Batteriekapazität und Sicherheit

​Die Kurzfassung dieses Themas lautet: Je mehr Kapazität, desto sicherer bist du unterwegs.

Die Langfassung sieht jedoch Differenzierungen vor.

Da wären zum einen die Spannung, auch bekannt als Volt (V), und zum anderen die Amperestunden (Ah). Schnell ist das Durcheinander perfekt, wenn dann auch noch von Wattstunden (Wh) die Rede ist. Um es kurz zu machen: Nur die Wattstunden geben wirklich Auskunft über die tatsächliche Kapazität.

​Theorie beendet, kommen wir zur Sache:

Wie allgemein bekannt, läuft die Bordstromversorgung für Navigationslichter, Navi, Funke, Rudersteuerung, Ankerwinde und Kühlung über 12 Volt. Und das sollte immer funktionieren – selbst wenn im Sturm oder bei großer Hitze die restliche Stromversorgung für den Antrieb erschöpft oder ausgefallen ist.

​Hier beginnt es kompliziert zu werden, denn niemand will komplexe Systeme für einfache Aufgabenstellungen.

Die einen sagen: „Eine Batterie für alles, die Spannungen werden transformiert.“ Andere behaupten: „Alles schön auftrennen.“ Ein weiterer Ansatz wäre, alles auf die höchste Spannung auszulegen und sämtliche Verbraucher über eine einzige Batterie zu versorgen.

Riskante Lösung (Eine Batterie für alles):

Setzt man alles auf eine einzige Batterie, hat man zwar eine aufgeräumte Lösung, aber kaum Sicherheit. Einmal abgesehen vom schlichten Ausfall dieser einen Batterie kommen weitere Faktoren hinzu: Die Gesamtkapazität teilt sich ungleich auf Antrieb und Bordstrom auf. Der Antrieb kann sehr viel Kapazität in kurzer Zeit verbrauchen; der Bordstrom benötigt vergleichsweise wenig Kapazität, soll dafür aber dauerhaft verfügbar sein.

​Die Spannung richtet sich vernünftigerweise nach dem stärksten Verbraucher – dem Antrieb. Die Bordstromversorgung muss daher auf die üblichen 12 Volt transformiert werden. Das bedeutet zusätzliche Elektronik und damit Störungen, Ausfallrisiken, Temperaturüberlastung sowie mögliche Einstreuungen durch elektrische Felder. Ganz abgesehen davon, dass eine Ankerwinde über eine solche transformierte Stromversorgung niemals verlässlich funktionieren würde.

Fazit: Wer eine Batterie für alles nimmt, hat den sicheren Ausfall programmiert.

Der Zwei-Batterien-Ansatz (Getrennte Spannungen):

Das ist die klassische Lösung. Dabei stellt sich jedoch die Frage: Welche Kapazität bekommt jedes einzelne System? Gebe ich dem Antrieb die maximale Kapazität für mehr Reichweite, muss ich die Bordstrombatterie aus Platz- oder Gewichtsgründen möglicherweise kleiner dimensionieren.

​Um dem Anspruch höchster Sicherheit zu folgen, ist eine reichlich dimensionierte Bordbatterie jedoch kein Fehler – selbst wenn dafür die Antriebsbatterie etwas kleiner ausfällt. Auch hier spielt die Ankerwinde wieder eine große Rolle, da sie vor allem einen hohen Anlaufstrom benötigt.

Fazit: Wer zwei Batterien nimmt, hat zumindest die Wahl zwischen weit fahren oder im Dunkeln das Schiff händisch zu bedienen.

Der Hochspannungsansatz (mit einer oder zwei Batterien):

​Eine interessante Lösung, die jedoch so noch nie ausgeführt wurde und daher vorerst ein rein theoretischer Ansatz bleibt. Die Idee dahinter ist denkbar einfach, die Umsetzung jedoch hochkomplex: Man stelle sich vor, man hat 400 Volt aus einer Batterie und transformiert jede benötigte Spannung passend herunter.

​Der Vorteil besteht in den wesentlich geringeren Kabelquerschnitten und den entsprechend kleineren fließenden Strömen. Erst dort, wo die Energie gebraucht wird, wird sie auf die gewünschte Spannung transformiert. Das macht vor allem bei den Antriebsmotoren extrem viel Sinn, da so wesentlich höhere Leistungen zur Verfügung stehen – in der E-Auto-Technik ist das längst State of the Art.

​Der Nachteil liegt auf der Hand: viel Technik, viel Software, ein hoher Qualitätsanspruch und nur durch Experten installierbar. Dass die Zukunft in diese Richtung geht, ist anzunehmen. Auch Sicherheitskonzepte mit zwei baugleichen Batterien sind hier denkbar, um Ausfälle auf ein Minimum zu reduzieren.

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