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ELEKTROEINBAUMOTOREN: Zeitenwende?!


segeln - epaper ⋅ Ausgabe 70/2020 vom 15.06.2020

Elektrische Außenbordmotoren gehören mittlerweile zum festen Bild auf Binnenseen, aber auch an der Küste. Doch zahlreiche Einbaumotoren wollen den Platz im Motorraum erobern. Ein Überblick über die Möglichkeiten


Artikelbild für den Artikel "ELEKTROEINBAUMOTOREN: Zeitenwende?!" aus der Ausgabe 70/2020 von segeln. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: segeln, Ausgabe 70/2020

Zeitenwende vor 180 Jahren. Das Gemälde „The Fighting Temeraire“ von William Turner thematisiert das Ende des Segelzeitalters


Bereits 1839 scheint dem Elektromotor eine große Zukunft vorbestimmt zu sein. Der deutsche Ingenieur Moritz Hermann von Jacobi entwickelt im Auftrag des russischen Zaren Nikolaus I einen reinen Elektroantrieb, der die Schaufelräder eines kleinen Bootes antreibt. Im ...

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... September 1839 fährt Jacobi mit seinem Boot knapp sieben Kilometer auf der Newa entlang und beweist, dass sein Elektromotor für Fahrten auf dem Wasser geeignet ist. Es scheint nur noch eine Frage der Zeit zu sein, bis alle Schiffe mit einem Elektromotor angetrieben würden.

Etwa zur gleichen Zeit erstellt der englische Maler William Turner ein die folgende Epoche prägendes Ölgemälde: „The Fighting Temeraire“. Auf dem Bild wird das 40 Jahre alte, kampferprobte Segelschiff „HMS Temeraire“ von einem Dampf-schlepper im Sonnenuntergang auf der Themse zum Abwracken geschleppt. Eine Zeitenwende. Das Zeitalter der Segelschiffe ist endgültig vorbei. Vom Wind unabhängige Antriebssysteme werden die Schifffahrt revolutionieren.

Doch das Rennen entscheidet die Dampfmaschine für sich, obwohl der Elektromotor entscheidende Vorteile besitzt. Er ist leichter, kann einfacher gewartet und bedient werden. Nur die Energieversorgung mit galvanischen Elementen aus Zink und Kupfer schränkt die Nutzung derart ein, dass die Dampfmaschine und später der Verbrennungsmotor ihren Siegeszug fortsetzen können.

Die Elektromotoren des ersten deutschen Militär U-Bootes, U1, aus dem Jahr 1906 trieben das Schiff in getauchtem Zustand an


Die geringe Energiedichte der Batterien stellt seit der ersten Fahrt im Jahr 1839 bis in die Gegenwart das größte Problem des Elektromotors dar. Denn obwohl Dampfmaschine und Verbrennungsmotor dominierten, stand die Entwicklung von effizienten Elektromotoren nie still. Mit dem Bau der ersten U-Boote am Ende des 19. und zu Beginn des 20. Jahrhunderts tüftelten die Ingenieure beispielsweise an neuen Antriebskonzepten, denn auf Tauchfahrt schieden sowohl die Dampfmaschine als auch der Verbrennungsmotor aus. Das erste deutsche (Militär-)U-Boot, U1, fuhr über Wasser mit einem Petroleummotor und unter Wasser mit zwei starken Elektromotoren. Die Akkus wurden nach der Tauchfahrt durch den Petroleummotor wieder aufgeladen – ein Hybridkonzept.

Außerhalb dieser doch etwas speziellen Nische konnte der Elektromotor in der Schifffahrt nie wirklich Fuß fassen. Erst im ausgehenden 20. Jahrhundert sollte sich das ändern. Denn durch neue Batterietechnologien, insbesondere Lithium-Ionen-Akkus, konnte die Reichweite und Leistung der Elektromotoren gesteigert werden. Das hatte zur Folge, dass auch speziell für die Freizeitschifffahrt Elektromotoren entwickelt worden sind.

In Österreich stellt die Firma Kräutler beispielsweise schon seit den 1980er Jahren Elektromotoren für Boote her. Heute bietet Kräutler ein umfangreiches Sortiment an Motoren in verschiedenen Leistungsklassen und Einsatzgebieten an. Die Einbaumotoren von Kräutler zeichnen sich unter anderem dadurch aus, dass der Umstieg von Verbrenner auf Elektromotor recht einfach durchgeführt werden kann. Dazu wird der Motorblock entfernt und stattdessen auf das vorhandene Fundament ein Elektromotor gesetzt, der über eine Kupplung mit der Wellenanlage verbunden wird. Da Kräutler die Motoren auf Anfrage herstellt, wird das Antriebssystem auf das Boot angepasst.

Doch erst im 21. Jahrhundert begann die Entwicklung von elektrischen Bootsmotoren Fahrt aufzunehmen. Nach eigenen Angaben ist Torqeedo der Weltmarktführer in elektrischen Antriebsystemen für Boote. Seit 2005 treibt das Unternehmen aus Bayern die Entwicklung von elektrischen Antriebssystemen an, eroberte zuerst mit Außenbordmotoren die Binnenseen, um dann ab 2013 den großen Sprung zu wagen. Denn das Hochvoltsystem DeepBlue setzte Maßstäbe in Geschwindigkeit und Leistung. Zuerst nur als kräftiger Außenborder konzipiert, wurde das DeepBlue-System auch als Innenbordmotor umgesetzt. Mittlerweile nutzt Torqeedo im DeepBlue Batteriebänke von BMW.

Die Motoren des DeepBlue-Systems waren in den ersten Jahren hauptsächlich für Motorboote und kommerzielle Boote ausgelegt. 2016 nahm Torqeedo dann endlich die zahlreichen größeren Segelboote in den Fokus. Mit einer neuen Serie von Podmotoren und einer Saildrive-Version des DeepBlue-Motors bietet Torqeedo seitdem Motorenlösungen speziell für Segelboote an. Auch Geschäftsführer Christoph Ballin bezeichnet den Segelbereich als den nächsten großen Sektor, der wachsen wird.

Auf der boot Düsseldorf 2020 gab Torqeedo den nächsten Schritt in dieser Richtung bekannt. In Zusammenarbeit mit ZF wird der Saildrive-Antrieb des DeepBlue-Systems erweitert. In Zukunft kann der Saildrive selber in jede beliebige Richtung gedreht werden. Das ermöglicht eine Joysticksteuerung des Motors und kann dazu beitragen, dass Hafenmanöver sicherer ablaufen. Unter Segeln soll der Saildrive dann in Fahrtrichtung gedreht werden, um den Motor als Hydrogenerator zu nutzen, der die Akkus wieder auflädt. So soll die Nutzung eines Generators immer weiter minimiert werden.

Die neuen Saildrive-Antriebe von Torqeedo und ZF lassen sich in jede beliebige Richtung drehen und per Joystick steuern


Pod-Motor von Fischer Panda


Pod-Motor von Torqeedo aus der FP-Cruise-Reihe


Bei der Erstausrüstung lassen sich die Vorteile der neuen Antriebe ideal nutzen. Zum Beispiel, indem die schwere Batteriebank mittschiffs unter den Bodenbrettern verbaut wird


2004 wird in Finnland die Firma Oceanvolt gegründet, die den Schritt mit Außenbordern übersprang und sich gleich auf Antriebe für größere Yachten spezialisierte. Mit Motoren für Yachten von unter 30 bis 60 Fuß bietet Oceanvolt ein breites Spektrum an Motoren an. Im Gegensatz zu anderen Herstellern bietet Oceanvolt keine Pod-Motoren, sondern nur Wellenantriebe und Saildrive-Lösungen an.

Obwohl Elektromotoren weniger wiegen als ein vergleichbarer Dieselmotor, besteht kein großer Gewichtsvorteil. Denn die eingesparten Kilos werden durch die großen Batteriebänke wieder ausgeglichen. Zwar konnte der Erstausrüstung der neuen Club Swan 36 mit Torqeedomotoren rund 30 Prozent Gewicht gespart werden, aber die Konfiguration ist wirklich nur auf Hafenmanöver und sehr kurze Strecken ausgelegt. Bei Fahrtenschiffen lässt sich mit einem Elektromotor unter dem Strich kein Gewicht sparen. Allerdings kann das Gewicht besser im Schiff verteilt und so beispielsweise das Heck entlastet werden. Gerade bei der Erstausrüstung von Schiffen bieten sich so ganz neue Möglichkeiten, den Platz an Bord besser und auch anders zu nutzen, als wir es gewohnt sind. Bei Daysailern fand und findet diesbezüglich bereits ein Umdenken statt. Bei größeren Charterschiffen wird es in den nächsten Jahren höchstwahrscheinlich auch neue Konzepte geben.

Saildrive-Einbaumotor von Oceanvolt. Im Gegensatz zum Pod-Motor befindet sich der Elektromotor hier innerhalb des Schiffes


Die Kosten für eine Umrüstung sind übrigens schwer pauschal einzuschätzen. Einfache (Pod-)Motoren beginnen bei sieben bis achttausend Euro, aber es folgen noch Kosten für die Batteriebänke und Montage.

Saildrive

Die Umrüstung auf einen elektrischen Saildriveantrieb gehört zu den einfachsten Nachrüstungen. Der alte Motorblock mitsamt Saildrive weicht dem neuen. Im Motorraum muss in der Regel nichts oder nur Kleinigkeiten geändert werden. Die Platzverhältnisse sollten ausreichen, sodass der gewonnene Raum beispielsweise als Stauraum genutzt werden kann. Damit der neue eSaildrive passt, muss eventuell das Fundament leicht geändert werden. Elektrische Saildriveantriebe bietet beispielsweise Torqeedo an. Ende des Jahres sollen auch die beweglichen Saildriveantriebe in Zusammenarbeit mit ZF auf dem Markt erscheinen.

Aber auch der finnische Hersteller Oceanvolt bietet entsprechende Saildriveantriebe an. Ebenso Kräutler aus Österreich. Da ein Saildrive aufwendiger in der Konstruktion sind, kostet der Umrüstsatz auch enstprechend mehr. Bei Oceanvolt startet der Preis beispielsweise bei 12.000 Euro.

Wellenanlagen

Zwar bieten mittlerweile so gut wie alle Hersteller auch Motoren für Wellenantriebe an, doch erfordert das Umrüsten mehr Feinheiten. Da die Motoren wesentlich kürzer sind, kann es sein, dass sowohl die Welle als auch das Motorfundament angepasst werden müssen. Dennoch bringt der Elektromotor auch Erleichterungen mit, denn er arbeitet nicht nur leise, sondern auch ohne Schwingungen und ist leichter. Das erleichtert die Anpassungen des Fundaments. Doch wie ein Verbrennermotor muss auch der Elektromotor entsprechend ausgerichtet werden, sonst ist es mit der Laufruhe vorbei und sowohl Welle, Wellenbuchse als auch der Motor können Schaden nehmen.

Lösung für einen Wellenantrieb von Fischer Panda

HERSTELLER

Fischer Panda
Im Westen in Paderborn ist die Firma Fischer Panda beheimatet. Wer den Firmennamen hört, denkt zuerst an Generatoren – zurecht – aber auch der elektrische Bootsantrieb steht bei Fischer Panda hoch im Kurs. Denn Fischer Panda ist es mit seinem Whisperprop Antrieb gelungen, die Vorteile und Möglichkeiten des diesel-elektrischen Antriebs von der Großschifffahrt auf den Kleinleistungs-und Freizeitbereich zu übertragen.
www.fischerpanda.de

Torqeedo
Vor allem die Limitierung auf den großen Binnenseen im Süden Deutschlands und in Österreich hat der maritimen Elektromobilität in der Region und der entsprechenden Entwicklung in die Hände gespielt. Vor noch nicht einmal 20 Jahren wurden vor allem die üblichen Verbrennungsmaschinen einfach nur durch Elektromotoren ersetzt. Vor acht Jahren stand auf dem vergleichsweise dünnen „Katalog“ 2012 von Torqeedo noch „Die Nr. 1 für saubere Außenborder“. Zwei Jahre später kamen die Innenborder dazu, inzwischen-Mai 2020-hat Torqeedo über 100.000 elektrische Antriebe verkauft. „Elektromobilität auf dem Wasser“ ist heute der Titel-Slogan auf dem Katalog des Weltmarktführers aus dem Landkreis Starnberg, der sich auf Motoren, Batterien und Systeme konzentriert.
www.torqeedo.com

Kräutler
Der Bau von Elektro-Bootsmotoren begann bei der Firma Kräutler aus Lustenau in Österreich schon in den 1980er Jahren. Fast 40 Jahre nach dem ersten Bootsmotor von Kräutler haben sich die Motoren weltweit einen Namen gemacht. Segel-und Motorbootfreunde verbinden mit Kräutler zu Recht eine kompromisslose Qualität und Leistung. Den Bootsantrieben sind im Leistungsprogramm von 0,5 bis 120 kW fast keine Grenzen gesetzt.
www.kraeutler.at

Aquamot
Ebenfalls aus Österreich kommen die robusten Komplett E-Systeme der Firma Aquamot. Durch stetige Optimierungen liegt der Wirkungsgrad heute auf Höchstniveau. Um das passende System fürs Schiff zu finden, können sämtliche Komponenten maßgefertigt werden. Als Komplettanbieter erhalten die Kunden alle Systemteile für den Boot-Elektroantrieb, wie Ladegerät und Batterien, aus einer Hand. Ob Außenborder, Flanschmotoren, Unterflurmotoren oder Motoren für Wellenantriebe – von gut zwei bis 32 KW steht eine breite Palette an Motoren zur Verfügung.
www.aquamot.de

ePropulsion
Aber auch in Fernost dreht sich natürlich die maritime Elektrik. Die Firma ePropulsion vertreibt über den deutschen Importeur, die Firma Ditoma aus Ludwigsburg und ein großes Händlernetz schubstarke und flüsterleise Elektro-Außenborder und Pod-Antriebe zwischen 1 und 6 kW.
www.bootspunkt.de

FMT
Ein kleiner, aber innovativer Anbieter ist die Firma FMT-Floren MarineTechnik GmbH aus Kempen mit der Baureihe Momentum, einem Ringmotor, der in Leistungsklassen von 2,2 bis 25 KW verfügbar ist.
www.fmt-kempen.de

Oceanvolt
Die Firma Oceanvolt aus besteht schon seit 2004 und hat sich auf elektrische Antriebssysteme von Yachten und kommerziellen Schiffen spezialisiert. Durch die umfangreiche Produktpalette bietet Oceanvolt für jedes Schiff einen passenden Motor an. Alle Oceanvoltmotoren können während des Segelns als Hydrogenerator genutzt werden, um die Akkus zu laden.
www.oceanvolt.com


Fotos: wikimedia commons, Torqeedo

Fotos: Fischer Panda, Oceanvolt, Spirit Yachts