Mini-Windkraftanlagen für Segelboote

Wer nicht unendlich viel Treibstoff für seine elektrischen Geräte an Bord verbrauchen möchte, für den ist eine kleine Windturbine auf dem Segelboot unerlässlich.

Die heutigen Boote führen so viele elektrische Geräte mit sich, dass Windturbinen, Solaranlagen und Wassergeneratoren immer häufiger zum Einsatz kommen. Windturbinen für Boote gibt es schon seit mehreren Jahrzehnten. Sie wurden nach und nach weiterentwickelt, um einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen. Bessere Generatoren, CAD-gefertigte Flügel, geschützte Kugellager und intelligente Laderegler machen die neueste Generation an Geräten zuverlässiger, leiser und sicherer.

Was man beim Kauf einer Windkraftanlage beachten sollte

Windturbine mit horizontaler vs. vertikale Achse

Die meisten Windturbinen für die Schifffahrt sind Geräte mit horizontaler Achse, die entweder mit Aufwind- oder Abwindantrieb arbeiten. Sie sind sehr leistungsstark und benötigen daher Geschwindigkeits- und/oder Ladeleistungsbegrenzer, da sie sonst bei stürmischen Winden die Batterien ausbrennen und sich selbst zerstören können. Turbinen mit vertikaler Achse eignen sich besser für die Erhaltungsladung – in der Regel sind sie an eine oder zwei Batterien mit einer Kapazität von bis zu 200Ah angeschlossen. Durch die Konstruktion der Flügel sind sie einseitig ausgerichtet und benötigen daher keine sperrige Heckflosse, um sie in den Wind zu halten. Außerdem sind sie wesentlich leiser als die meisten horizontalen Turbinen und viel einfacher zu montieren und zu installieren.

Einfacher Betrieb

Je einfacher die Einrichtung ist, desto besser. Wählen Sie ein Modell mit eingebauten Reglern, das weniger komplizierte Kabelführungen erfordert. Ein Fernüberwachungsgerät ist praktisch, um den Status des Ladesystems zu überprüfen, ohne in den Batterieraum kriechen oder nach oben schauen zu müssen, um zu sehen, ob sich die Flügel noch drehen.

Niedrige Einschaltdrehzahl

Windgeneratoren funktionieren am besten, wenn die Flügel bei 20 Knoten Wind vor sich hin brummen, aber das ist nicht immer der Fall. Eine niedrige Einschaltgeschwindigkeit bedeutet, dass Ihre Batterien auch bei geringstem Wind aufgeladen werden, wenn auch nur in Form einer Erhaltungsaufladung.

Auto-Bremse der Rotorblätter

Wenn man an Land ist und der Wind auffrischt, möchte man nicht, dass sich Turbine die unkontrolliert schneller und schneller dreht. Einige Generatoren verfügen über einen automatischen Drehzahlregler, der die Rotorblätter abbremst, bevor sie sich selbst zerstören können.

Überlastungsschutz der Mini-Windkraftanlage

Eine „Bremse“ setzt auch ein, wenn sich die Batterien der vollen Kapazität nähern oder diese erreicht haben. Um eine Überladung zu verhindern greift dann der Überlastungsschutz: Sobald die Batterie voll aufgeladen ist, muss die zusätzliche Energie abgeleitet werden, oder die Windturbine selbst muss abgeschaltet werden. Modelle mit geringer Leistung und vertikaler Achse produzieren in der Regel nicht genug, um den Einbau eines Reglers zu rechtfertigen, aber die leistungsstärkeren Modelle benötigen alle eine Art Ladebegrenzer, um eine Überladung zu verhindern. Einige Steuerungen verlangsamen die Rotation der Flügel, andere leiten die überschüssige Energie über einen Widerstand und einen Kühlkörper ab. Der Einbau einer rücksetzbaren Sicherung in der Leitung kann zusätzlich Schäden an den Batterien verhindern.

Tragbarkeit des Systems

Wenn Sie zu den Teilzeitseglern gehören, die ein paar Monate lang segeln und ihr Schiff dann für die Nebensaison ins Trockendock legen, sollten Sie sich für einen leichten, tragbaren Windgenerator entscheiden. Den kann man auch zu Hause aufstellen und die eigene Stromrechnung reduzieren. Schon wieder mehr Geld für die nächste Bordkasse. Auch im Falle eines Sturms oder eines anderen Notfalls, kann man mit dem Windgenerator als Ladegerät für Mobiltelefone, Laptops und wiederaufladbare Akkustationen mit Strom versorgen. Auch das Abnehmen und Wegschließen kann in manchen Regionen der Welt hilfreich sein. Tragbare Windgeneratoren, können auch auf höher gelegenen Aufsatzpunkten an Bord montiert werden, ohne dass man das Gleichgewicht des Bootes zu stört. Je schwerer der Generator ist, desto niedriger sollte er umgekehrt montiert werden. Auch damit man sicher unter und um die sich drehenden Flügel herum gehen kann.

Stromverbrauch, Batterie, Wechselrichter & Laderegler

Alle Geräte, die mit einer Batterie betrieben werden, einschließlich des Wechselrichters, sollten zusammen mit dem Stromverbrauch erfasst werden, um festzustellen, wie viel Strom man benötigt. Vergleichen Sie Ihre Spielzeuge mit den Ampere-Reserven Ihrer Hausbatteriebank. Haben Sie nur ein paar LED-Lampen und eine Mastkopfleuchte, die Sie vor Anker betreiben wollen? Dann können Sie auch mit einem Generator mit geringer Leistung auskommen. Lassen Sie die ganze Nacht über einen Fasskühler, eine Stereoanlage, eine Discokugel und Netflix laufen? Betreiben Sie während der Fahrt SSB, Wetterfax, UKW und Radar? Dann brauchen Sie ein Gestell voller Batterien und einen Windgenerator, der die Batterien auffüllen kann.

Tipp Batterieanschluß: Stellen Sie sicher, dass der Windgenerator, den Sie kaufen, alle verfügbaren Batterien aufladen kann. Selbst wenn Sie jetzt nur Nassbatterien haben, können Sie in Zukunft auf AGM-, Gel- oder sogar LiFeMgPO4-Batterien (Lithium-Eisen-Magnesium-Phosphat) umsteigen. Einige Windgeneratoren und deren Steuerungen sind nicht modern genug, um diese neueren Energiequellen zu laden.

Blattdesign der Rotorblätter

Moderne Turbinen bestehen in der Regel aus einem einteiligen Aluminiumgussgehäuse und drei aerodynamisch geformten Kunststoff- oder Verbundstoffblättern. Eines der ersten Modelle dieser Art, die ursprüngliche Air-X, funktionierte außergewöhnlich gut, insbesondere bei starkem Wind. Dank dem Einsatz von CAD-inspirierten modernen Rotorblattdesign ist der Geräuschpegel solcher Systeme in den letzten Jahren zunehmend gesunken.

Fazit

Ganz gleich, ob im man nur im Urlaub auf Segeltörns geht oder große Strecken des Jahrs auf dem Boot lebt, eine zuverlässige Stromquelle ist unerlässlich. So ist man immer mit der nötigen Energie versorgt, um die wichtigen elektronischen Systeme zu betreiben. Und je nach gewählter Leistung kann man Batterien problemlos auffüllen. Auf dem Wasser ist so gut wie unmöglich, dass eine Windturbine auf See nicht genug Wind hat, um Strom zu erzeugen. So ist man selten ohne frisch erzeugten Strom. Aus diesem Grund haben erfahrene Segler immer sowohl einen Windgenerator als auch Solarzellen an Bord.