Bau eines Schleppgenerators

Idee

Der Selbstbau eines Schleppgenerators stellt inzwischen eine wesentliche Säule der Energieversorgung auf der Jalin dar.

Käufliche Wasserturbinen sind viel zu teuer bzw. unhandlich im praktischen Einsatz, deshalb eine weitere Selbstbaulösung:

Grundkonzept ist, die Turbine am Heckspiegel als eine Art Pendel zu befestigen, so dass sie mittels einer Leine vom Cockpit aus einfach ins bzw. aus dem Wasser geschwenkt werden kann.

Generatorteile und Schraube

Die Konstruktion erfolgte komplett in 3D mit Pro-E.

Der Getriebemotor (Generator) befindet sich in einem V4A-Gehäuse, dessen Endstücke mit O-Ringen abgedichtet wurden.

Die Wellenabdichtung ist mit zwei Wellendichtringen (Simmerringen) realisiert.

Der Propeller konnte bei Ebay günstig ersteigert und auf die geforderten Innenmaße ausgedreht werden.

Die Auslegung von Schraubensteigung und Getriebeübersetzung für eine passende Drehzahl bei typischen Segelgeschwindigkeiten erfolgte mit einer Auswertung in Excel. Schwierig war die Abschätzung, welche Schlupfdrehzahl sich bei verschiedenen Segelgeschwindigkeiten unter Belastung des Generators im Ladebetrieb einstellen wird.

Heckmontage und Betrieb

Hier sieht man, wie der Generator am Heck montiert ist.

Er ist im Flansch drehbar und kann mittels einer Leine ein-/ausgeschwenkt werden.

Ergebnis des Prototypes:

Unerwartet positive Erfahrungen:

Im Schleppbetrieb pendelt sich der Generator auf beiden Bügen problemlos ein.

Seegang macht keine Probleme.

Ab 3 kn Fahrt liefert er einen Ladestrom von etwa 1 A. Das wird schnell mehr: Bei 6 kn sind es 4 A. Bei 7 kn etwa 5 A. Der Geschwindigkeitsverlust durch die Bremswirkung ist auf dem GPS nicht feststellbar.

Das Konzept ist kostengünstiger als ein Windgenerator, insbesondere wenn man noch berücksichtigt, dass zum Windgenerator noch eine Halterung notwendig ist, die Optik nicht gerade überzeugt und die Propellergeräusche von Windgeneratoren sehr nervig sein können.

Der Schleppgenerator bildet eine ideale Ergänzung zu Solarmodulen. Er benötigt wenig Platz. Der Installationsaufwand ist gering und das Schiff wird mit Energie versorgt, sobald es läuft, d.h. auch bei Nachtfahrten und bewölkten Tagen. Vor Anker liegend bringt er natürlich nichts, dafür reichen dann die Solarmodule.

Ergebnis der 2. verbesserten Version

Das vielversprechende Ergebnis ermutigte zum Bau einer verbesserten Version für eine höhere Dauerleistung (max. 200 W), einem entsprechend stärkeren Generator, welcher auch im Dauerbetrieb unbegrenzt verschleißfrei einsetzbar ist.

Gewählt wurde ein bürstenloser Gleichstromantrieb mit eingebautem Planetengetriebe, welcher als Ausgangssignal Drehstrom liefert. Die Stromstromspannungen werden mit einem aus verlustarmen Shottky-Dioden aufgebauten Brückengleichrichter gleichgerichtet.

Beiliegende Messreihe zeigt die erreichten Ladeströme über der Geschwindigkeit.

Hier einige Infos zur neuesten Version (Nr. 3), dem „SailingGen“: Hier eine kurze Video-/Fotoshow zu Installation und Betrieb des Systems. Der SailingGen wird inzwischen in Serie hergestellt und kann als Bausatz oder als Komplettsystem über SailnSea erworben werden (2 Jahre Gewährleistung!).
SailingGen am Heck der Jalin	Ladestromkennlinie des SailingGen

Achtung:

Obige Vorstellung mag den Eindruck erwecken, dass es sich hier um ein sehr einfach zu realisierendes Projekt handelt. Die faszinierende Idee, aus der Strömungsenergie des Wassers beim Segeln elektrische Energie für die Bordelektrik zu erzeugen, hat es aber bzgl. der mechanischen Ausführung in sich!

Wer ohne viel Aufwand nennenswerten Erfolg haben will, kann sicher mit einer in SailnSea angebotenen Variante in Summe besser fahren! Ich freue mich über An- und Rückfragen!

Hier eine Übersicht zu Schleppgeneratoren und ein Leistungsvergleich, sowie einige Konsequenzen, die sich daraus m.E. bzgl. der Energieversorgung/Ausrüstung einer Segelyacht ergeben können.

home: www.sailnsea.com