommen. Auf der boot 2010 in Düsseldorf (bis 31.01.) präsentieren einige Hersteller alternative Konzepte wie Hybridantrieb, photovoltaische Anlagen oder von Brennstoffzellen gespeiste Elektromotoren.
Der richtige Weg…
Die grünen Technologien zeigen eine Richtung auf, die in naher Zukunft realisiert werden könnte. Auch wenn die Aggregate derzeit in ihrer Leistungsfähigkeit noch nicht an klassische Benzin- oder Dieselmotoren heran reichen, ist die Trendwende auch und gerade im Wassersport ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung.
Photovoltaisch: Seaways Greenline 33‘ & Klepper-Faltboot
Seaways aus Slowenien entwickelte in der 10 m Klasse ein Hybridmodell, das als Alternative zu herkömmlichen Varianten wirklich ernst zu nehmen ist. Deren Greenline 33‘ geht jetzt an den Serienstart und wird auf der boot 2010 präsentiert.
Das slowenische Konstruktionsbüro J&J entwickelte den mit einem sparsamen Kleindieselmotor ausgestatteten Verdränger der 10-m-Klasse, um diesem Segment, — vor allem auf Binnengewässern – neuen Schwung zu verleihen. Im Januar 2009 stellte Tilen Jacopin das Konzept auf der boot in Düsseldorf vor. Mittlerweile entstanden sechs Prototypen, die seitdem für Probefahrten zur Verfügung standen. Nach der Präsentation auf der boot 2010 erfolgt eine Auswertung der Händler- oder Kundenwünsche für die Serienproduktion. Das klingt vernünftig, denn die hybride Greenline 33‘ scheint ein Publikumsrenner zu werden. Nach Walkaround Manier ist der Aufbau rundum begehbar, die Seitendecks schützen hohe Schanzkleider. Im [foto id=“126348″ size=“small“ position=“right“]Vorschiff gibt es zwei Schlafplätze und ein abgetrenntes Duschbad. Im Salon mit Fahrstand lassen sich die beiden Sofas für Gäste nutzen. Die gesamte Dachfläche wird für die benötigt.
An den Photovoltaikzellen kann man schon von außen erkennen, dass in diesem Boot etwas Besonderes steckt. Der Antrieb mit einem 75 PS starken VW Dieselmotor, der für eine Maximalgeschwindigkeit von 13,8 kn sorgt, ist das nicht. Wohl aber der Elektromotor, auf den man für geräuscharme Fahrt umschalten kann. Mit ihm wurden wir als Maximum 5,9 kn gemessen. Zur Nachladung der Batterien nutzen die Photovoltaikzellen permanent das Tageslicht, über Nacht kann per Landanschlusskabel zusätzlich nachgeladen werden. Läuft der Dieselmotor, lädt seine Lichtmaschine die Batterien. Beim Aktivieren von Stromverbrauchern muss umgeschaltet werden, um z.B. das Duschwasser zu erwärmen, die Klimaanlage zu aktivieren oder Elektroherd / Mikrowelle zu nutzen. Alles zusammen ist bewusst nicht möglich, um die Batterien nicht über Gebühr zu strapazieren.
In Dieselfahrt kommt man mit dem 400 l Tank bei 4,1 kn bis zu 820 sm, bei 13,8 kn 213 sm weit. Photovoltaisch ist die Reichweite bei 2,4 kn Fahrt dank permanenter Nachladung durch das Licht tagsüber unbegrenzt. Bei Nachtfahrt beträgt sie aus den Batterien gespeist 37 sm. Bei 4,1 kn liegt die Reichweite bei Tageslicht bei 28 sm. Bei voller Fahrt mit 5,9 kn sind es 9,2 sm. Das mag nicht noch viel erscheinen, doch der Anfang ist gemacht. Der wesentliche Aspekt ist: Während der Woche werden die Batterien bei der Hafenliegezeit kostenlos geladen. Am Wochenende fährt man elektrisch. Über Nacht kann man an einer Landsteckdose nachladen.
Klepper, mit deren Faltbooten schon unsere Großväter über das Wasser paddelten, rüstet höchst aktuell auf und zeigt den Prototypen auf der boot 2010.
Klepper bietet als Zubehör einen Elektromotor an, dessen Batterie mit Sonnenenergie zum Nulltarif solar nachgeladen wird. Für die etwa 40 x 70 cm großen Solarpaneele gibt es für die Befestigung vorn und achtern auf dem Boot stabile Rahmen inklusive Transportbox. Der Motor ist schnell mit der Faltbootsteuerung verbunden. Gedacht ist das Solarboot für Paddler, die während der Fahrt auch mal verschnaufen möchten, ohne gleich am Ufer anzulegen. Und für die Heimkehr zurück zum Ausgangsort, was meistens bedeutet, gegen den Strom zu paddeln. Und für den Fall, dass am Horizont dunkle Wolken Schlechtwetter verkünden und man sich schnell in Sicherheit bringen möchte.
Hybrid: Frauscher 686 Lido
Das weltweit erste Sportboot mit Hybrid-Antrieb stellte Frauscher aus Österreich bereits vor zwei Jahren auf der boot Düsseldorf vor.
Boote mit Elektromotoren haben in Österreich eine lange Tradition. Das mag daran liegen, dass dort auf den meisten Seen Boote mit Verbrennungsmotoren nicht zugelassen sind. Oder nur außerhalb der Sommersaison. So [foto id=“126349″ size=“small“ position=“left“]lag es für eine österreichische Werft nahe, ihre Boote mit Verbrennungs- und Elektromotoren auszustatten, die sich schnell umschalten lassen.
Der weltweit erste Hybridantrieb für Sportboote wurde gemeinsam mit dem österreichischen Dieselmotorenhersteller Steyr auf einer 686 Lido realisiert. Der 48 Volt Elektromotor ist direkt im Kupplungsgehäuse des Dieselmotors eingebaut und an die Schwungscheibe angeflanscht. Umgeschaltet von Elektro- auf Dieselbetrieb oder umgekehrt wird mit dem Zündschlüssel. Aber das Hybridsystem kann auch ergänzen: Beim Beschleunigen in Dieselfahrt bis 2.700 U/min kann der Elektromotor als zusätzlicher Booster arbeiten und bringt das Boot rascher auf Trab. Ab 2.700 U/min Dieselfahrt fungiert der Elektromotor als Lichtmaschine und Generator. Das Aufladen der entleerten Batterien erfolgt mit bis zu 90 A innerhalb einer Stunde Fahrzeit. Eine sinnvolle Lösung für kleine Sportboote, auf denen zusätzliche Generatoren keinen Platz haben. Alternativ lassen sich die Batterien per 220 Volt Landanschluss auch in der Marina über zwölf Stunden nachladen. Für die Reichweite orientiert sich die Werft bei Anzahl und Leistung der Batterien an den Kundenwünschen. Mit vier 80 Ah Batterien beträgt die Höchstgeschwindigkeit 5 kn für eine halbe Stunde Fahrzeit, bei 3,5 kn reicht der Saft für eine Stunde. Bei Fahrt mit Dieselmotor ist die 686 Lido bis zu 37 kn schnell. Frauscher bietet die hybride Antriebstechnologie für alle Modelle an – bis hin zur 9,03 m langen 909 Benaco.
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Wasserstoff und Brennstoffzelle: Frauscher Riviera 600
Alle großen Entwicklungen haben einmal klein angefangen. So verhält es sich auch mit der Brennstoffzellentechnologie, mit der die österreichische Frauscher Werft weltweit das erste Sportboot ausgerüstet hat. Das feiert auf der boot 2010 seine Messe Premiere.
Wenn Michael und Stefan Frauscher, die beiden Junioren der Werft vom Traunsee, etwas anpacken, dann [foto id=“126350″ size=“small“ position=“left“]richtig. Wasserstoff speist die Fronius Brennstoffzellen des 6 m langen Elektromotorbootes Riviera. Richtungsweisend ist Wasserstoff als Treibstoff für die Zukunft ohnehin. Als Sekundärenergie kommt Wasserstoff in Wasser, Erdgas, Öl und anderen Trägern vor, entsteht als Nebenprodukt bei der Chlor Elektrolyse. Unternehmen wie Air Products produzieren bereits seit längerem Wasserstoff, der beispielsweise bei städtischen Bussen in Berlin und Hamburg, einem Alster Ausflugsschiff in Hamburg oder auf U-Booten der Bundesmarine die Brennstoffzellen mit Energie versorgt.
Die Brennstoffzelle ist ein elektrochemischer Stromerzeuger: Gase werden oxidiert und direkt in hochwertige Energie umgewandelt. Eine „gasbetriebene Batterie“ sozusagen. Das Prinzip wurde im 19. Jahrhundert entdeckt. Der erste praktische Einsatz einer alkalischen Brennstoffzelle erfolgte 1963 bei der Gemini-Mission der amerikanischen Raumfahrt. Aufgrund des gestiegenen Umweltbewusstseins wurde die Erforschung dieser emissionsfreien und umweltschonenden Energiegewinnung wieder intensiviert. Eine Entwicklung, die mit der Fronius Energiezelle nun eine neue Dimension erfährt. Die ist mehr als nur eine Brennstoffzelle. Sie ist ein Gesamtsystem regenerativer Energieerzeugung: Beispielsweise kann eine Photovoltaik-Anlage den Strom für die Wasserstoff Erzeugung liefern, mit dem ein Elektrolyseur betrieben wird. Dieser spaltet Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Der Wasserstoff wird gespeichert und schließlich bei Bedarf in der Brennstoffzelle wieder in Energie umgewandelt. Ein ausgeklügeltes Energiemanagement sorgt dabei für höchste Effizienz und Wirtschaftlichkeit.
Nachdem die Fronius Energiezelle bereits seit ein paar Jahren Gabelstapler für Hallen und Großmärkte antreibt, war nunmehr die Zeit reif, sie auch auf dem Wasser zu nutzen. In dem Fall allerdings aus Platzgründen ohne eigene Wasserstofferzeugung. Bitter, Fronius und Frauscher fanden sich dafür zusammen, um das Thema Wasserstoff weiter voranzutreiben. Fronius steuert die vom TÜV Süd abgenommenen Brennstoffzellen bei, Bitter die Tankkartuschen und Frauscher die Elektroboote. Man hat zunächst einmal geschlossene Märkte im Auge – wie[foto id=“126351″ size=“small“ position=“right“] Mietbootflotten von Hotels an Seen, die für Verbrennungsmotoren gesperrt sind, oder in der Lagune von Venedig. Denn als einziges „Abgas“ entsteht pures Wasser. In diesen Märkten würden sich Wasserstoff Tankstellen oder Tauschstationen für Kartuschen rechnen. Wasserstoffanbieter denken bereits über ein Vertriebsnetz für Tankkartuschen oder Tankstellen nach damit sie gerüstet sind, wenn demnächst Pkws mit Brennstoffzellenantrieben über die Straßen rollen. Einer der Hauptvorteile gegenüber der Energiespeicherung in Batterien: Eine Kartusche ist im Handumdrehen gewechselt oder in vier Minuten nachgefüllt, während für das Nachladen von Batterien mehrere Stunden vergehen.
Bei Frauschers Riviera 600 mit Brennstoffzelle lagert der Wasserstoff in 28 kg schweren Kartuschen des Herstellers Bitter. Die bestehen aus mit Karbonfaserlaminat umwickeltem Aluminium. Das Tankvolumen beträgt 26 l, bei einem Fülldruck von 350 bar entspricht das einem Gesamtvolumen von 9,1 cbm. Die wiederum verschaffen der Riviera 600 mit ihrem 4 kW Kräutler Elektromotor eine Reichweite von 80 km bei rund 4 kn Marschfahrt – oder 10 Stunden. Als Maximalfahrt wurden 5 kn gemessen.
Das entscheidend Neue spielt sich innerhalb der Brennstoffzelle ab: Zwischen zwei durch eine vliesähnliche Membran getrennten Kammern, in der einen Wasserstoff, in der anderen Sauerstoff, baut sich ein elektrisches Spannungsgefälle auf. Derweil die Protonen des Wasserstoffes durch die Membran zum Sauerstoff fließen, müssen die Elektronen hinüberspringen. 90 dieser kleinen 2 Kammer-Zellen bilden die komplexe Fronius Brennstoffzelle. Die entstandene Spannung speist den Kräutler Elektromotor mit Energie. Ein Teil der Energie fließt daneben in die Bordbatterie. Sozusagen in den Reservetank, falls der Wasserstofftank leer sein sollte. Oder für den Fall eines Notstopps der Brennstoffzelle: Denn aus sicherheitstechnischen Gründen schaltet sie bei kleinsten Mengen an Wasserstoff im Bootsraum sofort ab und benötigt vor dem Neustart eine Minute für eine komplette Sicherheitsüberprüfung. Schließlich ist ein Wasserstoff – Luftgemisch ein ebenso hochentzündliches Gas wie ein Benzin – Luftgemisch, das man weder sehen noch riechen kann. Das gesamte Sicherheitssystem wurde vom TÜV Austria abgenommen und gewährleistet eine Sicherheit die höher als die von Benzinmotorbooten [foto id=“126352″ size=“small“ position=“left“]anzusehen ist.
Beim Instrumentenpanel der Riviera informiert ein vielfältiges Display über Druckzustände, Reichweite und weitere fahrtrelevante Daten. Alarme werden optisch per LED und akustisch per Horn angezeigt.
Elektrisch: Feller Voltage
Boote mit Elektromotoren gibt es bereits seit Jahrzehnten. Typen,die 27 kn erreichen, sind aber noch selten. Das 5,45 m lange Voltage von FELLERyachting soll für ein Spitzentempo von 27 kn gut sein. Es feiert auf der boot 2010 Weltpremiere.
Als elektrifizierte Version der vor einem Jahr präsentierten Dymax Power 5.45 HotChocolate stellt FELLERyachting aus Witten/Ruhr die 5,45 m lange Voltage vor. Der Rumpf ermöglicht auch mit E-Motor eine sportliche Fahrweise. Sein Design verleiht dem Dynax Rumpf außergewöhnliche hydrodynamische Eigenschaften. Der schmale Bug teilt das Wasser mit minimalem Widerstand, während der als Rundspant ausgeführte Gleitrumpf das Wasser mittschiffs sanft und gleichmäßig verdrängt. Eine ausgeprägte Stufe saugt Luft unter die hintere Gleitfläche. Der Widerstand wird so erheblich verringert.
Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Fahrt bei allen Geschwindigkeiten. Die schnelle Beschleunigung von Verdrängungs- zu Gleitfahrt ist ohne das für übliche Gleitrümpfe typische Anheben des Bugs möglich.
Das Boot fährt komfortabel und energieeffizient bei hohen Geschwindigkeiten, ohne zu schlagen. Die runde Spantform dient als Stoßdämpfer und verhindert starkes Ein- und Austauchen. Im Ruhezustand wird der schmale Rumpf, einem Trimaran ähnlich, achtern von luftgefüllten Schwimmern stabilisiert. Zum Bau wurden Holz, Schaum, Epoxid-Harz und Faserverbundwerkstoffe verwendet, um ein leichtes und stabiles Boot zu schaffen, das früh angleitet und 27 kn erreicht. Geschwindigkeit und Fahrtdauer sind abhängig vom gewählten Batteriepack und der Beladung des Bootes. Mit dem Standard Batteriepack wird – bei einer Geschwindigkeit von 21 kn – eine Fahrtzeit von etwa 30 Minuten erreicht.
