2.    Sonstiger Energieverbrauch
Spannend finden wir in Häfen die Tatsache, dass trotz bekanntem seemännischen Brauchtum, der Run mit dem Landstromkabel zur letzten freien Steckdose am Steg Priorität hat.
Unser Ansatz war eher der, dass die True Love auf Fahrt und im Hafen energetisch autark und weitestgehend von fossilen Energieträgern frei sein soll.
Dazu habe wir, gemeinsam mit unserem Sohn Tim, 2021 ein Energiekonzept – Erzeugung und Speicherung - erstellt und durchgerechnet. Heißer Tipp an Philosophen, Kinderbuchautoren, Trampolinspringerinnen und Studienabbrecherinnen – Energieumstellung auf erneuerbare Energien - Erst rechnen dann reden. Aber was wissen wir denn schon? Wir sind schließlich bloß Ingenieure.

Energieversorgung und Speicherung True Love vor und nach dem Umbau Übersicht:

Die derzeitige Energieinfrastruktur sieht wie folgt aus:

Energieerzeugung:
- Solarpaneele gesamt 560 Wp
- Lichtmaschine 100 A und DCDC-Lader 60 A zur Erzeugung einer Ladekennlinie für LiFeOP4
- Landstromladegerät 30 A für LiFeoP4. Dieses soll nach Möglichkeit nicht zum Einsatz kommen.
- Landstromladegerät 6 A für Starterbatterie (reines Backup)

Energiespeicherung:
Lithiumeisenphosphatbatterien (LiFeOP4) mit gesamt 550 Ah in 3 Batteriebänken
Bleibatterie als Starterbatterie mit 60 Ah

     3.  Energieverbrauch Ermittlung

Die Verbräuche haben wir zunächst über eine Saison gemessen, z. B. mit dem Zangenamperemeter während Navigation mit dem Autopilot oder wenn der Kühlschrank läuft.

Beim Ermitteln der Grundkonfiguration in 2021 haben wir dabei noch nicht an die komplette Substitution von Gas zum Kochen und Backen gedacht.

     4.  Energieerzeugung

Die primäre Energieerzeugung erfolgt durch die Solarpaneele. Die Orte der Installation sind das Sprayhood mit 200 Wp und das Biminitop mit 2 mal 130 Wp.

Die Konstruktion der Halterung auf dem Bimini mit runden Segellatten als Auflage wurde mit den Segelmacherbrüdern Lange in Ueckermünde ersonnen.

Die Paneele erzeugen an guten Sonnentagen bis 200 Ah. Bei Regenwetter sind es oft nur 50 Ah pro Tag. Also muss man zwischenspeichern.

Wenn gemotort wird, schalten wir bedarfsweise den DCDC-Lader zu. Also nur, wenn die Sonne nicht ausreicht, die Batterien zu laden, z. B. Nieselwetter mit viel Bewölkung und Null Wind.

Erwärmung der Lichtmaschine

Die Lichtmaschine kann 100 A leisten. Der DCDC-Lader kann 60 A Richtung LiFeOp4-Batterien abnehmen und die Starterbatterie zusätzlich bis 10 A ziehen. Dabei wird die Lichtmaschine heiß, sehr heiß. Keiner weiß genau wie heiß und keiner weiß wieviel Hitze die Lichtmaschine verträgt.
Und es ist ein blödes Szenario, wenn unterwegs die LiMa abraucht.
Dazu gibt es einen Thread beim Segler-Forum, das vom Schiffbauingenieur Dr. Robert Möckel angestoßen wurde.

Einer der Foristen hatte einen pragmatischen Vorschlag zur Vermeidung der Überhitzung der LiMa:

1. Zusätzliche Luftzufuhr zur Lichtmaschine

2. Arduin-Schaltung als Schutzschaltung

Messfühler greift an der Lima die Temperatur ab. Bei Überschreitung von 90°C wird der DCDC-Lader abgestellt (über Unterbrechung der Steuerleitung D+ am DCDC). Bei 80°C wird der DCDC wieder zugeschaltet.

Die Schaltung wurde per Chat mit Andy und Joe aus unserem Verein abgestimmt. Die beiden haben sie in einer Woche gebaut, programmiert und inclusive gedrucktem Gehäuse an einen Zielhafen unterwegs geschickt. Alles hat geklappt und funzt. 

Wer so eine Schaltung braucht, bitte über die Kommentarfunktion melden.

Die Brennstoffzelle haben wir 2022 ausgebaut und verkauft. Die Verfügbarkeit der Methanolkartuschen ist im Ausland nicht gegeben und das Mitführen von 25 Litern Methanol ist auch keine Option.

Über einen Windgenerator haben wir nachgedacht.
Bei Nieselwetter ist meist kein Wind.
Bei Nacht in der Bucht ist meist kein Wind.
Die Säule zur Installation des Windrades würde die Solarpaneele auf dem Bimini beschatten.

Über einen Wellengenerator haben wir nachgedacht.
Hier kann man bis jetzt nur über ein Preis-Leistungs-Unverhältnis schreiben. Wir sehen aber das Potential. So läuft z. B. unser Saildrive beim Segeln mit. Leider gibt es keine Möglichkeiten zum Abgreifen der Energie.

Künftige Generationen von Segelyachten werden über elektrische Antriebe mit Rekuperation verfügen. Technisch ist das bereits verfügbar aber leider unerschwinglich.

     5. Realität versus Planung

Nachdem wir im Jahr 1 der Installation 2022 der Solar-/Lithium-Technologie festgestellt haben, dass die Energie so reichlich erzeugt und zwischengespeichert wird, haben wir bereits auf Gas zum Kochen und Backen verzichtet.

Gas ist technologisch tiefstes 20. Jahrhundert.
Fossiler Energieträger.
Keine einheitlichen Anschlusssysteme weltweit und in Europa
Explosiv, deshalb 2-jährlich vorgeschriebene Überprüfung, die zunehmend mehr kostet.

Betrachtet wird ein Durchschnitts-Szenario des Elektroverbrauches (Tag mit eher hohem Verbrauch).

Backen und Kochen erfolgen elektrisch. Die Angabe beim Brotbacken beziehen sich auf 2 Brote, die im Schnitt alle 10 Tage gebacken werden. Dazu kommen 10 Brötchen, die im Schnitt alle 7 Tage gebacken werden. Angegeben wird der Durchschnittsverbrauch der Backperiode. Die Spitze am jeweiligen Tag muss dann durch die Speicherung abgefangen werden.

Der Durchschnittsverbrauch von 185 Ah wird im Sommer durch die Solarpaneele vollumfänglich abgefangen. Nach dem Brotbacken kann die 300 Ah-Bank schon mal auf 50 % absacken. Das ist aber i.d.R. nach 3 Tagen wieder aufgefangen.

Zur Not gibt’s ja dann noch den Motor, der diese Menge in nicht einmal 3 Stunden Laufzeit wieder liefert. Gebraucht haben wir es bis jetzt noch nicht.

     6. Sicherheit von LiFeOP4 Batterien

Bisher sind keine seriösen Berichte bekannt, dass LiFeOP4-Batterien zu Bränden geführt haben.

Es gibt einen Bericht über einen werftneuen Lagoon-Katamaran, der während der Jungfernfahrt ausgebrannt ist. Vermutlich waren es aber eher nicht die Batterien sondern Pfusch am Bau.