Terug naar alle berichten

Boten met elektrische of verbrandingsmotor (alles wat je moet weten)

Buster en C 8

Elektrische boten zijn al een paar jaar onderweg, maar velen hebben nog steeds vragen over de voor- en nadelen ervan. Zelfs de meest geïnformeerde bootfanaten en ervaren kapiteins kunnen zich nog steeds afvragen of de offers die tegenwoordig aan elektrische boten worden gebracht, ze niet gewoon tot een voorbijgaande rage maken. 

Dit stuk hoopt wat licht te werpen op een aantal van deze vragen, en ook de vooruitgang te belichten die in de loop der jaren is geboekt, met boten als de Candela C-8 als resultaat.

1. Snelheid

Vanaf 2022 is de krachtigste elektrische buitenboordmotor die verkrijgbaar is de Vision Marine E-Motion 180E 134kw elektrische motor, terwijl binnenboordmotoren variëren van kleine tot grote commerciële formaten. De E-motion 134kw motor is het equivalent van een 180pk verbrandingsbuitenboordmotor zoals deze van Yamaha. Er zijn echter veel factoren die de snelheid van een boot kunnen beïnvloeden, van de vorm van de romp tot het gewicht van de passagiers aan boord. Op dit moment zijn er bij motorboten over het algemeen meer opties met een hoog vermogen op het gebied van verbranding, maar deze trend is aan het verschuiven.

Ten eerste worden elektrische buitenboordmotoren elk jaar efficiënter en krachtiger, met opties zoals de Evoy Hurricane 300+kw die de komende jaren beschikbaar komen. Bovendien hebben nieuwe en innovatieve bootontwerpen ervoor gezorgd dat er minder vermogen nodig is om dezelfde snelheden te bereiken. Neem bijvoorbeeld de Candela C-8. De C-8 gebruikt een pod-motor van slechts 55 kW om snelheden tot 30 knopen te halen, wat gelijk staat aan verbrandingsboten zoals de Vanguard VanDutch 40 die ongeveer 600 kW verbruikt om dezelfde snelheid te halen. De C-8 bereikt dit niveau van efficiëntie door gebruik te maken van een combinatie van lichtgewicht materialen, aerodynamisch ontwerp en draagvleugeltechnologie, wat zorgt voor minder wrijving op het water en een algeheel energiezuiniger ontwerp.

2. Uitstoot

Een groot voordeel van elektrische boten is het bereiken van 0 directe emissies. Dit betekent dat er bij het varen met een elektrische boot geen schadelijke gassen vrijkomen, waardoor de gebruiker een aangenamere ervaring heeft en tegelijkertijd goed is voor het milieu. Omgekeerd kan een traditionele buitenboordmotor met verbranding bijna 10.000 lbs koolstofuitstoot per jaar produceren bij licht tot matig gebruik. Hoewel er meer middelen nodig zijn om de lithium-ion batterijen te produceren die nodig zijn om een elektrische boot aan te drijven, is de besparing op uitstoot al binnen 6 maanden na gebruik zichtbaar in vergelijking met een standaard verbrandingsmotor.

Dit kan belangrijk zijn voor bewust bootgebruik, maar ook voor beperkingen. Sommige meren en zeegebieden leggen nu beperkingen op aan de uitstoot om het directe milieu te beschermen, waardoor veel opties met gasmotoren komen te vervallen. Elektrische boten bieden dus de mogelijkheid om voordeel te halen uit anders ontoegankelijke gebieden op het water.

3. Geluidsvervuiling

Een groot voordeel van elektromotoren is dat ze minder lawaai maken. In een boot met verbrandingsmotor maakt de motor steeds meer geluid naarmate er meer vermogen van de motor wordt gevraagd. Dit zorgt niet alleen voor een minder praktische ervaring als je een gesprek probeert te voeren op het water, maar kan ook een probleem zijn in beperkte gebieden waar geluidsoverlast tot een minimum beperkt moet worden. In de meren van de Zwitserse Alpen zijn boten die meer dan 72 db produceren vaak beperkt in hun vaargebied, wat lastig is als een boot met verbrandingsmotor tot 80 db gaat bij kruissnelheid. Dit is te wijten aan verschillende negatieve effecten van het lawaai op de directe natuurlijke omgeving, waardoor problemen ontstaan voor de natuurlijke ecosystemen en als gevolg daarvan de omliggende gebieden.

Het voordeel van elektromotoren is dat ze minder bewegende delen nodig hebben en, nog belangrijker, geen verbranding. Elektrische boten kunnen variëren van traditionele buitenboordmotoren met een standaard krukas die naar de propeller gaat tot binnenboordmotoren die gebruik maken van directe aandrijfsystemen die over het algemeen efficiënter en stiller zijn. Dit resulteert in boten waarop u comfortabel een gesprek kunt voeren met als bijkomend voordeel minder trillingen door elektromotoren.

In sommige gevallen, zoals in het geval van de C-8, zorgt de draagvleugeltechnologie voor een verdere vermindering van de geluidsoverlast omdat de boot niet door de golven ploegt zoals een planerende boot zou doen, waardoor een nog comfortabelere ervaring wordt gecreëerd in een verscheidenheid aan zeeomstandigheden.

4. Waterverontreiniging

Boten met verbrandingsmotoren hebben een grotere kans om schadelijke schade aan de natuur toe te brengen als gevolg van de chemicaliën die ze in het water lozen. Vaak is dit te wijten aan slecht onderhoud, hoewel zelfs goed onderhouden motoren na verloop van tijd aanzienlijke sporen van vervuiling produceren. Onverbrande brandstof van motoren wordt soms vanaf boten in het water geloosd om overstroming van de motor te voorkomen. Hoewel verbrandingsmotoren dankzij de technologie efficiënter zijn geworden in het gebruik van brandstof, komt lozing nog steeds voor. Bovendien bevatten winterproducten zoals antivries die in motoren worden gebruikt ook agressieve chemicaliën die de directe omgeving ernstig beschadigen.

Elektrische boten vereisen net als boten met verbrandingsmotoren onderhoud aan de romp en regelmatige schoonmaakbeurten, maar de vervuiling is drastisch verminderd doordat er over het algemeen minder synthetische materialen nodig zijn die in het water terecht kunnen komen. Omdat elektromotoren geen brandstof of olie nodig hebben voor de voortstuwing, is het minder waarschijnlijk dat slecht onderhoud grote schade toebrengt aan milieusystemen.

5. Rijvoorschriften

In het verleden werden elektrisch aangedreven boten gezien als vaartuigen die op lage snelheid voeren en perfect waren voor oevers van meren waar het zog beperkt was. Met de meer geavanceerde technologie en betere prestaties hebben elektrische boten echter te maken met veel van dezelfde zogbeperkingen als hun conventionele tegenhangers. In beschermde zeegebieden zijn elektrische boten over het algemeen echter minder beperkt dan boten met verbrandingsmotoren vanwege hun lagere uitstoot en algehele stillere werking. Naarmate de technologie voortschrijdt, heroverwegen maritieme organisaties de beperkingen en regels die momenteel voor de meeste boten gelden.

6. Aankoop-, onderhouds- en bedrijfskosten

Op dit moment zijn de aanschafkosten van een elektrische boot hoger dan die van een gelijkwaardige conventionele motorboot. Dit komt doordat de technologie die wordt gebruikt voor de aandrijving van elektrische boten nog nieuw is en dus niet zo goedkoop te produceren is als een conventionele boot. Momenteel komen er meer elektrische buitenboordmotoren op de markt met ingebouwde accu's, maar deze hebben vaak niet de actieradius die veel klanten wensen.

Het is echter na de eerste aanschafkosten dat de elektrische boot begint te schitteren. Het gebruik van een elektrische boot is in de meeste gevallen goedkoper dan dat van een boot met verbrandingsmotoren. Ondanks het feit dat brandstof een hogere energiedichtheid heeft dan de lithium-ion batterijen die standaard in elektrische boten zitten, gaat een groot deel van de geproduceerde energie verloren aan geluid, trillingen en warmte. Elektromotoren zijn daarentegen veel efficiënter en kunnen daardoor een verrassend lange afstand afleggen, zelfs met kleinere accu's. Bovendien zijn de brandstofkosten veel hoger dan de elektriciteitskosten, waardoor het opladen van een elektrische boot aanzienlijk minder kost dan het bijtanken van een gelijkwaardige boot met verbrandingsmotor.

Elektrische boten hebben ook een voordeel op het gebied van onderhoud. Op elke boot moeten de romp en de schroef regelmatig worden onderhouden om ze te beschermen tegen zeepokken, corrosie, roest en nog veel meer. Bij boten met verbrandingsmotoren zijn er veel servicepunten vanwege de verschillende chemicaliën en bewegende delen die nodig zijn voor de werking. Aangezien de meeste booteigenaren hun boot niet regelmatig gebruiken, betekent dit vaak dat ze hun boot moeten controleren voordat ze de jachthaven verlaten op slechte brandstof, verstopte systemen, goed oliepeil, roest en corrosie, enz. Regelmatig bootonderhoud op maandelijkse basis kan helpen beschermen tegen veroudering en problemen, maar dit leidt na verloop van tijd wel tot hoge kosten. Alleen al in de motor kun je versleten bougies, verstopte luchtfilters, versleten aandrijfriemen en de vervanging van smeermiddelen verwachten om de boot in goede staat te houden.

Een elektrische boot heeft in vergelijking veel minder onderhoudspunten omdat hij veel minder bewegende onderdelen heeft. Dit komt door het ontbreken van een transmissie en brandstofsysteem. Het is echter nog steeds belangrijk om afdichtingen en blootliggende kabelbehuizingen regelmatig te controleren, omdat de zeelucht en blootstelling aan de zon er soms voor kunnen zorgen dat kabelbehuizingen afbreken, waardoor draden bloot komen te liggen die kunnen gaan roesten. Om dit te onderhouden is regelmatig wassen en schoonmaken belangrijk, zoals bij alle waterscooters.

7. Oplaad- en bijlaadtijd

Standaard jachthavenpompen kunnen ongeveer 132 liter per minuut bijtanken. In een standaard daycraft, zoals een Finnmaster t-8, zou dit neerkomen op 2 minuten tanken. Dit vereist echter enige zorgvuldigheid en voorzorg, omdat brandstoflekkage gevaarlijk kan zijn voor zowel de boot als de personen aan boord. Daarom zijn vaak enkele minuten voorbereiding nodig om mogelijke problemen bij het tanken te voorkomen.

Een elektrische boot zoals de Candela C-8 heeft ongeveer 2 uur nodig om volledig op te laden. Over het algemeen is de oplaadtijd van elektrische boten de afgelopen jaren aanzienlijk korter geworden doordat er snellere opladers en efficiëntere accu's op de markt zijn gekomen. Hoewel het opladen veel langer duurt dan bij een boot met verbrandingsmotor, heeft een elektrische boot het voordeel dat je in de meeste jachthavens of aanlegplaatsen gemakkelijk toegang hebt tot elektriciteit. Omdat de meeste aangemeerde boten elektriciteit nodig hebben voor verschillende systemen aan boord terwijl de motor uit staat, hebben elektrische boten het voordeel dat ze in de haven kunnen opladen zonder dat ze een tankstation hoeven te zoeken. Dit betekent dat iemand na een dag cruisen en verkennen de boot gewoon kan laten opladen in de haven en de volgende keer dat hij de boot wil gebruiken op zijn gemak kan zijn omdat hij altijd volledig opgeladen is.

Charging and refuelling time Combustion vs Electric Boats A Combustion Engine Boat It takes approximately 10-15 minutes to get to the fuel station. It takes approximately 5-10 minutes to prepare for fuelling. It takes approximately 2 minutes to refuel. A Candela C-8 There are usually outlets docks. Leaving you fully charged, always. No preparation is necessary. One just needs to plug in the boat. It takes approximately 2 hours to recharge.

8. Bereik

De actieradius is afhankelijk van veel factoren, zoals gewicht, motorgrootte, brandstofefficiëntie, zeecondities, enz. Bij het vergelijken van de actieradius van boten in dezelfde klasse, kan snelheid een sterke factor zijn. Dit komt omdat boten een veel groter bereik kunnen hebben bij lage snelheden, terwijl bij hogere snelheden het bereik aanzienlijk afneemt.

Op kruissnelheid (20-30 knopen) heeft een 27 voet lange dagboot waarschijnlijk een actieradius van ongeveer 125 zeemijl. In vergelijking daarmee hebben elektrische boten vaak een veel kleinere actieradius als gevolg van de zware accu's die nodig zijn om het vaartuig van stroom te voorzien, wat meestal resulteert in een actieradius van ongeveer 30 zeemijl. Er zijn echter uitzonderingen, zoals de Candela C-8, die gebruik maakt van draagvleugeltechnologie en een moderne constructie om kruissnelheden te bereiken met een bereik van meer dan 50 zeemijl. Hoewel een boot met verbrandingsmotor meer dan het dubbele bereik heeft, is 50 zeemijl nog steeds meer dan genoeg voor een dag op het water of zelfs een tocht van een nacht.

9. Gewicht

Het is niet verrassend dat elektrische boten veel zwaarder zijn dan boten met verbrandingsmotoren van dezelfde grootte. Hoewel er veel gewicht wordt bespaard door een vermindering van het aantal bewegende delen, betekent de noodzaak van een accu dat elektrische boten zwaarder zijn dan hun tegenhangers met verbrandingsmotor. Dit is belangrijk als je denkt aan de trekvereisten en de manier waarop de boot in het water wordt gebruikt. In het geval van boten met verbrandingsmotoren kan het gedrag van de boot afnemen naarmate het brandstofpeil daalt. Een lichtere boot kan gemakkelijker te manoeuvreren zijn, maar is ook moeilijker te besturen in ruwe zeeomstandigheden bij hoge snelheden. Elektrische boten hebben een constanter gewicht, maar gezien de huidige technologie kan dit leiden tot lagere snelheden en een kleiner bereik.

Candela heeft een unieke oplossing voor dit probleem gevonden. Door de draagvleugeltechnologie te combineren met elektrificatie, kan Candela's lijn van boten de moeilijkheden overwinnen die standaard elektrische boten ondervinden, waardoor ze de meest efficiënte elektrische boten tot nu toe zijn.

10. Werking

Een groot voordeel van elektrische boten is het bedieningsgemak in vergelijking met boten met verbrandingsmotoren. Standaard verbrandingsmotoren moeten worden opgewarmd, gesmeerd en soms zelfs gesmoord om te kunnen starten. Dit kan soms een langdurig proces zijn, afhankelijk van de leeftijd en staat van de motor. Elektrische motoren hebben gewoon een schakelaar of knop nodig om te starten. Bovendien zijn elektrische boten gebruiksvriendelijker voor zowel ervaren kapiteins als complete beginners. Omdat er geen transmissie is, kunnen elektrische boten werken met een eenvoudige vooruit-achteruitschakeling, in tegenstelling tot een traditionele transmissie die meer geduld, oefening en vooral onderhoud vereist. Bij veel elektrische boten, waaronder de Candela C-8, kun je zelfs de actieradius en het stroomverbruik berekenen, wat bij boten met verbrandingsmotoren niet zo eenvoudig is.

11. Efficiëntie en energieverbruik

Al vele jaren worden bootmotoren steeds efficiënter, wat resulteert in een groter bereik, minder trillingen en meer vermogen. De moderne motoren van tegenwoordig hebben een efficiëntie tot 35%, waarbij 14% van de energie de propeller zelf aandrijft. De infographic hieronder laat zien waar veel energie verloren gaat, zoals wrijving, warmte en geluid. Omdat benzine een hoge energiedichtheid heeft, wordt dit niveau van efficiëntie vaak niet opgemerkt door bootgebruikers, hoewel de stijgende brandstofprijzen en nieuwe alternatieven dit nu duidelijker maken dan in het verleden.

Elektrische boten bieden een sterk aanbod in deze sector. Omdat elektrische boten vaak een directe aandrijving hebben waarbij de energie uit de accu bijna direct wordt omgezet in aandrijving, wordt de energie-efficiëntie sterk verhoogd tot meer dan 90%, wat resulteert in minder energieverlies tijdens het aandrijfproces en minder kosten per zeemijl.

De Candela C-8 gaat nog een stap verder. Door de stroomlijning en de focus op elk onderdeel van het vaartuig, heeft de C-8 80% minder wrijving, 79% meer efficiëntie bij de voortstuwing en een totale energie-efficiëntie van 72,3%. Het resultaat is dat de C-8 de stilste, soepelste en meest efficiënte motorboot ooit is.

Rendement van een benzineboot v1
Energy Efficiency of a Candela C-8 27.7% 72.3% 92% Motor efficiency 99.5% Transmission efficiency 79% Propeller efficiency Heat Air resistance Vibrations Sound Total energy loss Total efficiency

12. Stabiliteit

Stabiliteit wordt bepaald door alles van de vorm van de romp tot het gewicht van uitrusting, brandstof, voorraden en lading. Deze krachten kunnen ook negatief beïnvloed worden door de heersende weersomstandigheden en de toestand van de zee. Een belangrijke factor is de gewichtsverdeling, waarbij gewicht op een bepaald deel van de romp ervoor kan zorgen dat de boot naar die kant helt. Veel zeilboten en sommige motorboten hebben een kiel die vanuit het midden van de romp naar beneden loopt om de stabiliteit in verschillende omstandigheden te behouden. In boten met verbrandingsmotoren neemt de stabiliteit af naarmate het brandstofpeil daalt, omdat de brandstof meer ruimte heeft om te bewegen in de tank en omdat het gewicht in het midden van de romp (waar de brandstoftanks meestal zijn geplaatst) zwakker is om een sterk zwaartepunt te behouden. Hierdoor zijn boten soms onvoorspelbaar in bepaalde weersomstandigheden, wat zelfs voor de meest ervaren kapiteins gevaarlijk kan zijn.

Een voordeel van elektrische boten is de accu, die meestal in het zwaartepunt van de boot wordt geplaatst. Hoewel de accu gewicht verliest als hij ontlaadt, gebeurt dit in een minuscuul tempo vergeleken met een gewone brandstoftank. Elektrische boten presteren dus betrouwbaarder dan conventionele boten. Verder is het geen verrassing dat elektrische accu's zwaarder zijn dan gelijkwaardige brandstofaccu's, maar het extra gewicht heeft ook voordelen. In dit geval kan het sterke zwaartepunt van de accu ervoor zorgen dat sommige motorboten geen kiel nodig hebben, waardoor elektrische boten in soms ondiepere wateren kunnen varen dan conventionele boten.

Conclusie

Kortom, elektrische boten zijn op dit moment op weg om toonaangevend te worden op alle gebieden die van belang zijn voor booteigenaren en de maritieme transportindustrie. Hoewel boten met verbrandingsmotoren nog steeds goedkoper zijn, gemakkelijker onderdelen voor te vinden zijn en over het algemeen een groter bereik hebben, verschuift het paradigma snel. Elektrische boten gaan verder dan de motor, zoals de C-8 laat zien. Ze vertegenwoordigen een visie op de toekomst en verbeteren en perfectioneren de boot zoals we die kennen.