Sonnenkollektoren, Windgeneratoren und Wasserkraftwerke: So können Sie die Stromerzeugung auf einem Boot steigern.
Wind, Meer und die Natur im Allgemeinen bieten Ressourcen, die wir nutzen können, um die Stromerzeugung an Bord zu steigern. Solarmodule, Windgeneratoren und Wasserkraftwerke sind drei hervorragende Beispiele, die man in Betracht ziehen sollte, wenn es darum geht, die Stromerzeugung auf einem Boot zu erhöhen. Im folgenden Leitfaden werden wir die wichtigsten Merkmale dieser drei Geräte analysieren, die auf saubere und umweltfreundliche Weise Sonnenlicht, Wind und Propellerrotation in elektrische Energie umwandeln können.
Die Energiebilanz
Die immer stärkere Nutzung elektrischer und elektronischer Geräte führt dazu, dass Boote einen immer größeren täglichen Stromverbrauch haben: die so genannte Energiebilanz. Während bis vor einigen Jahren der Gesamtverbrauch mit 50 bis 60 Ampere pro Tag (1 Kühlschrank, Navigationsbeleuchtung und Autopilot) gering war, ist die Energiebilanz eines Bootes heute viel wichtiger. Eine Verdopplung der Mess- und Anzeigegeräte, der Automatisierungssysteme und der daran angeschlossenen Versorgungseinrichtungen führt zu einer Energiebilanz im dreistelligen Bereich. Heutzutage ist es nicht ungewöhnlich, einen Bedarf von 100 bis 120 Ampere pro Tag anzunehmen.
Hier ist also der Versuch, diese Lücke durch saubere Energieerzeugung zu schließen.
Solarmodule: einfach, erschwinglich und funktionell
Solarpaneele (Photovoltaik) sind eine der gängigsten Lösungen für die Erzeugung sauberer Energie an Bord, da sie wandeln das Sonnenlicht durch einen Prozess namens Photokonversion in elektrische Energie um. Die erste wichtige Unterscheidung, die man treffen muss, wenn man über Solarenergie spricht, ist die zwischen Solarmodulen, die Wärme erzeugen, und Photovoltaikmodulen, die elektrische Energie erzeugen. Es gibt zwei Haupttypen von Photovoltaikmodulen: starre und flexible. Starre Photovoltaik-Paneele haben eine solide Struktur, in der Regel aus Aluminium, bieten eine lange Lebensdauer und sind ideal für feste Installationen in einem bestimmten Bereich des Bootes. Flexible Photovoltaik-Paneele hingegen haben eine weichere Struktur, sind leichter und können vorübergehend auf gekrümmten Oberflächen, wie z. B. einem Bimini, angebracht werden.
Unter dem Gesichtspunkt der Leistung haben starre Photovoltaikmodule in der Regel einen etwas höheren Wirkungsgrad als flexible Module. Das bedeutet, dass starre Paneele für eine bestimmte der Sonne ausgesetzte Fläche mehr Energie erzeugen als ihre flexiblen Gegenstücke. Außerdem haben starre Photovoltaikmodule in der Regel eine längere Lebensdauer als flexible Module, vor allem weil die Materialien, aus denen sie bestehen, robuster sind und eine bessere Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und Verschleiß aufweisen.
Auf jeden Fall kann man davon ausgehen, dass wir mit einer 150-W-Anlage an einem Tag zwischen 50 und 100 A erzeugen, je nach Sonneneinstrahlung und Ausrichtung/Belichtung der Zellen.
Letztlich gibt es keine Lösung, die besser ist als eine andere: Beide Arten von Platten (starr und flexibel) haben ihre eigenen Eigenschaften , die je nach Zustand des Bootes nützlich sein können.
Starre Photovoltaikmodule bieten eine bessere Energieeffizienz, eine längere Lebensdauer und eine höhere Witterungsbeständigkeit, sind jedoch sperriger und schwerer und erfordern einen festen und widerstandsfähigen Montageort.
Flexible Photovoltaik-Paneele sind dagegen leichter und handlicher und benötigen keine festen Strukturen, auf denen sie angebracht werden können. Sie sind jedoch weniger witterungs- und verschleißbeständig und haben eine etwas geringere Energieeffizienz.
Windgeneratoren: Energie aus dem Wind
Windgeneratoren nutzen die Kraft des Windes, um elektrische Energie zu erzeugen. Diese Geräte, die in der Regel auf erhöhten Strukturen (z. B. dem Mast bei Segelbooten) installiert sind, wandeln die kinetische Energie des Windes über ein System von Turbinen in elektrische Energie um. Im Vergleich zu Fotovoltaikanlagen können Windgeneratoren auch nachts oder bei schlechten Lichtverhältnissen Energie erzeugen und bieten somit eine größere Energiequelle. Im Allgemeinen haben Windturbinen eine höhere Nennleistung (der Wert, mit dem die Energieeffizienz eines Geräts gemessen wird und der in Watt ausgedrückt wird) als Fotovoltaikgeneratoren vergleichbarer Größe. Das liegt daran, dass Windgeneratoren eine Energiequelle (den Wind) nutzen können, die auch nachts oder bei schlechten Lichtverhältnissen Energie erzeugen kann, während Photovoltaikmodule ausschließlich auf das tagsüber verfügbare Sonnenlicht angewiesen sind. In jedem Fall produziert ein guter Windgenerator von Null (bei fehlendem Wind) bis zu 10 oder sogar 15 Ah.
Die tatsächlich von Fotovoltaikanlagen und Windgeneratoren erzeugte Energiemenge hängt jedoch von zahlreichen Variablen ab, z. B. von den örtlichen Wetterbedingungen, der Windgeschwindigkeit oder der Sonneneinstrahlung. In einigen Gebieten mit konstantem und starkem Wind können Windgeneratoren mehr Energie erzeugen als Fotovoltaikmodule, während in anderen Gebieten mit reichlich Sonnenlicht Fotovoltaikmodule effizienter sein könnten.
Außerdem ist zu bedenken, dass Photovoltaikmodule im Allgemeinen einfacher zu installieren sind und im Vergleich zu Windgeneratoren weniger Wartung erfordern. Bei ersteren reicht eine regelmäßige Reinigung der Module aus, während bei letzteren die Instandhaltung eine aufwändigere und komplexere Revision der Turbinen erfordert. Außerdem benötigen Windturbinen für ihren Betrieb einen bestimmten Windschub, ohne den sie untätig bleiben.
Abschließend lässt sich sagen, dass es keine allgemeingültige Antwort auf die Frage gibt, welche Technologie mehr Strom erzeugt, da dies von den spezifischen Umständen und Umgebungsbedingungen der jeweiligen Anlage abhängt. Beide Systeme haben ihre eigenen Vorteile und können komplementär eingesetzt werden, um die Produktion von Energie aus erneuerbaren Quellen zu maximieren.
Hydro-Generatoren: Energie aus der Wellenbewegung
Hydrogeneratoren nutzen die Bewegung des Wassers zur Erzeugung elektrischer Energie. Sie sind in der Regel achtern am Schiffsrumpf angebracht und nutzen Unterwasserpropeller oder Turbinen, um die kinetische Energie der Wellen in elektrische Energie umzuwandeln. Diese Lösung ist besonders effektiv beim Segeln, wo die Bewegung keine Energiezufuhr durch den Motor erfordert, oder bei rauer See, denn je höher die Reisegeschwindigkeit, desto schneller die Turbinenrotation und damit die Erzeugung von elektrischer Energie.
Die Größe und die Eigenschaften des idealen Hydrogenerators hängen von den Eigenschaften des Bootes und der durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit ab. Bei einem Boot, das mit 4 bis 6 Knoten fährt, könnte beispielsweise ein 300-W-Wassergenerator optimal sein, da er den Verbrauch von etwa 8 Ampere des Bordsystems mehr als ausgleicht.
Für Boote, die größer als 35 Fuß sind, kann es sinnvoll sein, einen 600-W-Wassergenerator zu installieren, der nicht nur eine größere Energiemenge liefert, sondern auch ab einer Geschwindigkeit von 6 Knoten exponentiell Strom produziert.
Sonnenkollektoren, Windkraftanlagen und Wasserkraftwerke: Schlussfolgerungen
In einer zunehmend umweltbewussten Welt ist die Nutzung erneuerbarer Energiequellen auf Booten zu einer empfehlenswerten Wahl für diejenigen geworden, die ihren elektrischen Beitrag nachhaltig erhöhen möchten. Photovoltaik-Paneele, Wind- und Wasserkraftanlagen bieten wirksame Lösungen zur Erzeugung sauberer Energie und zur Verringerung der Umweltauswirkungen des Bootssports. Die Wahl der besten Lösung hängt von den spezifischen Bedürfnissen des BootEines ist jedoch sicher: Die Zukunft des Bootssports, eine Zukunft, die im Einklang mit der Umwelt und einer hohen Energieleistung steht, ist jetzt möglich und auch mit bescheidenen Investitionen zu erreichen.
