Spätestens seit am Untersee ein Personenschiff mit der Unterstützung der Sonnenkraft von einem Ufer zum anderen pendelt, ist Solarenergie auch auf dem Bodensee salonfähig geworden. Auf der Suche nach sinnvollen Alternativen zu den herkömmlichen Bootsmotoren und Unabhängigkeit von der Steckdose, wird man bei der Solarenergie sicherlich fündig. Dennoch kennt die Kraft der Sonne ihre Grenzen. Ein Motorbootfahrer mit PS-starkem Antrieb wird verständlicherweise nicht auf Solarenergie „abfahren“. Dafür aber andere, die mit Sonnenlicht ihren Flautenschieber oder ihre Bordelektrik speisen wollen.

Warum eigentlich nicht? Segeln ist natürliche Fortbewegung mit der Kraft des Windes. Und bei Flaute treibt man sein Boot eben mit der natürlichen Kraft der Sonne an.

Wie funktioniert Solarenergie?
Unser Mutterstern Sonne hat ein großes Energiepotential, dabei allerdings eine geringe Energiedichte pro Quadratmeter. Daher sind große Solarflächen nötig, um ein Sportboot allein und in einer angemessenen Zeit mit Batterieladestrom zu versorgen. Weiterhin ist man abhängig von den natürlichen Gegebenheiten wie Tages- und Nachtzeit sowie der Wetterlage. Zwar nehmen Solarmodule auch bei bedecktem Himmel Energie auf, aber bei direkter Sonneneinstrahlung ist die Leistung immer noch am besten. So kann man davon ausgehen, dass man mit einem Solarmodul von einem Quadratmeter Fläche und einer Leistung von 2 u 60 Watt bei voller Sonneneinstrahlung etwa 6,5 Ampere erreicht. Bei schlechter Witterung indes sind es etwa 2,2 Ampere.

Aufbau des Solarmoduls
Für den Betrieb von Verbrauchern an Bord, sei es E-Motor oder Bordelektrik, werden eine bestimmte Spannung und ein bestimmter Strom benötigt. Da die Spannung einer einzelnen Solarzelle diesen Bedarf nicht decken kann, werden mehrere Solarzellen in der Reihe miteinander verbunden. Um die Solarzellen gegen schädliche Umwelteinflüsse zu schützen, werden sie zu einem Modul verarbeitet. Ein Solarmodul besteht für gewöhnlich aus 30 bis 40 Solarzellen, die eine Spannung von 15 bis 20 Volt erzeugen können. Diese Spannungshöhe ermöglicht die Speicherung der Sonnenenergie in Batterien mit 12 Volt. Je nach Größe der gewählten Solarzellen entsteht ein größerer bzw. kleinerer Strom, wobei die Spannung bei unterschiedlicher Zellgröße gleich bleibt. Doch nicht nur nach der Fläche der Solarmodule wird ihre Leistung gemessen, es geht dabei auch um ihre Qualität. Solarmodule gibt es in verschiedenen Varianten. Am preiswertesten sind polykristalline Module. Ebenso preiswert sind amorphe Module, da sie einfach herstellbar sind. Sie bringen allerdings keine so große Leistung, sind also vor allem zu empfehlen, wenn große Flächen vorhanden sind. Da sie gut rollbar sind, wären sie auch für den Einsatz als Sonnensegel denkbar. Am leistungsfähigsten sind monokristalline Solarmodule, die jedoch aufwendig in der Herstellung und daher nicht ganz billig sind.

Solarenergie auf Yachten
Nun sieht man auf Hausdächern immer mehr Solaranlagen installiert, die nach Auskunft ihrer Besitzer auch gute Dienste leisten. Doch wie und wo können Solarmodule auf Booten eingesetzt werden? Die Solarenergie hat für den Bootssport den großen Vorteil, dass sie autark ist. Wer ein Modul auf dem Deck montiert hat, ist nicht unbedingt vom Landanschluss im Hafen abhängig. Andererseits ist auf dem Boot wenig Platz. Inzwischen gibt es jedoch begehbare Solarmodule, mit denen man sich tatsächlich Teile des Decks „bepflastern“ könnte. Auch gibt es flexible Module, die allerdings nicht immer einwandfrei funktionieren und auch recht teuer sind. Eine andere Möglichkeit ist die Montage eines Solarmoduls am Großbaum, wie sie die Firma Solara in Hamburg unter anderem anbietet. Oder aber es gibt erfinderische Köpfe wie Jedrzej Gawlowski und seine Firma Yacht-Concept Solartechnik aus Allensbach, der extra für das Solarmodul eine Art „Heckspoiler“ auf Booten installiert.

Eine nahe liegende Lösung wäre die Installation von flexiblen Solarmodulen im Segel. Doch hier tritt das Problem auf, dass die Sonne einen sehr schlechten Strahlungswinkel hätte und die Energieausbeute sehr gering wäre. Zudem wäre die Verkabelung des Moduls schwierig, ganz abgesehen davon, dass die Module mit dem heutigen Stand der Technik die Bewegungen des Segels nicht gut vertragen würden. Hier muss man abwarten, was die zukünftigen Entwicklungen bringen werden. Bei der Montage der Solarmodule ist darauf zu achten, dass die Modulflächen am Liegeplatz möglichst wenig durch den Mast oder benachbarte Boote beschattet werden. Mehr Energie gewinnt man, wenn man die Möglichkeit hat, die Module flexibel zu montieren, so dass sie dem Stand der Sonne angepasst werden könnten. Entsprechende Halterungen zum Drehen und Schwenken werden von vielen Herstellerfirmen angeboten. Weiterhin ist darauf zu achten, dass eine erhöhte Temperatur der Solarzellen einen Spannungsverlust zur Folge hat. Daher sollten manche Module entsprechend den Herstellerangaben hinterlüftet werden, sprich nicht direkt auf Untergrund aufgebracht werden (siehe Bild oben).

Solarmodul – und dann?
Wer auf seinem Boot Bordelektrik und / oder Motor mit der Kraft der Sonne betreiben möchte, hat mit dem Kauf eines Solarmoduls noch nicht alles zusammen. Denn eine Solaranlage besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten, deren richtige Auswahl eine wichtige Rolle für das reibungslose Funktionieren spielt. Da ist zum einen natürlich das Solarmodul, das die Batterie speist. Doch damit das problemlos klappt, sprich es weder zur Überladung noch zur Tiefentladung kommt, benötigt man einen Regler. Da nun eine Solaranlage nicht gerade eine preiswerte Angelegenheit ist, sind manche Bootseigner versucht, am Regler zu sparen. Doch genau das ist ein großer Fehler. Eine Batterie droht, bei ungeregelter Stromzufuhr zu überladen. Und die Sonne liefert leider nur „ungeregelte“ Energie. Daher muss ein Modul so ausgelegt sein, dass es auch an wolkigen Tagen ausreichend Strom nachliefert für die Energieverbraucher an Bord. Folglich produziert es an Sonnentagen ein Vielfaches mehr an Energie und drückt diese in Richtung Batterie. Wird der so entstandene Energieüberschuss nicht über einen Regler abgefangen und neutralisiert, kommt es zur Überladung, die Batterie beginnt zu gasen.

Dadurch leidet ihre Fähigkeit der Energieaufnahme ebenso wie die der Energieabgabe, und sie wird schneller unbrauchbar. Einen guten Wirkungsgrad bieten sogenannte „Shuntregler“. Diese schließen die Solarzellen bei Erreichen der Höchstspannung abwechselnd kurz und lassen dann wieder Energie zu den Batterien durch. Besonders empfehlen kann Solarfachmann Jedrzej Gawlowski „MPT-Regler“. Diese bringen noch etwa 35 Prozent mehr Energie Ausbeute, da sie bewirken, dass Solarmodule auf ihrem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Der Preis für einen solchen „MPT-Regler“ liegt bei rund 360 Mark, ein „Shuntregler“ kostet 50 bis 100 Euro. Und wer nun am Regler nicht gespart hat, sollte es an der Batterie erst recht nicht tun. Nicht jede eignet sich für den Einsatz an Bord. Starterbatterien, wie wir sie aus unserem Auto kennen, sind nicht zyklenfest und daher schon einmal nicht geeignet für das Boot. Es empfehlen sich Batterien, die für eine lang andauernde Entladung (mindestens drei Stunden) und häufiges Laden und Entladen konzipiert sind. Dies sind zum Beispiel Blei-Gel-Batterien. Sie sind sehr zu empfehlen, da sie auslaufsicher in jeder Lage, zyklenfest und wartungsfrei sind.

Sie haben nur eine geringe Selbstentladung und benötigen im Gegensatz zu Bleisäurebatterien fast keine Winterwartung. Geeignet sind jedoch auch Blei-Vlies-Batterien. Sie sind ebenfalls auslaufsicher und wartungsfrei. Allerdings benötigen sie bei Tiefentladungen mehrere Ladezyklen zur Regeneration. Welche Leistung bringt Solarenergie? Die mögliche Leistung der Solarenergie an Bord lässt sich am besten mit einem Beispiel erklären: Ein Solarmodul mit einer Leistung von 2 u 60 Watt und einer Fläche von einem Quadratmeter kann mit einem guten Regler und bei vollem Sonnenschein etwa 6,5 Ampere Strom pro Stunde aufnehmen. Ein Boot mit einem Gewicht von etwa 1,2 Tonnen und einer 12-Volt-Batterie (Kapazität von 200 Amperestunden) und einem 12-Volt- / 800-Watt-Motor mit gut dimensionierter Schraube soll eine Stunde lang mit einer

Geschwindigkeit von 2 Knoten benutzt werden. Um eine Geschwindigkeit von 2 Knoten zu erreichen, werden etwa 10 Ampere pro Stunde benötigt. Scheint die Sonne wirklich senkrecht vom Himmel und verlangsamt man die Fahrt ein wenig, kann man sogar ganz ohne Batteriekapazität direkt mit der Kraft der Sonne fahren. Angenommen, wir wollen unser Boot bei voll geladener Batterie drei Stunden lang ebenfalls mit 2 Knoten Geschwindigkeit fortbewegen, müssen wir einen Stromverbrauch von 30 Amperestunden einkalkulieren, die dann natürlich die Batterie liefern muss. Um diese anschließend wieder völlig aufzuladen, müssen die Solarmodule bei den vorhin genannten optimalen Bedingungen (6,5 Ampere Stromaufnahme pro Stunde) rund viereinhalb Stunden in der Sonne liegen. Ist die 200 Ah-Batterie „völlig“ entladen (100 Ampere müssen immer als Reserve bleiben, da sonst die Batterie Schaden nimmt), benötigt es bei gleichen Bedingungen rund 15 Stunden, bis sie wieder voll ist.

Vor- und Nachteile der Solartechnik
Natürlich klingt es schön, wenn man sagen kann, dass man seinen Bordstrom oder auch den Bootsantrieb allein über die Kraft der Sonne regelt. Doch hat diese alternative Art der Energiegewinnung auch Schwächen, die hier nicht verschwiegen werden sollen. Wer tatsächlich sein Boot mittels Elektromotor und Solarmodul antreiben möchte, kommt, will er auch bei starker Strömung oder Welle mobil sein, mit wenig Batteriekapazität nicht aus. Also wird eine höhere Kapazität benötigt (auf einem Boot mit 8,50 Metern Länge und einem Gewicht von 2,5 Tonnen sollten es vier 12-V-Batterien sein), und diese sind schwer. Pro Batterie kann man mit einem Gewicht von rund 30 kg rechnen, macht ein Gesamtgewicht von 120 kg.

Doch diese Batterien sind nicht nur schwer, sie müssen auch „gefüttert“, sprich geladen werden. Wie schnell das geht, hängt von der Anzahl der Solarflächen auf dem Boot ab. Ist nur wenig Fläche vorhanden, wird die Geduld des Skippers strapaziert, denn wie das Beispiel von vorhin zeigt, braucht es bei einem 2 u 60 Watt-Solarmodul schon rund 30 Stunden, bis eine Batterie wieder voll aufgeladen ist. Ein flexibles Solarmodul hat laut Herstellerangaben eine Haltbarkeit von 5 bis 10 Jahren (5 Jahre Garantie auf die Leistung), ein festes Modul hält nach Schätzungen bis zu 25 Jahre. Dazu kommt, dass die Batterien alle 4 bis 10 Jahre ausgetauscht werden müssen.

Ein kleiner Kostenvergleich
Vergleicht man einen Solarantrieb mit einem normalen Bootsmotor kommt man auf folgende Rechnung: Ein einfacher Außenborder als Flautenschieber für eine Acht-Meter-Yacht ist ab 1250 Euro zu haben. Eine komfortable Einbaumaschine kostet rund 5000 Euro. Der solarbetriebene Elektromotor beginnt mit allem Drum und Dran bei 2000 Euro, die Komfortlösung liegt ebenfalls etwa bei 5000 Euro. Der Preis ist also nicht unbedingt entscheidend. Wer auf Solarbetrieb umrüsten will, entscheidet sich in ers-ter Linie für umweltfreundliches, lärm- und abgasfreies Vorwärtskommen auf dem See. Wer aber dennoch der Sonnenkraft gegenüber noch etwas skeptisch ist, muss ja nicht gleich den ganzen Bootsantrieb umrüsten. Es reicht doch fürs Erste, mittels eines kleinen Solarmoduls auf dem Boot zumindest die Bordelektrik zu betreiben. So kann man ohne großes Risiko eine neue Technik ausprobieren und vielleicht bald restlos von ihr überzeugt werden. kf