Zuverlässigkeit, Effizienz und Sicherheit sind für Sie bei der Wahl des Bootsmotors entscheidend – ebenso wie Wirtschaftlichkeit und planbare Kosten. Die Wirtschaftlichkeit Ihres elektrischen Bootsantriebs hängt extrem von Ihrem Fahrverhalten entsprechend von der Größe und Form Ihres Bootes ab.

Grundsätzlich unterscheidet man bei Booten zwischen 2 Rumpfformen, Verdränger und Gleiter. Unter einem Verdränger versteht man im Schiffbau ein Boot, das sich zu jeder Zeit mit dem kompletten Unterwasserschiff im Wasser befindet und dieses verdrängt. Das Gegenteil von Verdrängern sind Gleiter, die sich mit zunehmender Geschwindigkeit aus dem Wasser heben und anfangen, darauf zu gleiten.

Verdränger – Effizient bei moderaten Geschwindigkeiten

Ein langsames Wasserfahrzeug fährt in der Regel in Verdrängerfahrt. Dabei wird durch den Rumpf genauso viel Wasser verdrängt, wie es seiner Masse entspricht. Bei steigender Geschwindigkeit steigt der Widerstand durch die eigene Bugwelle.

Dadurch ist diese Art der Fortbewegung nur bis zur sogenannten Rumpfgeschwindigkeit möglich. Die Rumpfgeschwindigkeit eines Verdrängers ist berechenbar und sollte aus wirtschaftlichen Gründen nicht überschritten werden.

Halbgleiter – Zwischen Verdränger und Gleiter

Bei der Halbgleiterfahrt stehen Bug- und Heckwelle nicht mehr als geschlossenes Wellensystem in fester Beziehung zueinander. Wenn Sie mit Ihrem Boot gleiten möchten und Ihr Motor zu wenig Leistung bereit stellt, haben Sie ein Problem.

Ihr Boot erzeugt nämlich bei steigender Geschwindigkeit eine größere Welle und diese türmt sich als Hindernis vor dem Bug auf. Ist der Rumpf flach genug, kann nur mit einem kräftigen Motorschub dieser „Berg“ überwunden werden.

Gleiter – Hohe Geschwindigkeit mit starkem Antrieb

Gleiter sind durch ihre Rumpfkonstruktion dazu geeignet, sich mittels eines starken Antriebes gegen den Wasserwiderstand aus dem Wasser zu erheben und auf dem Wasser zu gleiten. Durch den nun viel geringeren Wasserwiderstand werden im Vergleich zur Verdrängerfahrt deutlich höhere Geschwindigkeiten erreicht.

Ob und wann ein Wasserfahrzeug ins Gleiten gerät, ist abhängig von der Rumpfform, der Gewichtsverteilung und der Geschwindigkeit (Motorleistung). 

Rumpfgeschwindigkeit – Ein Schüsselkonzept

Wenn man mit meinem Boot unterwegs ist, hat man immer mal wieder mit Wellen zu kämpfen, die von anderen – nicht unbedingt größeren – Booten verursacht werden. Beobachtet man die Wellen genauer, stellt man fest, dass sie nicht von großen Fahrgastschiffen oder Lastkähnen verursacht werden, sondern von kleineren Booten, die mit unangepasster Geschwindigkeit durch’s Wasser pflügen. Diese Freizeitkapitäne wissen offensichtlich nichts über den Begriff „Rumpfgeschwindigkeit“.

Im allgemeinen bezeichnet man mit Rumpfgeschwindigkeit die größtmögliche Geschwindigkeit, welche noch in Verdrängerfahrt erreicht werden kann. Mit steigender Geschwindigkeit erhöht sich die erzeugte Wellenlänge, gleichzeitig rückt die Heckwelle näher an die Bugwelle heran. Wenn dann Bug- und Heckwelle miteinander verschmelzen, richtet sich das Boot steil auf, der Fahrwiderstand nimmt sehr stark zu.

Verdrängerboote können nicht gleiten und müssen nur so hoch motorisiert werden, wie es für das Erreichen der Rumpfgeschwindigkeit erforderlich ist. Mehr Motorleistung kostet nur unnötig Geld und erzeugt nichts als Wellen und Wärme im Antriebssystem.

Gleitboote

Gleitboote sind durch ihre Rumpfkonstruktion dazu geeignet, sich mittels eines starken Antriebes gegen den Wasserwiderstand aus dem Wasser zu erheben und auf dem Wasser zu gleiten. Es befindet sich also der überwiegende Teil der Fahrzeugmasse oberhalb der Wasserlinie. Da sich der Rumpf aus dem Wasser hebt, reduziert sich der Widerstand durch die Bugwelle. Schließlich beginnt bei weiterer Erhöhung der Geschwindigkeit auch das Heck auf der Welle zu gleiten. Durch den dabei viel geringeren Wasserwiderstand werden im Vergleich zur Verdrängerfahrt deutlich höhere Geschwindigkeiten erreicht.

Der Übergang von der Verdrängerfahrt zur Gleitfahrt ist das Äquivalent auf dem Wasser zum Durchbrechen der Schallmauer in der Luft, bei dem ein Flugzeug seine eigene Schallwelle überholt. Um dies zu erreichen ist sehr viel Motorleistung erforderlich. Wenn ein Gleitboot zu gering motorisiert ist, kommt es nicht ins Gleiten und Verhält sich wie ein Verdränger.

Auch unsere Elektromotoren unterliegen diesen Gesetzmäßigkeiten. Wenn Sie ein viel zu großes Boot mit einem Führerscheinfreien 11 kW RiPower-Motor betreiben möchten werden Sie enttäuscht sein, wenn Ihr Boot nicht gleitet. Für Gleitfahrt benötigt ein Schiffsmodell mindestens ca. 50 -100 Watt Leistung pro Kilogramm Modellgewicht. Der Leistungsbedarf steigt mit zunehmender Geschwindigkeit exponentiell.

Wie schnell ist zu schnell?

Viele Kunden fahren mit dem RiPower 11 kW Motor ständig auf Vollgas, was oft nicht nötig ist. Schon mit 3 kW erreicht man die Rumpfgeschwindigkeit. Höhere Leistungen wie bei Vollgas führen dazu, dass der Bug des Bootes ansteigt, die Sicht eingeschränkt wird und unnötige Wellen entstehen. Das bedeutet, dass ein Großteil der Motorleistung nicht für den Vortrieb genutzt wird, sondern nur für das Anheben des Buges und die Wellenerzeugung.

Unser Tipp: Fahren Sie mit 3 kW, um effizient zu bleiben und unnötige Belastungen zu vermeiden. Vollgas verkürzt Ihre Reichweite erheblich, belastet den Motor und die Akkus und verringert die Lebensdauer des gesamten Systems.

Wie wirkt sich Geschwindigkeit auf Reichweite und Fahrzeit aus?

Wir haben die Auswirkungen von Geschwindigkeit auf Reichweite und Fahrzeit an einem Testboot (Corsair F27 Trimaran) mit einem RiPower 11 kW Motor untersucht. Hier sind die Testbedingungen und die daraus resultierenden Daten:

• Test-Boot: Corsair F27 Trimaran (8,25 m lang, 5,8 m breit)
• Test-Motor: RiPower 11 kW (9 kW Nennleistung, 11 kW Spitzenleistung)
• Test-Akku: 48V 20 Ah Lithium-Polymer-Akku (Gesamtkapazität: 160 Ah)

Test-Bedingungen:

• Lufttemperatur: 23°C
• Wassertemperatur: 22°C
• Wind: 0 Beaufort
• Seegang: 0 Beaufort
• Strömung: 0 kn

Stromaufnahme und Geschwindigkeit (in Knoten):

Erklärung der Bereiche:

• Wirtschaftlicher Bereich: Hier wird die meiste Energie effizient genutzt und die Reichweite maximiert.
• Unwirtschaftlicher Bereich: Der Energieverbrauch steigt stark an, ohne dass proportional mehr Geschwindigkeit oder Reichweite erreicht wird.
• Unsinniger Bereich: Sehr hohe Energieaufnahme bei minimaler Steigerung der Geschwindigkeit – dies belastet den Antrieb unnötig und verkürzt die Reichweite drastisch.

Ergebnisse: Um die Geschwindigkeit unseres Bootes von 4 auf 8 Knoten zu verdoppeln, wird zehnmal mehr Energie benötigt. Dadurch sinkt die Reichweite von 32 Seemeilen auf nur 5 Seemeilen.

Fazit: Fahren Sie wirtschaftlich und effizient, indem Sie den Motor nur so stark beanspruchen, wie es für die gewünschte Geschwindigkeit und Reichweite notwendig ist. Übermäßiges Gasgeben führt zu einem unnötigen Anstieg des Energieverbrauchs und einer Verkürzung der Fahrzeit, was nicht nur die Reichweite, sondern auch die Lebensdauer des Motors und der Akkus beeinträchtigt.