Um die neuen Komponenten auf der Kattel zu dimensionieren, wurden zunächst die Ziele festgehalten. Anhand dieser Ziele sollten dann die richtigen Komponenten mit den ausreichenden Eigenschaften zusammengestellt werden.
Ziele der Elektronik-Refit#
Bevor die konkreten Komponenten dimensioniert werden, sind folgende Ziele für das Refit-Projekt definiert worden:
- Energieautarkie: Das Boot soll möglichst unabhängig von Landstrom sein und durch erneuerbare Energiequellen wie Solarenergie versorgt werden.
- Sicherheit und Redundanz: Die Elektrik muss zuverlässig sein, um Ausfälle zu minimieren. Wichtige Systeme wie Navigation und Kommunikation benötigen Backup-Lösungen.
- Effizientes Energiemanagement: Die Batteriekapazität und das Ladesystem müssen ausreichend dimensioniert sein, um alle Verbraucher ohne Engpässe versorgen zu können.
- Integration moderner Navigationselektronik: Plotter, AIS, Funk und Sensoren sollen miteinander vernetzt und effizient in das Bordnetz integriert werden.
- Smartes Monitoring: Eine Überwachung der Energieflüsse, Batteriespannung und Ladezustände soll über eine mobile App oder ein zentrales Display möglich sein.
Energieversorgung und Batteriebank#
Verbrauchsanalyse#
Um die Energieversorgung richtig zu dimensionieren, wurden die durchschnittlichen Verbrauchswerte der wichtigsten Verbraucher ermittelt:
| Verbraucher | Leistung (W) | Betriebsdauer (h/Tag) | Energieverbrauch (Wh/Tag) |
|---|---|---|---|
| Kompressor Kühlbox | 18 | 24 | 432 |
| Autopilot | 15 | 6 | 90 |
| NMEA Sensoren/Intrumente | 24 | 6 | 144 |
| Innenbeleuchtung | 5 | 12 | 60 |
| Navigationsbeleuchtung | 8 | 8 | 64 |
| Gesamt | 790 Wh/Tag |
Batteriekapazität#
Da eine Bordbatterie nicht vollständig entladen werden sollte, wird die benötigte Kapazität mit einem Sicherheitsfaktor berechnet. Bei Nutzung von Lithium-Batterien (LiFePO4) kann eine Entladetiefe von ca. 80% angenommen werden.
Benötigte Batteriekapazität: 790 Wh/d / 12 V = 65,83 Ah
Mit einem Sicherheitsfaktor von 1,5: 65,83 Ah * 1,5 = 98,75 Ah
Empfohlene Batteriekapazität: 100 Ah LiFePO4
Ladequellen#
Um die Batterie wieder aufzuladen, sind verschiedene Ladequellen geplant:
- Solaranlage:
- 2 × 100 W Solarpanels (Gesamt: 200 W)
- MPPT-Laderegler für maximale Effizienz
- Landstrom:
- 20 A Ladegerät mit LiFePO4-Profil
- Bestehendes Ladegerät für die Starterbatterie
Nächste Schritte#
- Auswahl der konkreten Komponenten (Hersteller, Modelle)
- Integration in das bestehende Bordnetz
- Planung der Verkabelung und Sicherungen
- Testaufbau an Land zur Validierung der Dimensionierung
Weitere Details zu den einzelnen Komponenten werden in den nächsten Artikeln der Electronic Refit-Serie folgen.