FlatCat Solar - autark unterwegs
Die Entwicklung im Bereich Solartechnik der letzten Jahre, macht es erstmals sinnvoll, einen rein solaren Elektroantrieb vorzusehen. Das Prinzip des FlatCat mit seinem geringen Gewicht sowie den schlanken Rümpfen prädestinieren ihn dafür.
Ohne Motorgeräusch durch das Wasser zu gleiten, fasziniert jeden Segler. Beim FlatCat Solar ist dies der Normalzustand. Dabei verhält er sich aber ähnlich einem Segelboot: "Was dort der Wind, ist hier die Sonne". Und im Gegensatz zum Segler kann das Solarboot seinen "Wind" speichern. Läßt uns die Sonne im Stich, liefert die Batteriebank den nötigen Strom.
Bei der Enwicklung des FlatCat Solar war die wichtigste Voraussetzung, an schönen Sommertagen ausschließlich mit Sonnenenergie fahren zu können. Um dies zu erreichen, wurden der Aufbau sowie das Cockpitdach etwas verbreitert, um über 30 Quadrameter Fläche für Photovoltaikmodule bereitzustellen.
Daten des Solarantriebs
Solarpanele
Bei einer max. Leistung von je 250 Watt der eingesetzten Panele ergibt sich ein Ertrag von 6,25 kWh bei optimaler Sonneneinstrahlung. Für eine Marschfahrt von ca. 5 Knoten benötigen die Motoren ca. 3-4 kW/h. Diese Energie kann, Sonne vorausgesetzt, alleine aus der Solaranlage gewonnen werden.
Motoren
Als Richtwert für die Leistung der E-Motoren dienen 300 kg/kW. Daraus folgt, dass bei 6 t Verdrängung zwei E-Motoren mit je 10 kW mehr als genügen, um die Rumpfgeschwindigkeit von über 8 Knoten zu erreichen.
Steuerung
Die beiden Motoren sind als POD-Antriebe ausgelegt. Das bedeutet, die Motoren sind in um 360 Grad drehbaren Gondeln unter den Hecks für optimale Manövrierfähigkeit angebracht. Eine zusätzliche Ruderanlage entfällt.
Batterien
Die Batteriekapazität beträgt 40 kWh. Damit ist auch ohne Eintrag aus der Solaranlage je nach Geschwindigkeit eine Fahrtzeit von 2 bis 5 Stunden gewährleistet.
Generator
Die Generatorleistung ist auf 12 kW ausgelegt, um in jedem Fall über ausreichende Reserven zu Verfügen (Bsp. Nachtfahrt, Langfahrt).
Zukunftssicherheit
Im Batteriesektor wird sich in den nächsten Jahren durch die Elektromobilität von Kraftfahrzeugen viel bewegen. FlatCat Solar kann jederzeit nach, bzw. umgerüstet werden. Dasselbe trifft auf die Weiterentwicklungen bei der Photovoltaik-Technik zu.
Für weltweite Fahrt ist ein zusätzlicher Antrieb per Kite-Segel vorgesehen.
Angepaßtes Design
Wie eingangs beschrieben, wurde das Design des Segel-FlatCats für die Erfordernisse der Solarversion geändert. So wurde der Innenraum durch den neuen Kabinenaufbau von 4,40 m auf 5,0 m verbreitert, was zusätzlichen Wohnraum schafft. Weiter wurde das gesamte Boot schmäler, wodurch die Stau- und Motorräume jetzt geschützt von innen erreichbar sind.
Einsatz-Szenarien mit dem FlatCat Solar
Urlaubsfahrt
Im normalen Urlaubsbetrieb beim Bummeln von Bucht zu Bucht sind Tagesetappen von 30 Seemeilen üblich. Bei 5 kn Geschwindigkeit bedeutet das max. 6 Stunden Fahrt. Die 4,5 kW/h Leistungsaufnahme der Motoren kann alleine durch die Solarpanele (Sonne vorausgesetzt) abgedeckt werden. Je nach Neigungswinkel der Sonne früh und abend etwas weniger und mittags mehr. Mit angepaßter Geschwindigkeit ist also ein reiner Solarbetrieb möglich.
Bei ungünstigen Bedingungen stellt die Batteriebank mit 40 kW ausreichend Kapazität zur Verfügung.
Langstrecke
Sollen lange Strecken zurückgelegt werden, sorgt eine Mischung aus allen Energieträgern (Solaranlage, Batteriebank und Generator) ja nach Sonneneinstrahlung für Tagesstrecken bis zu 60-70 Seemeilen.
Schlechtwetter
Bei aufziehendem Schlechtwetter soll schnellstens einen Schutzhafen erreicht werden. Entfernung 20 Seemeilen. Mit 8 kn Geschwindigkeit also ca. 2,5 Stunden Fahrtzeit. Bei einer Leistungsaufnahme von ca. 15-16 kW der Motoren für schnelle Fahrt sind ca. 40 kW/h erforderlich. Ohne Sonneneintrag muss evtl. gegen Ende der Strecke der Generator zugeschaltet werden.
Nachtfahrt
Lange Zielfahrt über Nacht über 40 Seemeilen während 8 Stunden Dunkelheit (sicherlich die Ausnahme im Urlaub). Mit 4 bis 5 kn Geschwindigkeit mal 8 Stunden ~ 40 kW/h nötig. Hier ist eine Zuladung per Generator notwendig, da die Batteriebank nicht völlig entladen werden darf.
Beschreibung
Wer sich intensiver mit dem FlatCat Solar befassen möchte, kann hier einen 6-seitigen Auszug aus dem Multihull Report April 2015 herunterladen:
Download - FlatCat Solar
Das Prinzip des FlatCat in seinen Varianten:
