Fakultät Elektro- und Informationstechnik

Elektrotechnik und Informationstechnik - Herz & Hirn der modernen Welt

Hybridboot Solgenia

1. Allgemeines

Die Solgenia ist ein Forschungsschiff und Solarboot in zweiter Generation der Hochschule Konstanz und das weltweit erste überhaupt mit einem neuartigen PV-H2-Elektro-Hybridantrieb. Dieses Energieversorgungssystem besteht aus den Wandlern Photovoltaik-Generator (nicht regelbar) und Brennstoffzelle (regelbar), sowie den Speichern Batterie und Wasserstoff-Tank.
Ergänzt wird die Ausstattung durch ein Informations-Management-System, das die Energieversorgung überwacht und den Betrieb optimiert, so dass eine sichere Energiedeckung gewährleistet ist.

Die Hochschule Konstanz verfügt über eine Photovoltaikanlage, deren Daten (Aktuelle Leistung, Tages- Energie, Monats- Energie, Gesamt- Energie, Einstrahlung pro m², Leistung pro m²) abrufbar sind:
Messdaten der Photovoltaik-Anlage

2. Forschung

Ein festes Entwicklungsteam, unterstützt von Studierenden, treibt die Forschung vor allem im Bereich erneuerbarer Energiequellen ständig voran. Zwar ist sie kein spezieller Inhalt einer ganzen Lehrveranstaltung, doch ist es im Rahmen ausgeschriebener Projektarbeiten Studierenden möglich, das erlernte Know-How hier in eine faszinierende Arbeit einzubringen.
Das Schiff dient unter anderem zur Untersuchung der folgenden Themen:

  • Langzeiterprobung und optimale Betriebsweise der Brennstoffzelle,
  • Anpassung des Energiemanagements an Schiffe,
  • Systemfernüberwachung und -diagnose.

Hier eine Übersicht der Solgenia-Messdaten:
Solgenia Online

3. Einsatz in der Lehre

Die Hybridversorgung wurde bewusst gewählt: Dadurch, dass einer der Wandler (PV-Generator) nicht regelbar, der andere (BZ) jedoch regelbar ist, entsteht zusammen mit den Energiespeichern H2-Tank und Batterie ein einfaches, überschaubares System, in dem ein Energiemanagement überhaupt erst möglich wird. Die Studierenden sollen damit in die Problematik von Energiesystemen eingeführt werden und Management-Strategien für unterschiedliche Betriebsweisen optimieren, realisieren und im Fahrversuch überprüfen. Die grundsätzlichen Erkenntnisse lassen sich dann auf die Regelung von Stromnetzen übertragen und erweitern. Die Studierenden sollen so auf die Aufgabenstellungen in einer nachhaltigen Energiewirtschaft vorbereitet werden. Besonderes Gewicht wird hierbei auf die Vermittlung des Systemdenkens gelegt.

4. Ausstattung

  • PV-Methanol-Elektro-Hybridantrieb
  • Effizientes Informations-Management-System
  • Satellitengestützte Navigation und Positionsbestimmung
  • GSM und W-LAN Verbindungen zur Hochschule

 

5. Technische Daten der Solgenia

Länge 8,5 Meter
Breite 2,5 Meter
Tiefgang 0,5 Meter
Verdrängung 2,5 m3
Methanoltank 20 Liter
Brennstoffzellen 5 kW
PV-Generator 720 Wp
Batteriekapazität (80%) 230 Ah
Systemspannung 48 V
Passagierkapazität 6 Personen
Asynchronmotor 4/8 kW, 2300 U/min
Propeller 3 Flügel, 1125 U/min
Durchmesser 406 mm
Steigung 292 mm
Flächenverhältnis 50 %

6. Sponsoring

Die HTWG Konstanz dankt für die Unterstützung durch:

  • Firma MW-Line, Yvonand (CH)
  • Firma zebotec, Konstanz
  • Firma WSE, Thomas Wolter, Konstanz
  • Firma Sunways, Konstanz
  • Firma Solarfabrik, Freiburg
  • Institut für Solarschiffbau, Thomas Meyer, Berlin
  • Firma Kräutler, Lustenau (A)
  • Firma Curtis, Paderborn
  • Firma Gessmann, Leingarten
  • Firma Hawker, Hagen
  • Herrn Dieter Jühling, Konstanz
  • Dr. Alexander Kirjuchin
  • Firma WEH, Illertissen
  • Stadtwerke Konstanz
  • Firma Bacher, Stockach
  • Firma National Instruments, München
  • Firma D-Link Deutschland GmbH, Eschborn
  • Firma S.E.A. Datentechnik GmbH, Köln
  • Bootsladen Konstanz
  • Firma FutureE Fuel Cell Solution, Nürtingen
  • Firma Konrad Technologies, Radolfzell

7. Kontakt

Prof. Dr. Richard Leiner
Raum A 230
+49 7531 206-244
leiner@htwg-konstanz.de

Die beiden "Schwestern": Hybridboot Solgenia rechts, Solarboot Korona rechts