Energiekonzept der Segelyacht INFINITY

Als ich die INFINITY übernommen hatte, stellte sich die Frage wie man ein vernünftiges Energiekonzept umsetzen kann. Der Voreigner hat bei dem jahrelangen (1998 – 2015) Refit des Bootes einen Landanschluß vorgesehen. Der Generator wurde durch einen neuen ersetzt (Onan 10kW). Der alte Generator versorgte vorher das Schiff mit 230V und es war kein Landanschluß vorhanden.

Bei dem neu eingebauten Landanschluß war jedoch kein Trenntransformator vorgesehen. Ich war froh, dass das Boot nach dem Refit nur zwischendurch kurz im Wasser war. Die Zinkanoden sind zwar sehr großzügig ausgelegt und zusammen viele Kilogramm schwer. Man konnte jedoch die 12 Wochen im Wasser, deutlich am Abtrag der Anoden sehen. Ohne Trenntransformator hätte es früher oder später sicher Elektrolyse Schäden am Rumpf gegeben. Beim Messen stellte ich 300 Milliampere Stromfluss zwischen dem Schutzleiter  des Landanschlusses und dem Rumpf fest. Ein derartiger Stromfluss bedeutet, dass sich das ganze Boot wie eine große, kurzgeschlossenen Batterie verhält. Zuerst werden die Zinkanoden aufgelöst und wenn diese nicht mehr vorhanden sind, löst sich das Aluminium des Rumpfes auf. Aus diesem Grund habe ich nach der Übernahme des Bootes, als aller erstes einen Trenntransformator eingebaut. Dieser trennt die interne Stromversorgung des Bootes vom Landstromanschluss galvanisch. Dadurch ist der obige Stromfluss nachhaltig unterbrochen und nicht mehr messbar. Ein Problem mit dem Trenntransformator hatte ich dann aber doch. Das Teil machte einen ziemlichen Krach. Das Brummen ging einem ziemlich auf die Nerven. Erst als ich es in die Backskiste verband habe wurde es erträglicher. Da Infinity aus Alu ist hat sich das Brummen aber trotzdem auf den ganzen Rumpf übertragen. Erst als ich den Trenntrafo auf eine Aluplatte montiert habe und diese dann mit Gummidämpfern an den Rumpf geschraubt habe, war Ruhe im Schiff.

Victron Digital Multicontrol PanelIm Hafen hat jetzt alles sehr gut funktioniert, solange der Landstrom genügend Power hatte und die Sicherung am Steg nicht rausfliegt. INFINITY hat kein Gas an Bord. In der Pantry ist alles auf 230V ausgelegt. Der Glaskeramikherd benötigt ebenso wie die Mikrowellen/Backofen Kombination, der Wasserkocher und die Kaffeemaschine einen 230V Anschluß. Beim Segeln und in Häfen mit schwachem Landstrom musste immer der Generator gestartet werden. Der hat mit 10kW Ausgangsleistung genügend Power für alle Verbraucher. Für einen Kaffee oder einen Tee jedesmal den Generator starten ist jedoch wirklich nervig. Auch ist das für den Generator nicht das Beste wenn er nur für ein paar Minuten läuft und dann wieder abgeschaltet wird.

 

Energiekonzept des 230 Volt Systems

Victron MultiPlus 24V 3000W 70A

Es musste also eine andere Lösung her. Von Victron Energy gibt es Lade/Inverter Kombinationen (MultiPlus Serie), die mehr als Ladegerät und Inverter in einem sind. Die Geräte können bei schwacher Absicherung am Steg, die nötige Energie aus den Batterien zuliefern. In der Praxis sieht das so aus, dass man an einem Bedienpanel einstellt wie viel Ampere über den Landstrom zur Verfügung stehen und wenn man mehr Energiebedarf hat, wird über den integrierten Inverter der Rest dazu geliefert. Wenn man dann mit dem Kochen fertig ist wird automatisch die den Batterien entnommene Energie wieder zurück geladen. Der Generator musste bei uns seither am Steg nicht mehr gestartet werden. Ein weiterer großer Vorteil besteht darin, dass man immer 230V im Schiff zur Verfügung hat. Immer wenn der Landstrom nicht zur Verfügung steht, liefert das Gerät bis zu 3000 Watt. Die Geräte laufen einfach weiter, ohne dass man was machen muß. Wir können jetzt auch beim Segeln jederzeit den Wasserkocher, die Kaffeemaschine oder sonst was nutzen, ohne den Generator starten zu müssen. Wenn die Batterien geladen werden müssen, kann das über den Landstromanschluß, den Generator oder die Lichtmaschinen der Hauptmaschine erfolgen. Als Notfall-Lösung ist an Bord noch ein mobiler Generator (Honda EU20i) mit 2 kW Leistung vorhanden.

Energiekonzept des 24 Volt Systems

Vicron Battery Monitor BM702
Batteriemonitor. Auf der zugehörigen iPhone App sieht man alle Betriebsparameter gleichzeitig und übersichtlich

Die Service-Batteriebank der INFINITY besteht aus vier AMG-Batterien mit jeweils 260Ah, die zu 24v zusammengeschaltet sind. Das reicht wenn wir vor Anker sind für drei Tage. Dann sind den Batterien ca. 40-50% entnommen und sie sollten wieder aufgeladen werden. Mit dem Generator laden wir sie dann normalerweise wieder auf etwas über 80% ihrer Kapazität auf. Wenn wir einigermaßen sparsam mit der elektrischen Energie umgehen, bedeutet das 2-3 Stunden Generatorlaufzeit alle drei Tage. Die Batteriekapazität wird mit einem Batteriemonitor von Victron gemessen. Als besonderes Gadget hat der Batteriemonitor eine Bluetooth Schnittstelle und man kann mit dem iPhone bzw. dem iPad alle möglichen Parameter und die Historie der Batteriebank anschauen.

Das Bugstrahlruder und die Rollanlage haben eine eigene kleine Batteriebank (2x90Ah AMG) welche über ein eigenes Ladegerät aufgeladen wird, das im 230V Bordnetz hängt.

Die Starterbatterien (2x140Ah) der Hauptmaschine werden über eine Lichtmaschine (1600Watt) aufgeladen, die über Trenndioden auch gleichzeitig die Servicebatterien auflädt. Am Hauptschaltpanel der INFINITY gibt es einen Emergency Schalter, mit dem man die Service-Batteriebank mit den Starterbatterien der Hauptmaschine zusammen schalten kann. So kann man sich im Notfall selbst Starthilfe geben.

Die Starterbatterie (1x145Ah) des Generators wird über die Lichtmaschine des Generators aufgeladen und ist ansonsten völlig autark.

Alternative Energiequellen

Bis jetzt gibt es auf der INFINITY keine alternativen Energiequellen. Aufgrund der Tatsache, dass der Bedarf an elektrischer Energie des Bootes relativ hoch ist, ist mir nicht klar wie viel z.B. Solarzellen bringen würden. Sobald ich da ein besseres Bild und Erfahrung habe, werde ich berichten.

Zusammenfassung

Das beschriebene Energiekonzept hat sich auf der Infinity in der Praxis bis jetzt sehr gut bewährt. Hier die gesammelten Erkenntnisse in einer kurzen Zusammenfassung.

  • Ein Trenntransformator für den Landstromanschluß ist bei einem Aluschiff unbedingt erforderlich
  • Damit man den Trenntransformator nicht hört ist ein relativ hoher bautechnischer Aufwand nötig und der richtige Montageort wichtig.
  • Lade/Inverter Kombinationen sind regelrechte eierlegende Wollmilchsäue.
    • Man hat immer 230V zur Verfügung.
    • Die Sicherung am Steg fliegen nicht raus.
    • Wenn kein Landstrom zur Verfügung steht, läuft der Generator nur noch alle 3 Tage für 2-3 Stunden bei guten Betriebsparametern.
  • Ein guter Batteriemonitor ist wichtig, damit man immer über den Zustand der Batteriebank informiert ist
  • Kochen, Backen, Kaffee und Tee machen funktioniert auch ohne Gas an Bord gut.

Schlussbemerkung: Alle Marken und Typangaben in diesem Beitrag dienen nur der Information. Es gibt sicher auch andere Marken und Typen, die ähnlich gut funktionieren. Ich kann aber nur beschreiben, was in der INFINITY tatsächlich verbaut ist und welche Erfahrungen ich damit gemacht habe.

Martin Schiller

Seit 2011 bin ich Mitarbeiter des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven. Aus diesem Grund erscheinen auf diesem Blog nicht nur Beiträge zum Segeln, sondern auch über meine Arbeit in der Polarforschung. In Bremerhaven lebe ich auf der Segelyacht INFINITY.

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