Solarboote mal ganz einfach

Die SolarWave wird, wenn sie unterwegs ist, manchmal als Solarboot erkannt, manchmal nicht, aber erntet oft einen zweiten „Hingucker“. Wenn sie vor Anker liegt, kommen immer wieder Schwimmer, oft auch Beiboote mit Interessierten vorbei und stellen Fragen. Deutsche, Briten, Griechen, Franzosen, Niederländer, Italiener, Amerikaner und viele andere fahren mit ihren eigenen oder gecharterten Segel- oder Motorbooten im gleichen Revier und stellen uns die Frage, wie die SolarWave das denn so mache.

Alle haben eines gemeinsam: Sie sind interessiert. Und trotzdem ist jede und jeder ganz schnell überfordert mit den Antworten. Warum? Wir kennen uns mit so viel aus – die meisten von uns können sich zum Beispiel ganz einfach drüber unterhalten wie viel Sprit denn das jeweilige Modell der jeweiligen Automarke schluckt. Oder wie schnell es fährt. Oder was das kostet. Das ist drin in der DNA. Weltweit. Mit versierten Seglern und Motorbootfahrern kann die Diskussion schon tiefer gehen. Wie viel Diesel verbrauche ich für wie viele Seemeilen und wie kann ich meine elektrischen Geräte an Bord auch über Nacht am Laufen halten. Viel schwieriger ist es für alle ein solar angetriebenes Boot einzuschätzen. Wir Menschen versuchen alles in einen uns bekannten Kontext zu setzen. Das geht nicht so einfach, da uns im Falle eines Solarboots der Kontext schlicht und einfach fehlt. Und es überfordert so schnell, dass es niemand zugibt. „Das habe ich nicht verstanden.“ Oder „Das ist mir zu kompliziert, erklärt das nochmal einfacher.“ Das traut sich (fast) niemand zu sagen. Aber das wäre das Richtige und absolut in Ordnung. Wir haben in der Schule nicht sehr viel über Elektroantriebe oder Sonnenenergiegewinnung gelernt. Manche von uns hatten vielleicht einen Kosmos Baukasten, mit dem man Sonnenenergie „sammeln“, in elektrische Energie umwandeln und dann in Fortbewegung umsetzen kann. „Dass“ es geht, ist inzwischen den meisten klar, aber „wie“, „warum“ und vor allem „was das heißt“, ganz bestimmt noch nicht. Fakt ist, es ist nicht ganz einfach. Es ist auch nicht ganz einfach sich in der aktuellen Diskussion zur Elektromobilität oder zu den alternativen Energien eine Meinung zu bilden. Die meisten von uns haben das nicht gelernt und wir (wollen?) glauben was die Medien schreiben. Aber wir können einiges hinterfragen, ergänzen, und in einen uns bekannten Kontext setzen. Das macht viel Freude.

Hier ist eine Liste von Fragen, die Interessierte und Gäste haben:

• Wie jetzt, das Boot fährt echt nur mit Solar?
• Tankt ihr auch ab und zu Strom im Hafen?
• Was macht man denn, wenn die Sonne nicht scheint?
• Hat das Boot auch eine Klimaanlage?
• Wie weit kann man denn mit dem Boot so fahren?
• Ein elektrisch angetriebenes Solarboot, interessant, ginge das eigentlich auch mit Autos?
• Wie viel Energie passt denn in die Batterien rein?
• Wie viel Solarertrag erntet ihr denn so im Schnitt?
• Wenn das funktioniert, warum gibt es dann noch nicht mehr Solarboote?
• Wie schnell kann die SolarWave fahren?
• Kann man die Solarzellen schräg stellen?
• Wie laut ist das Boot wenn es fährt?
• Werden die Solarpaneele nicht zu heiß?
• Woher wisst ihr denn, wie weit ihr fahren könnt?
• Müsst ihr eigentlich auch mal Energie sparen?
• Kann ich das Boot mal sehen?
• Angelt ihr auch?
• Und wie fährt das Beiboot?

Mit meinen Blogbeiträgen möchte ich diese Fragen so einfach wie möglich beantworten und ein wenig Kontext vermitteln. Sodass sich jede und jeder im Laufe der Zeit seine eigene Meinung zu Möglichkeiten und Limitationen von Solarbooten bilden kann, unabhängig vom Vorwissen und dem technischen Verständnis. Und vielleicht ist auch die eine oder andere Anregung dabei, um selbstbewusster an der aktuellen Energiediskussionen teilzunehmen, auch gerade für die Menschen, die – wie ich –  nicht Physik oder Ingenieurswissenschaften studiert haben.  Denn das Thema betrifft uns alle. Und unsere Kinder. Und die nächsten Generationen. Viel Freude!

„Are you serious? Your boat is powered by solar energy only?“

„Ca, c’est vraiment extraordinaire – un bateau qui est alimenté uniquement par l’énergie solaire.“

So oder ähnlich reagieren viele, die die SolarWave sehen oder besuchen und sind sehr interessiert, das Bootskonzept der SolarWave zu verstehen. Dieses unterscheidet sich allerdings wesentlich von den bekannten Bootskonzepten und der Vorstellung davon, wie ein Boot „funktioniert“.  

Im Revier der ionischen Inseln sind Motorboote und Segelboote unterwegs, Eignerboote und sehr viele Charteryachten. 

Segelboote fahren häufig unter Motor. Warum?

Segelboote werden im Revier der Ionischen Inseln  gerne gechartert um mit der Familie und Freunden einen tollen Urlaub zu verbringen und natürlich auch um zu segeln. Im Sommer windet es im Revier der Ionischen Inseln vormittags eher selten. Im Laufe des Nachmittags kommt meist Wind auf, dann bläst es moderat bis in die frühen Abendstunden, danach wird es wieder sehr ruhig. Der Wind kommt hier bei der meist stabilen Wetterlage im Sommer nachmittags meist aus Nordwesten.

Die Chartersegelschiffe werden meist für 1-2 Wochen gechartert und die Crews planen eine bestimmte Route, einen Törn, wollen abends ankern, oft in der Nähe einer kleinen Ortschaft, oder in eine Marina fahren, um Diesel und Wasser zu bunkern und sich an Landstrom anzuschließen. Das heißt, dass sie pro Tag eine bestimmte Strecke in eine bestimmte Richtung fahren wollen. Da es manchmal nicht genügend Wind hat, manchmal zu viel und oft auch Wind aus der falschen Richtung, wird sehr häufig der Motor angeworfen und die Segelschiffe motoren, statt zu segeln. Dazu kommt, dass die Crews, da sie meist nur einmal im Jahr segeln, nicht die Routine und die Erfahrung haben bei stärkerem Wind unterwegs zu sein oder viele Stunden zu kreuzen. Oft sind es auch Familien mit Kindern, und diese wollen natürlich nicht nur den ganzen Tag in der Pflicht, also im Cockpit des Bootes sitzen, sondern auch schwimmen und sich bewegen. 

Den Motor auf einem Segelschiff benötigt man außerdem, um Strom an Bord zu erzeugen, für die elektrischen Geräte, den Bord-PC, den Kühlschrank, die Beleuchtung und auch das Aufladen der vielen Mobiltelefone. Deshalb läuft der Motor häufig auch bei gesetzten Segeln. Das ist leicht am Kühlwasser zu erkennen.

So – und dann erzählen wir interessierten Besuchern, dass die SolarWave wind- und vor allem dieselunabhängig unterwegs ist. Das erzeugt sehr viele AHA – Effekte. Die Solarzellen produzieren nicht nur ausreichend Energie für den Vortrieb für schöne Tagestouren, relativ unabhängig von der Windrichtung, sondern auch ausreichend Energie für einen „Wassermacher“ (Meerwasserentsalzung zur Trinkwassergewinnung), einen großen Kühlschrank, den Herd, Heißwasser für die Dusche und die Spüle, die Waschmaschine und genügend Energie für alle anderen elektrischen Verbraucher. Dadurch ist die SolarWave energie- und wasserautark und ankert während der Saison ausschließlich – denn es gibt keinen Grund Diesel, Strom oder Wasser in einer Marina zu tanken. Das erzeugt Begeisterung und leuchtende Augen. 

Aber wie jedes System, das mit „erneuerbaren Energien“ betrieben wird, ist auch die SolarWave nicht wetterunabhängig: Fakt ist, die SolarWave ist sonnenabhängig unterwegs. Wenn die Sonne nicht scheint, muss man mit der Energie haushalten und weniger und langsamer fahren oder auch mal länger an einem Ort bleiben. Wenn die Tage kürzer sind, reduziert das die Reichweite. Im Frühjahr und im Herbst, wenn Segelschiffe ihre große Zeit haben, dann ist Solarfahren nur noch eingeschränkt möglich. Und selbst wenn die Sonne den ganzen Tag im Hochsommer scheint, kann die SolarWave trotzdem nur relativ langsam fahren. 4-5 Knoten ist das Durchschnittstempo der SolarWave. Ein Solarboot auf dem mehrere Personen mitfahren und leben können ist keine Rennmaschine. Ein Solarboot benötigt auch ausreichend Fläche für die Solarpaneele, da sonst der Ertrag nicht ausreicht. Aus dem Grund ist die SolarWave ein Katamaran. 

Der ganz große Unterschied ist, dass die SolarWave als reines solarangetriebenes Elektroboot nicht die Meere verschmutzt, da sie keine Abgase ins Meer einbringt. Als Nebeneffekt ist sie als Solarboot komfortabel, ruhig und sehr sicher zu fahren. 

Wären also Solarboote eine tolle Ergänzung der klassischen Chartersegelflotte? Absolut. Im richtigen Revier, zur richtigen Jahreszeit und mit der richtigen Erwartungshaltung von Vercharterer und Charterkunde. 

Oder anders: „Welche Überlegungen muss man anstellen, wenn man plant mit einem Solarboot zu einem gewünschten Ort zu fahren?“

In der Regel ist das ganz einfach: ist das Ziel nicht weiter als 15 Seemeilen (knapp 30 km) entfernt und die Batterie voll geladen, dann kann der Skipper mit der üblichen Marschgeschwindigkeit (4 kn) einfach losfahren. 15 Seemeilen entspricht in etwa der Reichweite der SolarWave bei Nutzung der Energie in den Batterien bei günstigen Bedingungen („Batterie-Reichweite“). 

Soll weiter gefahren werden ist die Frage nicht mehr ganz so einfach zu beantworten, denn die Reichweite eines Solarbootes genau zu berechnen, ist komplex. Der verantwortliche Schiffsführer (Skipper) und Forschungsleiter, Falk Viczian, macht diese Berechnung bei den mittellangen Fahrten (15 – 35 Seemeilen) als Überschlagsrechnung im Kopf. Für die erste Törnplanung reicht das aus, da großzügige Reserven eingeplant werden. Bei längeren Fahrten ist es notwendig, einen genauen Törnplan aufzustellen. Den Törnplan und die Törnplanung besprechen wir in einem extra Beitrag.

Eine konkrete Frage in den letzten Tagen sah so aus: „Können wir morgen von Kerkyra (Hauptstadt von Korfu) nach Erikousa (eine der drei diapontischen Inseln nördlich von Korfu) fahren, wenn für die nächsten 2 Tage ab 12 Uhr Mittags Wind aus Nordwest mit einer Windstärke von 4-5 Beaufort (bft) vorhergesagt wird, mit einer „signifikanten Wellenhöhe“ von 1 Meter. Außerdem ist ab Nachmittag ein wenig Bewölkung vorhergesagt.“ 

Für diese Art von Fragestellung existiert noch keine vollständige Anwendung und ein wichtiger Forschungsbereich der Solarboot-Projekte ist es, die verschiedenen Komponenten zu dokumentieren, zu messen, auszuwerten und zu simulieren, um ein Vorhersagemodell und ein System für Törnplanung für den Einsatz auf Solarbooten zu entwickeln. Außerdem bildet das SolarWave Team künftige Solarbootskipper aus, da es hierfür einiger Zusatzqualifikationen bedarf. 

Bei der Frage nach der Reichweite spielen folgende Faktoren eine wichtige Rolle: 

1. Rumpfform
   Der Energieverbrauch eines Bootes hängt sehr stark von der Rumpfform ab. Wenn bei der Fahrt durchs Wasser große Wassermassen bewegt werden, ist das sehr energieineffizient. Die SolarWave hat eine effiziente Rumpfform und hinterlässt bei der Fahrt durchs Wasser kaum Wellen. Das Beitragsbild zeigt die fast nicht sichtbare Spur der SolarWave als sie einen Kreis fährt. 
   
   
2. Sonneneinstrahlung
   Die SolarWave fährt generell mit dem verfügbaren Solarertrag, der bei den horizontalen Solarpaneelen gegen Mittag am größten ist.  Dieser Solarertrag wird vor- oder nachmittags mit gespeicherter Energie aus den relativ kleinen Batterien ergänzt. Von der Sonneneinstrahlung her sollte das Boot also idealerweise vom späten Vormittag bis zum frühen Nachmittag fahren.
   
   
3. Bewölkung
   Der Einfluss der Bewölkung auf den Solarertrag ist ein eigener Forschungsbereich der Solarbootprojekte, da die Art der Bewölkung einen sehr unterschiedlichen Einfluss auf den Solarertrag hat. Seit kurzem gibt es Bewölkungsvorhersagen, die aber für die Bedürfnisse von Solarboot-Fahrern noch nicht sehr zuverlässig sind. Die Solarboot-Projekte macht dazu interessante Studien: Messreihen, die den Solarertrag zu einem gegebenen Zeitpunkt messen und dazu Vergleichsaufnahmen des Himmels mit einer 360° Sphärenkamera. Niedrige Bewölkung reduziert den Solarertrag massiv, sehr hohe Cirrusbewölkung kann den Solarertrag sogar erhöhen.
   
   
4. Wind und Welle
   Jedes Boot muss mehr Energie aufbringen um gegen Wind und Welle, also „gegenan“ zu fahren.  Das ist bei der SolarWave nicht anders. Deshalb wird bei Kursen in Richtung Nordwest im Revier der ionischen Inseln verstärkt vormittags gefahren. Bei Kursen in Richtung Südosten wird verstärkt nachmittags gefahren. Denn Wind und Welle von hinten schieben gut! 
   
   
5. Geschwindigkeit
   Je langsamer die SolarWave bei gleichen Bedingungen fährt, desto weniger Energie verbraucht sie pro gefahrene Seemeile. Sie kann also generell umso weiter fahren, je langsamer sie fährt. Die untere sinnvolle Geschwindigkeitsgrenze ist die, bei der das Boot noch steuerfähig bleibt. Da die Steuerung bei der SolarWave durch die angeströmten Ruder erfolgt, muss die SolarWave in der Regel mit mindestens 2 Knoten (3,6 km/h) durchs Wasser fahren.  
   
   
6. Batteriemanagement
   Das Batteriemanagement ist entscheidend für Sicherheit, Reichweite und Komfort an Bord. Die SolarWave hat insgesamt eine relativ kleine verfügbare Batteriekapazität von 15 kWh (Kilo-Watt-Stunden) in ihren 4 Lithium-Ionen Batterien. Das heißt, dass zum Beispiel zum Sonnenhöchststand, der Tageszeit mit der stärksten Sonneneinstrahlung, die meisten Verbraucher ans Netz genommen werden können: die SolarWave fährt dann zügig und der Wassermacher läuft. Es muss außerdem geplant werden, wie viel Batterieleistung bei Ankunft am vorhergesehenen Ort noch in der Batterie sein soll. Das ist wiederum abhängig von der Wettervorhersage für den Folgetag und den nächsten geplanten Streckenabschnitt („Törn“) – außerdem muss der Schiffsführer natürlich wissen, wie viel Energie das Schiff in der Nacht verbraucht. Für Sicherheitsmanöver ist zusätzlich eine Reserve einzuplanen.
   
   
7. Verbraucher:
   Eine gute Kenntnis des jeweiligen Energieverbrauchs der elektrischen Geräte an Bord ist sehr wichtig. Deshalb werden die Verbraucher, z.B. der Wassermacher, der Kühlschrank, die Heißwasserboiler, überwacht, bzw. smart gesteuert – der Forschungsbereich nennt sich „Smartship“ in Anlehnung an „SmartHome“.

Und um zur Ausgangsfrage zurückzukommen: bei idealisierten Bedingungen, ganztägigem Sonnenschein, Wind und Welle von hinten und moderaten sonstigen Ansprüchen, kann die SolarWave am Tag über 60 Seemeilen fahren. Das sind mehr als 110 km. Nicht schlecht für ein 12 Tonnen Boot.

Für möglichst lange Fahrten gilt „früh starten und langsam fahren“ – dann sind bei günstigen Bedingungen ungefähr 64 Seemeilen erreichbar: das ist die goldene „4 mal 4 mal 4“ Regel des Solarboot-Skippers. 4 Knoten bei 4-hundert Umdrehungen pro Minute (UpM) der Motoren und ca. 4 kW (gesamte) Motorleistung, 4 mal 4 (16) Stunden) lang, macht 4 mal 4 mal 4 (64) Seemeilen.

Ach ja – und den Törn nach Erikousa, ca. 55 Seemeilen Richtung Nordwest, also gegen Wind und Welle, haben wir auf 2 Tagesetappen verteilt und einen Zwischenstopp in Kassiopi gemacht. Am ersten Tag wurde Nachmittags gefahren und am zweiten Tag bei Sonnenaufgang gestartet, um den nachmittags aufkommenden Wind und die damit verbundene Welle zu vermeiden. 

Hier ein paar Impressionen des Törns:

Wir ankern momentan unterhalb von Afionas, an der Nord-Westküste von Korfu. Gestern hatten wir einen Zufallsgast an Bord. Einen Schwimmer, der sich gegen Wind und Welle zum Boot gekämpft hat und sich für das Boot und das Konzept dahinter interessiert. Der Besucher ist ein deutscher Professor, der im Bereich Umweltschutz sehr aktiv ist. Wir saßen einige Zeit zusammen und haben uns über viele Dinge ausgetauscht. Das war für beide Seiten sehr bereichernd. Das Gespräch hat mich inspiriert, die „großen“ Ideen zusammenzufassen, die hinter der Solarboot-Projekte stehen.

Der wichtigste Grund, solar-elektrisch angetriebene Elektroboote zu betreiben bzw. die damit verbundenen Möglichkeiten und Beschränkungen zu erforschen und zu dokumentieren, ist der Natur- und Umweltschutz.

Schiffsdieselabgase sind gesundheitsschädlich und erzeugen eine erhebliche Luftverschmutzung. Schiffsmotoren von Sportbooten, vom eingebauten Schiffsdiesel bis hin zum mit Benzin betriebenen Außenborder erzeugen Abgase, die oft durch einen sogenannten „nassen Auspuff“ direkt ins Gewässer abgegeben werden. Die Abgase werden zur Abkühlung mit dem Kühlwasser vermischt und dann ins Wasser eingeleitet. Abgasbehandlung mit Filtern ist im Schiffsbereich gesetzlich in den meisten Revieren nicht vorgeschrieben und wird in der Regel nicht gemacht. Die Abgase von Schiffsmotoren, die in die Luft oder ins Gewässer abgegeben werden, haben negative Auswirkungen sowohl auf das Leben in den Gewässern als auch auf die Mitfahrer und Anwohner. 

Gerade im Freizeitbereich, wo die Menschen die Freiheit, Zeit und Möglichkeit haben, ihre Unternehmungen selbstbestimmt zu gestalten, stellt sich die Frage, wie man Aktivitäten, die auf Kosten der Umwelt gehen, einschränken oder vermeiden kann.

Die Ozeane und das Leben in ihnen werden seit Jahren stärker belastet, als sie es verkraften. Wer ein bisschen informiert ist, weiß, dass ein Großteil des Fischbestands in vielen Meeren stark bedroht ist. Wir haben meist schon Bilder von Schleppnetzanglern gesehen, die den gesamten Meeresboden „abgrasen“. Wir wissen, dass sich gigantische Mengen an Plastikmüll in allen Ozeanen in Strudeln ansammeln (vgl. Wikipedia). Was genau wir alles als Einzelne tun oder vermeiden können, ist nicht immer ganz klar oder ganz einfach. Und es gibt viele verschiedene Bereiche, über die man sich Gedanken machen kann:

Fischfang und Fischkonsum

Wir hören einerseits: „Fisch ist gesund“. „Ein- bis zweimal in der Woche Fisch verlängert die Lebenserwartung“. Wir hören andererseits, dass viele Fischarten bedroht sind oder mit Schwermetallen angereichert. Wir hören von legalen Fangquoten und illegalen Fängen. Wir sehen Berichte über die unglaublichen Beträge, die in Japan auf Fischmärkten für einen Gelbflossen Bonito gezahlt werden. Wer sich detaillierter informiert, kann eine konkrete Auflistung von Speisefischen finden, die nicht mehr verzehrt werden sollen, entweder da sie stark bedroht sind, nicht fisch -und umweltverträglich gefangen werden (vgl. das Thema des delfinfreundlichen Fischfangs) oder da sie zu stark mit Schwermetallen belastet sind. Informationen dazu vom WWF gibt es hier.

Soll man Fische aus Fischzucht bevorzugen? Was wird dort gefüttert? Woher kommen die Fische, die wir im Urlaub im lokalen Fischrestaurant bekommen? Sollen wir ganz auf Fischkonsum verzichten? Wie sieht es mit Angeln an Bord aus?

Meeresbeobachtung

Manche von uns gehen tauchen, um die Schönheit der Unterwasserwelt kennen zu lernen. Walbeobachtung oder „whale watching“ wird in vielen Küstenorten angeboten. Wir lesen andererseits, dass die Lebensbereiche der Wale stark bedroht sind, dass es weniger Krill gibt, zu viel Schiffsverkehr und Lärm in den Ozeanen. Wir lesen, dass die Riffe massiv bedroht sind, wegen Schadstoffen oder wegen der Erwärmung der Ozeane. Wer sich informiert, erfährt auch, dass die gängigen Sonnenschutzmittel die Riffe schädigen. Das heißt, dass jeder, der mit Sonnenschutzmitteln eingecremt in flachen Riffen schnorchelt, diesen dabei massiv schadet. Sollen wir deshalb damit aufhören? Ist das realistisch?

Sportbootfahren

Auf einem Segelboot in einem schönen Revier unterwegs zu sein, ist ein herrliches Erlebnis. Nah an der Natur, mit einer sportlichen Aufgabe, sehr viel mehr auf sich gestellt als in unserem „normalen“ Leben. Das entschleunigt und gibt Energie. Manche bevorzugen es, sich in ihrem Urlaub ein schnelles Motorboot zu mieten, um mal kurz über die Bucht zu flitzen oder bis zur nächsten Steilküste. Die Geschwindigkeit und der Fahrtwind verschaffen das kurzfristige Gefühl von Freiheit und Leichtigkeit. Aber an der Tankstelle wird allen klar, dass schnelles Fahren sehr viel Diesel erfordert. Den wenigsten ist klar, dass die Abgase ins Wasser gehen und nicht in die Luft.  Sollen wir deshalb aufs Bootfahren verzichten?

Es ist unrealistisch, dass die Menschen freiwillig auf all die Dinge verzichten, die sie gewöhnt sind oder die Spaß machen. Aber es ist realistisch, dass Menschen Dinge ein wenig anders machen, Fragen stellen, Nachfrage erzeugen nach den „besseren“ Möglichkeiten und damit eine Veränderung einleiten.

Das SolarWave Team möchte seinen Anteil dazu beitragen, diese Fragen zu stellen und auch mal „quer“ zu denken. Außerdem möchte sie Anregungen geben im Bereich des Möglichen für Konsumenten, Hochschulen, Forscher, Unternehmen und jede und jeden, den es interessiert.

Können wir als Konsumenten also mehr machen, als beim nächsten Einkauf auf die Plastiktüte zu verzichten? Aber ganz bestimmt. Ist das genauso einfach wie auf die Plastiktüte zu verzichten? Nein, ganz bestimmt nicht.

Können wir als Hochschulangehörige etwas unternehmen, obwohl sehr viele Forschungsgelder von Unternehmen kommen? Aber ganz klar. Ist das einfach? Nein, das ist sogar ganz schön schwierig.

Können wir als Unternehmen Dinge anders angehen, als der Markt uns momentan zu diktieren scheint? Selbstverständlich, mit einem langfristigeren Ansatz. Ist es schwierig solche Entscheidungen in einer Zeit, die von Quartalsergebnissen bestimmt wird, zu erreichen? Ja. Absolut.

Das SolarWave Team fragt nach, forscht und dokumentiert Beobachtungen und Ergebnisse auf der Webseite. Im Sommer finden Projekte auf der SolarWave statt, einem reinen Elektroboot, das nur mit Solarenergie betrieben wird. Dieses Boot leitet keinerlei Abgase ins Wasser ein, ankert verantwortlich und steht als Forschungsplattform für vielfältige Projekte zur Verfügung, für die man auf dem Wasser unterwegs sein muss. 

Und wer interessiert ist und spontan vorbei schwimmt, um Fragen zu stellen, bekommt auf der SolarWave sehr gerne Antworten, Gegenfragen und  einen guten Bio Kaffee aus fairem Handel. 

Wir alle kennen das von Hausdächern: dort werden die Solarpaneele direkt auf die Dachschräge aufgebracht. Auf Flachdächern und auf dem Boden werden sie schräg aufgestellt. Auf der SolarWave sind die Solarpaneele flach, also horizontal, auf dem Schiffsdach des Katamarans montiert.

Zwischen einem fahrenden Boot mit Solarpaneelen und einer fest montierten Solaranlage auf dem Dach gibt es einen entscheidenden Unterschied: das Dach auf einer Immobilie ist immobil und damit ist die auf dem Dach montierte Solaranlage immer in der gleichen Richtung ausgerichtet. Bei Ausrichtung nach Süden (bzw. zum Äquator) ist der durchschnittliche Ertrag am größten, bei Ausrichtung nach Osten oder Westen sind die Erträge am Vormittag oder Nachmittag am größten.

Bei größeren Solaranlagen auf dem Boden (Freilandanlagen) gibt es Unterschiede. Es gibt einfachere Anlagen, die fest installiert sind und damit immer im gleichen Winkel und in die gleiche Himmelsrichtung ausgerichtet sind. Dann gibt es solche, die den Anstellwinkel ein- oder zwei-achsig zur Sonne nachführen können. Es gibt aber auch äußerst innovative Lösungen, die sich wie eine Sonnenblume zur Sonne ausrichten, nur bei Bedarf öffnen und bei Starkwind oder in der Nacht schließen, zum Beispiel dieser Solarkollektor aus Österreich: https://smartflower.com und https://smartflower-germany.de. Die Firma wurde 2018 von Energy Management Inc. (EMI),  Boston, MA übernommen.

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Die SolarWave als Katamaran hat ein flaches Dach, das mit Solarpaneelen bestückt ist und je nach Welle mehr oder weniger horizontal steht. Der Neigungswinkel ist maximal 5°, meist deutlich weniger.

Wir messen die eintreffende Solarstrahlung mit einem sogenannten Pyranometer (für Neugierige und da wir in Griechenland unterwegs sind: Pyranometer kommt von griechisch πῦρ pyr „Feuer“ und οὐρανός ouranós „Himmel“). Ein Pyranometer ist ein Sensor, der die Strahlungsstärke in Watt pro Quadratmeter misst und ein Sichtfeld von 180 Grad hat. Dieses Pyranometer ist auf der SolarWave so angebracht, dass es nach oben ausgerichtet ist, entsprechend der Ausrichtung der Solarpaneele, also horizontal. Die Ausrichtung wurde bei ruhiger Lage am Ankerplatz mit einer Wasserwaage  justiert. Gemessen wird die global horizontal einfallende Strahlung (GHI, global horizontal irridiation) in Watt pro Quadratmeter (W/m²).

Wenn die Sonne tiefer steht, ist die Sonneneinstrahlung nicht so stark und kann nicht mehr komplett von den horizontalen Solarpaneelen aufgenommen werden. Und damit ist auch klar, dass das Boot die Sonneneinstrahlung am Vormittag und Nachmittag nicht optimal nutzen kann. Schade eigentlich. 

Als das Boot gebaut wurde, gab es weitere Solarpaneele an den Längsseiten, die sich bei Bedarf schräg stellen ließen, also eine ein-achsige manuelle Nachführung mit ständig veränderter, kursabhängiger Achse. Das war aber nicht sehr gut zu handhaben und man musste quasi auf allen Vieren nach vorne aufs Vorschiff krabbeln, da die Paneele so tief waren. Außerdem sind bewegliche und schwenkbare Solarpaneele bei einem Schiff durch ihr zusätzliches Gewicht und die zusätzliche Windangriffsfläche ein viel höheres Risiko und für den Einsatz im Sportbootbereich nur bedingt praktikabel. Beim Ersetzen der Solarpaneele wurde diese Konstruktion deshalb 2013 abgebaut.

Seit 2018 beschäftigt sich das SolarWave Team mit dem Albedo Effekt. Die Albedo ist ein Maß für die reflektierte Strahlung von nicht selbstleuchtenden Objekten (vgl. https://de.wikipedia.org/wiki/Albedo). Die Albedo von frisch gefallenem Schnee und von sehr hohen Wolken (Cirrus) sind am höchsten, über 90% des Sonnenlichts kann reflektiert werden. Sowohl frisch gefallener Schnee als auch die Cirren bestehen aus Eiskristallen, die aufgrund der Struktur der Kristalle und deren lockeren Packung eine fast vollständige Reflektion in fast jede Richtung aufweisen. Hintergrund ist die mehrfache Totalreflexion. Deshalb werden Gletscherwanderungen nur mit besonders stark verdunkelten „Gletscherbrillen“ und einem sehr hohen Sonnenschutzfaktor möglich, sonst droht ein „Gletscherbrand“. 

Die Albedo von Wasser ist sehr stark vom Einfallswinkel und von der Wellenlänge des Lichts abhängig, je nach Neigungswinkel beträgt die Albedo für den kurzwelligen Anteil des Sonnenlichts zwischen 3% (senkrechter Einfall) und 80% (flacher Einfallwinkel). Für den langwelligen Anteil, insbesondere rot und Infrarot (Wärmestrahlung), ist die Albedo insgesamt kleiner.

Tiefes Wasser, ohne Reflektion durch den Meeresboden, sieht von oben fast schwarz aus. Die tief stehende Sonne jedoch trifft mit einem ganz kleinen Winkel auf das Wasser und wird fast vollständig (80%) reflektiert. Das ergibt das gleißende Lichtermeer und Geflimmer bei Sonnenauf- und -untergang am Meer, das je nach Wellenbild ganz unterschiedlich aussieht: bei glattem Wasser sieht es auf wie eine Spiegelung der Sonne, bei rauhem Wasser gibt es ein Glitzermeer. 

Die folgende Tabelle zeigt eine Zusammenstellung der Albedo-Werte, entnommen aus diesen Quellen: Spektrum.de Lexikon der Geographie, https://www.spektrum.de/lexikon/geographie/albedo/241  und https://de.wikipedia.org/wiki/Albedo.

Neuschnee (Eiskristalle, je nach Packungsdichte)	75-95%
Wolken (Tropfen oder Eiskristalle)	60-90%
Wasser bei tiefstehender Sonne	80%
Wasser (Neigungswinkel > 10°)	22%
Wasser (Neigungswinkel > 20°)	12%
Wasser (Neigungswinkel > 30°)	8%
Wasser (Neigungswinkel > 45°)	5%
Wasser bei hochstehender Sonne	3%

Was wäre wenn man dieses reflektierte Sonnenlicht über vertikale, auf einem Schiffsrumpf angebrachte Solarpaneele nutzen würde? Würde sich das lohnen? Wie hoch ist die Strahlung? Ist sie in irgendeiner Weise vorhersagbar? Was gibt es sonst zu berücksichtigen? Gibt es dazu schon Studien und Praxistests? 

Diesen Frage nachzugehen ist ein zentrales Forschungsthema des SolarWave Teams für die Saison 2019. 

Vor ein paar Tagen startete der erste Test und es wurden zusätzlich zum horizontalen noch zwei weitere Pyranometer links und rechts am Dach angebracht, die die vertikale Strahlung messen. 

Auf den oben gezeigten Bildern sieht man die Solareinstrahlung über den Tagesverlauf. Links sieht man die Werte des Pyranometers an Backbord, in der Mitte die des Horizontalen und rechts des Pyranometers an Steuerbord. Übrigens: die Zacken im rechten Teil der Kurve des horizontalen Pyranometers sind vorbeiziehenden kleinen Wölkchen zu verdanken. Kurzzeitige Peaks mit erhöhter Solarstrahlung durch die Reflektion und Streuung der Wolken wechseln schnell ab mit Einbrüchen durch das Verschatten des direkten Sonnenlichts. Da muss der Solarladeregler die Einstellungen für die Solarmodule immer sehr schnell ausgleichen, damit der Ertrag optimiert wird.

Man sieht außerdem im rechten und linken Kurvenverlauf, dass dieser verblüffenderweise zeitweise auf fast 900 Watt hochgeht!

Die folgenden Tage sind mehr als beeindruckend: es folgt ein Bild von einem Vormittag bei dem das Sonnenlich gleißend reflektiert, nicht nur vom Wasser, sondern wohl auch vom Wasserdampf in der Luft. Hier geht die horizontale Sonneneinstrahlung um 8:28  morgens auf sagenhafte 830 Watt hoch! Das ist wirklich beeindruckend, denn bei Sonnenhöchststand sind 1000 Watt so ziemlich der Maximalwert. 

Obwohl nach ein paar Tagen das Backbord Pyranometer ausfällt, und damit die Messwerterfassung ein paar Tage leidet, ist insgesamt die Begeisterung am Ende der ersten Wochen sehr groß: Die allerersten Ergebnisse sind überraschend und vielversprechend und zeigen, dass über vertikale, am Schiffsrumpf angebrachte Solarpaneele erstaunlich viel Energie zusätzlich eingebracht werden könnte. 

Nun geht es darum, dies weiter zu untersuchen, gerne wieder in Zusammenarbeit mit Hochschulen. 

Ganz idealerweise könnte eine Empfehlung für die Bootsbauindustrie daraus entstehen um durch das Aufbringen von Solarpaneelen an Schiffsrümpfen den Dieselverbrauch zur Energieerzeugung, evtl. auch den Einsatz von Gas zum Kochen und von Benzin für den Außenborder, zu reduzieren, um damit umweltfreundlicher unterwegs zu sein. Bis dahin ist es jedoch noch ein weiter Weg.

Ja, auch diese Frage wird uns manchmal gestellt. Wir sind auf dem Meer, wir hätten ja Zeit, die meisten Menschen essen sehr gerne mal frischen Fisch und in den Tavernen hier in Griechenland ist er sehr teuer. Außerdem hatten wir bis vor einigen Tagen noch Hochsee-Angelrollen an der „Seereling“ befestigt. Diese waren von den Vorbesitzern installiert worden, zum Angeln auf hoher See, da die SolarWave ursprünglich um die Welt fahren sollte. Dann wären solche Hochsee Angeln vielleicht ganz praktisch gewesen. Wir haben diese vor einigen Tagen abmontiert, niemand soll denken, dass wir angeln, auch kein griechischer Fischer.

Kleine Anekdote am Rande: als wir die Schutzhüllen abgemacht hatten, fanden wir darunter ein beeindruckendes Wespennest. Und wir hatten uns schon gewundert, warum wir so viele Wespen auf dem Boot haben! 

Wir angeln keinen Fisch und wir essen hier in Griechenland auch fast keinen Fisch, da es im Ionischen Meer nur noch sehr wenig Fische gibt. Das sieht man an der Ausbeute der lokalen Fischer, die ihren mageren Fang ungekühlt, in Styroporboxen ohne Eis, an manchen Stadtkais verkaufen. Die Herkunft der größeren Fische, die in den Tavernen angeboten werden, ist oft unklar. 

Wir schauen uns lieber die kleinen, bunten, lebendigen Fische in den Ankerbuchten beim Schnorcheln an und freuen uns an jedem kleinen intakten Unterwasserriff.  Zum Angeln dieses wunderschönen Anblicks haben wir mehrere Kameras und Drohnen. Das SolarWave-Team ist dabei, die entstandenen Foto – und Videoaufnahmen als Teil der Natur- und Umweltschutz-Initiative zu veröffentlichen. Wir sind überzeugt davon, dass man die Unterwassernatur mit Freude schützt und schont, wenn man sieht, wie wunderschön und fragil diese ist. Dazu bald mehr in einem weiteren Blog. 

Selbstverständlich. Wir machen immer sehr gerne eine Schiffsführung. Man kann die SolarWave entweder unterwegs besuchen, wenn sie vor Anker liegt, oder sich die 360° Bilder anschauen. Hier geht’s zur Beschreibung der SolarWave mit allen Bildern; ganz neu ist das Bild der Gerätekabine: https://www.solarboot-projekte.de/solarboote/solarboot-solarwave/

Das ist die Frage des Mitarbeiters an der Sicherheitsschleuse des Münchner Flughafens als er ein unbekanntes Objekt auf seinem Bildschirm identifiziert. „Ist das ihr Gepäckstück? Bitte öffnen sie das mal!“. Wir haben eine Unterwasserdrohne im Handgepäck dabei. Die erste, die er zu sehen bekommt. Geräte mit Lithium-Ionen Akkus dürfen nur noch im Handgepäck mitgenommen werden und auch nur noch bis zu einer bestimmten Grenze. Die Drohne erfüllt diese Anforderungen. Puh, die Hürde ist genommen. Das war schon bis dahin nicht so ganz einfach. Die PowerRay Unterwasserdrohne von PowerVision wird in einem Handgepäckkoffer geliefert, sodass man sie im Handgepäck mitnehmen kann. Aber nicht alle Fluglinien haben die gleichen Handgepäckmaße und die Airline mit der wir fliegen, erlaubt nur Handgepäck mit kleineren Abmessungen. Also wird alles umgepackt. Sehr kompliziert. Aber zum Schluss klappt alles.

Im Zuge der Natur-und Umweltschutzprojekte dokumentiert das SolarWave-Team die Natur der Ionischen Inseln; die Küste und die Unterwasserwelt. Dafür werden unterschiedliche Spezial Kameras verwendet: eine 360° Sphärenkamera (XDV Pano), eine tauchfeste Kamera von Nikon (AW130), eine Flugdrohne (DJI Mavic Air) und nun auch die Unterwasserdrohne (PowerRay von PowerVision). 

Auf der SolarWave gibt es bisher keine Tauchausrüstung und die Unterwasserdrohne ermöglicht 4k Video Aufnahmen bis in eine Tiefe von 30 Metern. Das ist bei Aufnahmen, die beim Schnorcheln gemacht werden können, generell nicht möglich, und erweitert insofern den Dokumentations Spielraum erheblich.  Die Drohne hat ein 50m langes Datenkabel zur Übertragung der Daten. Diese Unterwasserdrohne gibt es erst seit kurzem und wird nun erstmals getestet.

Die Drohne wird über eine virtuelle Brille gesteuert, in die das Handy gesetzt wird, auf dem eine bestimmte App läuft. Diese sieht man oben auf dem Bild. Oder man steuert sie über den Handcontrolle mit eingesetztem Tablet oder Handy. Wir haben beide Methoden getestet und abgewechselt. 

Erstes Fazit: Das ist alles weitaus schwieriger als gedacht. Die Drohne ist sehr schwer zu steuern. Die Orientierung ist das größte Problem. Wenn man mit einer virtuellen Brille in einem schaukelnden Boot sitzt, das sich ständig dreht, dabei versucht eine Drohne zu steuern ohne einen Kompass oder ein ähnliches Hilfsmittel angezeigt zu bekommen, verliert man komplett die Orientierung. Das geht selbst hartgesottenen Seebären an die Nieren. Auf dem Tablet oder eingespannten Handy sieht man ohne weitere Abschattung nichts, da die sonnige Umgebung zu hell ist. Dazu kommt, dass die Drohne Schwierigkeiten hat im Salzwasser zu tauchen, da der Auftrieb sehr stark ist. Ein weiteres Problem: Fische gibt es vor allem in Bereich von Felsen oder Seegras, da sie sich dort verstecken können. Das heißt aber auch, dass die Drohne potentiell ständig an einen Felsen fährt oder sich im Seegras verfängt, da auf einem Bildschirm Entfernungen nur schwer abzuschätzen sind. Ach ja, das größte Problem: wo soll man die Drohne hinsteuern? Als Schnorchler oder Taucher hat man eine gute Übersicht der Situation, diese fehlt völlig bei der Drohne. 

Wir haben in der Zwischenzeit schon etliche Filme und Bilder von Seegras, Meeresboden und Felsen gemacht, jedoch ohne Fische, und wir haben ein, zwei Zufallsfischbegegnungen mit der Kamera festhalten können, diese natürlich in hervorragender Qualität! Eine neue Erfahrung – wir lernen jeden Tag und am Ende der Saison werden wir Bilanz ziehen.  

 

In unserem Blog „Kann man die Solarzellen eigentlich schräg stellen?“ vom 5. August 2019 haben wir über die auf der SolarWave in der Saison 2019 angebrachten vertikalen Pyranometer berichtet und dass die ersten Ergebnisse ziemlich vielversprechend seien. Wir hatten bis dahin noch keine Segelyacht kennengelernt, deren Motor und andere Verbraucher rein elektrisch betrieben werden und die dafür maßgeblich Solarzellen einsetzt. Aber es gibt nichts, was es noch nicht gibt: Der Entwicklungschef für Marine Innovation von Raymarine, Mark Johnson, ein passionierter Segler, hat uns kontaktiert und nicht nur Interesse an unseren Messreihen geäußert, sondern auch seine eigene Innovation vorgestellt: er hat eine Pogo 30, einen ultraleichten, schnellen Kreuzer, rein elektrisch ausgestattet. Gegenüber einem Verbrennungsmotor spart der Elektromotor von Torqeedo Gewicht und Platz. Das Beste kommt aber noch: Die Batterien werden von vertikal angebrachten Solarzellen geladen:  Mark Johnson hat auf den Lazy-Jacks Solbian Solarzellen angebracht, die eine Leistung  von 126 Watt x 3 pro Seite bringen und am breiten Heck der Pogo Solbian Solarzellen von 220 Watt – also insgesamt knapp 1 Kilowatt!

Das reicht ihm in der Sommersaison für ausgiebige Segeltörns mit der Familie: da die Pogo ein Leichtwindsegler ist, benötigt er den Motor nur um in/aus dem Hafen zu fahren und bei Flaute um ein wenig scheinbaren Wind zu erzeugen. Um die Batterie vollständig zu laden, würde er 5 Tage über die Solarzellen benötigen, meist lädt er diese jedoch abends im Hafen auf. Mark Johnson ist ein innovativer Vorreiter von solargespeisten Systemen: er hat mit seinem Bruder zusammen schon 2002 das solargespeiste kabellose „Tacktick“ System entwickelt, das später von Raymarine übernommen wurde.

Marks Pogo wurde im Voile Magazin Juni 2019 vorgestellt. Hier kann man den Artikel auf Französisch nachlesen. Hier gibt es einen Bericht bei Torqeedo in Deutsch. Hier hat Solbian gepostet.

Mark hat uns freundlicherweise die Fotos für diesen Artikel zur Verfügung gestellt.

Wir freuen uns sehr über die Kontaktaufnahme und bleiben mit Mark in Kontakt. 

… oder „Warum ist das mit der Modellentwicklung für die Reichweiten Vorhersage nicht so ganz einfach?“

„Das mit einem Solarboot ist doch ganz einfach: Wenn die Sonne scheint, fährt es.“ Richtig. „Das mit einem Solarboot ist doch ganz einfach: Wenn die Sonne scheint, fährt es, wenn nicht, dann bekommt es die Energie aus der Batterie.“ Grundsätzlich auch richtig. Zumindest solange noch Energie in der Batterie ist. Und jetzt fügen wir noch einige weitere Anforderungen hinzu: 

1. Ich will an einem bestimmten Tag von A nach B fahren. 
2. Ich möchte so schnell wie möglich in B ankommen (zum Beispiel bei einem Solarboot Rennen). 
3. Ich möchte, dass der Ladestand der Batterie bei Ankunft in B auf einem bestimmten Level ist. 

Und dann kommen wir schon zu all den Dingen, die wir dafür berücksichtigen müssen – erstmal die bekannten Größen: 

1. Ich habe eine bestimmte Anzahl Solarpaneele dabei, die eine bekannte Peak-Leistung liefern. 
2. Ich habe eine Batterie an Bord, die mir eine bestimmte Menge Energie speichern kann.

Die nächste Frage, die ich dann zu beantworten habe, ist, wie viel Sonnenertrag ich zu einem gegebenen Zeitpunkt haben werde. Das ist verständlich. So wie ein Segler auf die Windvorhersage schaut, sieht ein Solarskipper auf die Bewölkungsvorhersage. Aber das ist bei weitem nicht alles. Denn es gibt einen ganz großen Unterschied, den sogenannten internen Status – nämlich die Batterie. Ein Segelboot segelt bei einer gegebenen Windstärke aus einer bestimmten Richtung und mit den dafür geeigneten Segeln exakt mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Dafür gibt jeder Hersteller von Segelbooten ein sogenanntes Geschwindigkeits- oder Polardiagramm an, das die Luvgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Kurs zum Wind bestimmt. Wikipedia erläutert dies hier. Wer noch mehr dazu wissen möchte: Das Prinzip des Polardiagramms wird in diesem Blogbeitrag (Englisch oder Französisch) auf der Webseite von „lagoon-inside.com“ hervorragend erläutert. Hier noch ein konkretes Beispiel wie ein Yachthersteller sein Polardiagramm angibt:  das Diagramm der Hallbergy-Rassy 310 zeigt die mögliche Geschwindigkeit bei verschiedener Besegelung zum jeweiligen Kurs: 

Für ein Segelboot, das ohne Motor unterwegs ist, heißt das, dass man sehr genau vorhersagen kann, wann ein Segelboot an Punkt B ankommt, das ist nämlich nur abhängig vom Segelkurs den man in Abhängigkeit vom Wind, also Windrichtung und Windstärke, einschlagen kann. Bei einem solarbetriebenen Elektroboot, also einem Boot mit Elektromotor, dessen Batterien durch die Sonneneinstrahlung gespeist werden, ist es wesentlich komplizierter. Es ist im Verhältnis so viel komplizierter wie das berühmte Dreikörperproblem in der Physik im Vergleich zum analytisch lösbaren Zweikörperproblem. Das Dreikörperproblem kann nur numerisch, also iterativ, gelöst werden. 

Welche Fragen sind zu beantworten? 

1. Wie ist der Sonnenertrag an einem bestimmten Tag an einem bestimmten Ort? Dafür gibt es Bewölkungsvorhersagen, z.B. von meteoblue, die mehr oder weniger zuverlässig sind. Denn wenn es Bewölkung gibt, ist die Wettersituation meist instabil. 
2. Wie ist der Ladestand der Batterie an Punkt A und wie soll er sein wenn wir bei Punkt B ankommen. Dazwischen darf er nicht unter einen bestimmten Schwellwert sinken. Das wird monitort und die Information ist immer verfügbar. 
3. Wie viel Energie verbrauche ich pro gefahrene Seemeile, bei einer bestimmten Geschwindigkeit? Das ist für die SolarWave bekannt, das könnte man in einem entsprechenden Polardiagramm aufzeigen.

Dann gibt es weitere Faktoren, einen sogenannten externen Status, der kritisch ist, aber schwerer zu bekommen und vor allem wesentlich komplizierter in ein Modell zu integrieren: 

1. Wie ist der Wind – Stärke und Richtung? zu welchem Zeitpunkt? Die SolarWave als großer Katamaran fährt bei stärkerem Wind von hinten bis zu 2 Knoten schneller. Entsprechend langsamer bei Wind gegenan. 
2. Gibt es eine Strömung? In manchen Bereichen der ionischen Inseln gibt es Strömungen bis zu 2 Knoten, in Ausnahmefällen auch mal mehr. 
3. Wie wird die Welle? Windwelle und Dünungswelle können ganz unterschiedlich sein. Von Wellen von vorne wird die SolarWave stark ausgebremst. Dünungswellen von hinten können sie bis zu 2 Knoten beschleunigen. 

Zur Annäherung an ein Modell zur Reichweitenvorhersage werden wir numerisch – iterativ vorgehen und die Möglichkeiten von AI/Machine Learning nutzen. In den letzten Jahren wurden an Bord der SolarWave Millionen von Datenpunkten gesammelt, die sukzessive in das Modell fließen können. Wir werden mit einem sehr einfachen Modell starten, Dieses Modell werden wir als digitalen Zwilling bei der nächsten Saison mitlaufen lassen. Dabei können wir sehr schön sehen, was der digitale Zwilling errechnet und was in der Realität passiert. Mit den dokumentieren Abweichungen werden wir in die Lage versetzt die nächsten Iterationen zu entwickeln.

Und wer mehr zu digitalen Zwillingen und ihrer Bedeutung im maritimen Umfeld nachlesen möchte, kann sich bei DNV.GL dazu informieren . In ihrem technologischen Ausblick 2030 greifen sie das Thema auf – hier gehts zur Webseite. 

Mark Johnson, über den ich hier schon berichtet hatte, hat seine Erkenntnisse und Empfehlungen rund um das Thema „Solar Segeln“ in einer kompletten Designstudie zusammengefasst, die ich an dieser Stelle veröffentlichen darf.

Herzlichen Dank dafür!

Mark Johnson hat eine Pogo 30 auf Elektroantrieb umgerüstet und mit verschiedenen Solarpaneelen ausgestattet. Auf verschiedenen Sommertörns an der französischen Nordküste und der Südküste von England hat Mark in den letzten Jahren zusammen mit seiner Familie viele Erfahrungen gesammelt und diese nun zusammengestellt.

Herausgekommen ist nicht nur eine detaillierte Zusammenstellung der solarelektrischen Komponenten und ihres Zusammenspiels auf der Zéphyr, sondern auch eine persönliche Bewertung der Möglichkeiten, die sich durch ein solches System ergeben. Mark setzt auf vertikale Solarpaneele am Heck und auf eine geniale Lösung von Solarpaneelen, die beweglich auf den Lazybags am Großbaum festgemacht sind. Sie sind sturmtauglich und dienen auch, aufgeklappt, zur Beschattung des Cockpits. 

Marks Lösung könnte für viele Segelboote, die „sauber“, also nur mit Elektroantrieb, unterwegs sein wollen, als Vorbild dienen – und sie ist hier, für jeden zugänglich, ausreichend dokumentiert, um sie nachzubauen. 

Hier gehts zum Designguide: 

In den letzten 3 Jahren, 2018-2020, fuhr die SolarWave 2.700 Seemeilen im Revier Ionische Inseln (insgesamt fuhr sie 8.034 Seemeilen seit 2014). Ein vergleichbarer klassischer Motor- oder Segelkatamaran hätte in diesem Zeitraum (bei gleichen, relativ niedrigen Geschwindigkeiten von 4 kn = 7,2 km/h) über 4.000 Liter Diesel verbraucht. Bei den Motorbooten sind jedoch deutlich höhere Fahrgeschwindigkeiten (8-12 kn) die Regel. Unter diesen, realen Bedingungen hätte ein vergleichbares Boot die 4- bis 10-fache Menge Diesel verbraucht, d.h. bis zu 40.000 l Diesel!

Durch den Einsatz der Solarzellen konnten wir allein in den letzten 3 Jahren 11 Tonnen CO₂-Emissionen vermeiden.

Wir haben in den letzten 3 Jahren für den Betrieb der SolarWave keine fossilen Brenn- oder Betriebsstoffe eingesetzt.

Seit 2014 wurden durch den Solarbetrieb der SolarWave mindestens 32 Tonnen CO₂-Emissionen vermieden. Das entspricht einem Diesel-Äquivalent von ca. 12.000 Litern.

Zum Vergleich: ein PKW mit einer Jahresfahrleistung von 10.000 km verbraucht bei sparsamer Fahrweise ca. 4 Liter Diesel pro 100 km Fahrstrecke. Der Einsatz der Solarzellen auf der SolarWave reduziert also den Verbrauch fossiler Treibstoffe jedes Jahr so stark wie der Verzicht einer PKW-Fahrstrecke von mehr als 40.000 km (einmal Rund um den Äquator!).

Auch der Akku des Elektro-Außenbordmotors des Beibootes wird über die Solarzellen der SolarWave geladen. Da die Benzinaußenbordmotoren sehr hohe Emissions- und insbesondere Immisionswerte haben, wird durch die Umstellung auf den Elektro-Außenbordmotor der ökologische Fußabdruck unserer Aktivitäten deutlich reduziert.