Technik

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Motor und Antrieb

Der Motor ist so alt wie das Boot: Ein DAF 575. Damals in Holland sehr verbreitet und bis heute in vielen Booten fleißig am Werk. Kaum vorstellbar, wie man heute 100 und mehr PS in einen Außenborder zwängt. Bei uns wiegen die 100 PS vermutlich 1,5to… und man kann darauf herumlaufen…

Ein DAF575 – leider nicht unserer…

So sähe er aus, würde man ihn ausbauen und neu lackieren – möglichst nicht, ohne ihn vorher gründlich überholt zu haben.

Unserer sieht nicht so aus… Läuft aber wie ein Uhrwerk und raucht auch für DAF-Verhältnisse nicht so doll und wenn er warm ist, gar nicht mehr. Angeflanscht ist das Getriebe und daran eine Hydraulikpumpe für die Rudersteuerung und für die Bugschraube.

Er verbraucht nach den Erfahrungen unserer Überführungsfahrt zwischen 3,5l bei 8km/h und 5,5l bei 12km/h, der Rumpfgeschwindigkeit.

Es ist nur 1 Motor – mancher beschreibt das als riskant für Gewässer wie den Rhein oder die Küsten, aber haben nicht auch die Berufsschiffe nur einen Motor? Also müsste das doch bei vernünftiger Wartung zu wagen sein. Der Motor selbst gilt ja als äußerst zuverlässig! Wir werden auf jeden Fall immer versuchen, Marinediesel (ohne Biozusatz) zu bekommen – da wir ja immerhin ca. 1500l tanken können, können wir auch mal einen Tankwagen an’s Schiff bestellen, sind also nicht auf Auto- oder Bootstankstellen angewiesen, wenn diese keinen Biodieselfreien Kraftstoff anbieten können. Da ist schon mal die Gefahr der Dieselpest im Filter gebannt (die im Übrigen auch zwei Motore lahm legen würde…).

Getriebe und Motoreinspritzpumpe werden über Bowdenzüge von einem elektromechanischen Steuergerät („MMC“) bedient. Das gewährleistet sauberes Schalten – durchreißen von vorwärts auf rückwärts kann man zwar am Stellhebel machen, das Gerät legt aber trotzdem eine Pause ein. Allerdings spürt man natürlich auch nicht, wenn ein Bowdenzug oder das Getriebe selbst irgendwie hakelig geworden ist…

Großartig: Da der Motor unter dem Salon ringsum, auch nach oben in Gestalt von Klappen, von mindestens 4mm Stahl dicht umschlossen ist und darauf nach oben noch Isolierung und dann eine dicke Holzplatte liegt, hört man den Motor im Salon nur leise als Hintergrundgeräusch und draußen auf der Flybridge überhaupt nicht. Das Fahren sollte also total entspannt bleiben.

Auf den Propeller wirkt der Antrieb über eine klassische fettgeschmierte Welle, die Fettschmierung besitzt eine Pumpe, die über ein Zeitrelais automatisch alle 15min Fett nachdrückt. Auch hier also kein großes Risiko, dass die Wellenlager fest gehen. Allerdings mussten wir lernen, dass wir so alle 100 Std. die „Brille“, die die Dichtungspackung des vorderen, motorseitigen Wellenlagers abdichtet, eine halbe Drehung beider Schrauben nachdrehen müssen – sonst geht das Fett nur noch dort hinaus, und der Druck, um auch das hintere, nach außen führende Lager zu schmieren, ist zu gering – da läuft dann trocken und heiß.

Hier lauert langfristig ein Problem, das einzige ernste, was wir an dem Boot bisher entdeckt haben: Wenn da mal eine neue Packung rein muss, muss dafür vorher das ganze Stromaggregat ausgebaut werden. Das aber so eng eingebaut ist, dass ich noch nicht sehe, wie das gehen soll. Ein echter Planungsfehler! Aber noch haben wir fast einen Zentimeter Luft, das sind ziemlich viele halbe Umdrehungen – genau gesagt, bei M12 noch gut 10 Nachstellungen, reicht also für ca. 1000 Betriebsstunden.

Wir sollten also prophylaktisch schon mal eine Kranöse in die Decke über dem Generator einbauen und einen Kettenzug anschaffen…

Steuerung

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Elektrik

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Heizung

Die schwächste Lösung des gekauften Bootes war die Heizung: hier mussten über Landstrom oder das laut brummende Stromaggregat verschiedene Elektroheizkörper angeworfen werden. Das haben wir gleich verworfen und eine komplett neue Heizungsanlage eingebaut. Los ging’s mit der Frage:

Luft oder Wasser? Diese Überlegung hat uns eine Weile beschäftigt, und wir haben in den einschlägigen Foren keine letztgültige Antworte gefunden. Wir haben uns letztlich für eine Wasserheizung mit Heizkörpern entschieden, so wie man es von zu Hause kennt. Kein Pustegeräusch, kein Luftzug, gute Dosierbarkeit. Große Heizkörper brauchen Platz, aber dafür sind die Leitungen dünn und gut zu verlegen, ohne große Bohrungen durch Schotts und Wände… Bei Luft könnte man mit Frischluft arbeiten, ja, aber das dürfte dann auch ordentlich Energie kosten, weil man ja immer wieder neue kalte Frischluft aufheizen muss. Dafür hätte man es evtl. trockener, weil man das Kondensat auch immer wieder hinausbläst? Für einen sparsamen Umluftbetrieb müsste man aber noch mehr dicke Luftleitungen unterbringen, um die Abluft auch wieder dem Heizgerät zuzuführen. Kurzum: Beide hat seine Vor- und Nachteile. Nächste Frage:

Womit heizen? Wir nutzen nun zwei Quellen:

  • Diesel-Wasserheizung, entsprechend dem Wärmebedarf
  • Die Motorabwärme

Die zwei Wärmequellen sollen in einem kurzen Kreislauf nacheinander durchströmt werden, in den auch ein Verteiler eingebunden wird, aus dem die Wärme dann in die Heizkreise abgenommen wird. Weiter mit der nächsten Frage:

Wie viel Wärmeleistung der Heizgeräte brauchen wir? Intuition, intensives Forenlesen, meist im www.boote-forum.de, ein Rechenschieber für Wohnungsheizungen (natürlich von schlechtester Isolierungsstufe ausgehend)… Schließlich und vor Allem die geduldige Beratung der Leute von Tigerexped… Am Ende die Entscheidung für 2 Planar Dieselheizungen von je 5 kW. Da diese sich auch noch selbst zweistufig regulieren, haben wir so praktisch 4 Leistungsstufen. Nach erster Praxiserfahrung brauchen wir für unser – im Bootsvergleich recht gut isoliertes – Stahlschiff (aber mit Einfachglasscheiben) mit seinen ca. 29qm Wohnfläche x 2m Höhe bis herunter zu -10° nur ein Gerät. Die zwei Geräte stehen also einerseits für Redundanz und zugleich dafür, auch bei extremen Wintertemperaturen gerüstet zu sein.

Und weil die Tigerexpedleute uns sehr dringend geraten haben, die Heizungen möglichst konstant durchlaufen zu lassen, statt sie zur Temperaturregelung häufig ein- und auszuschalten, nutzen wir den Motorblock nicht nur als weitere Wärmequelle, wenn er läuft, sondern auch als dämpfenden Speicher beim Betrieb der Dieselheizungen. Denn das Einschalten, so erklärten sie uns, ist das, was die Heizungen kaputt macht (und zudem ordentlich Strom zieht). Ist also die Solltemperatur des Heizkreislaufes erreicht, geht nicht die Heizung aus, sondern eine Pumpe schickt das warme Wasser zusätzlich durch den Motorkühlkreislauf. Erst wenn der Motor dann auch warm ist, geht die Heizung aus und die Pumpe holt die Wärme aus dem Motorblock nach und nach wieder zurück ins System. Bei laufendem Motor macht dieser die Wärme gleich selbst und die Dieselheizungen können aus bleiben. Der gleiche Kreislauf kann dann auch noch zum Vorwärmen des Motors vor dem Start verwendet werden, um den DAF-typischen Rauch bei kalter Maschine zu verringern.

Die Motoreinbindung geschieht über einen Edelstahl-Wärmetauscher. Wir wollten wegen der Betriebssicherheit der Motorkühlung nicht den gesamten Heizungskreislauf mit dem Motorkühlkreislauf verbinden. So geht der Heizkreislauf durch die eine Seite des Wärmetauschers, und dessen andere Seite ist über eine weitere Pumpe mit einem Nebenstromkreislauf des Motorkühlwassers verbunden.

Und so sieht das im Ergebnis aus… Die Steuerung dieser Lösung sorgt dann noch dafür, dass die beiden Heizungen immer abwechselnd genutzt werden, so dass am Ende ein Heizgerät im Tagesverlauf nur zwei bis drei Mal anspringen wird.

Großes Bild (neuer Tab)

Als Steuerung dient eine kleine SPS – wir haben nicht die beliebte Siemens Logo! gewählt, sondern die französische ZelioLogic von Schneider Electric, weil die mehr analoge Anschlüsse mitbringt – so etwas hier.

Hier die beiden Heizgeräte (links am Rand auch noch der Boiler für das Warme Wasser). Die beiden Heizgeräte sind parallel geschaltet. Damit es nicht zum „Kurzschluss“ kommt, wenn nur ein Gerät läuft, liegt noch ein Rückschlagventil in beiden Gerätestrecken.

Und was machen wir dann mit der Wärme? Verteilen!

Dazu haben wir uns diesen Verteiler gebaut: Ganz unten kommt das Wasser von den Heizgeräten herein. Die links angebrachte Pumpe zieht sich dann das Wasser heraus, das sie braucht. Dann kommt ein Absperrhahn: Ist die Verteilpumpe mal kaputt, können wir ihn schließen und die Pumpen der Heizgeräte drücken das Wasser jedenfalls etwas mit durch die Heizkreise. Weiter oben kommt dann der Rücklauf von den Heizkreisen, hier schon mitsamt Verzweigung für die beiden, und ganz ober geht der Rücklauf zu den Heizgeräten. Obendrauf gehört natürlich noch ein Entlüfter und ganz unten noch ein Entleerungshahn

Jetzt müssen wir die ganze Wärme nur noch wieder loswerden… Das machen wir mit einem Heizkörper vorn in der Pantry, zweien im Salon, einem ganz kleinen im WC und einem im Schlafzimmer. Optimal wäre es, wenn wir die auch so aufhängen könnten, dass sie nicht nur Konvektion machen, sondern auch abstrahlen können. In der Pantry klappt das großartig, dort fühlt es sich am wärmsten an (doof beim Kochen!!), im Salon auch gut in der Nähe der Heizkörper, und im WC. Im Schlafzimmer fehlte es an freier Fläche, wir mussten unter dem „Sektretär“ bleiben und im hinteren, feststehenden Teil desselben auch noch einen Luftkanal für die Konvektion einschneiden. Trotzdem erwärmt sich das Schlafzimmer am wenigsten, was aber auch ein bisschen gewollt war, die Wärmeabgabe des Heizkörpers ist deshalb dort auch im Bezug auf das Raumvolumen kleiner. In der Pantry haben wir dann doch noch einen Thermostaten zur Begrenzung der Raumtemperatur angebracht, der Salon regelt sich über die Steuerung, und das Schlafzimmer folt diesem mit ein paar Grad weniger.

Fazit/Bewertung:

Unser Plan ist weitgehend aufgegangen: Nach zwei Besuchen im ersten Winter können wir sicher sagen, mit der Heizung werden wir komfortabel durch den Winter kommen. Die Planar-Heizungen laufen ruhig, springen sauber an, und bieten alle wünschenswerten Steuerungsmöglichkeiten. Unsere eigene Steuerlogik läuft zwar zum Testen schon mit, ist aber zum Zeitpunkt des Schreibens noch nicht aufgeschaltet auf die Heizgeräte. Auch der Motor ist derzeit noch nicht mit dem Wärmetauscher verbunden. Das sollte aber alles klappen. Die Entscheidung für ein System mit Wasserheizkörpern war richtig: Es reagiert zwar etwas träger als eine Luftheizung, dann aber haben wir eine gleichmäßig verteilte, stetige und angenehme Wärme im gesamten Raum. Die Heizgeräte sind zwar recht laut, aber die Lautstärke bleibt bei den Geräten und die sind tief im gut schallisolierten Motorraum verbaut, so dass man außer einem leichten Brummen nicht viel hört.

Was nicht funktioniert hat: Der Warmwasserboiler wird ja einwandfrei von der Heizung erwärmt, über die im Boiler eingebauten Heizspiralen… Aber wenn der elektrisch geheizt wird (Landstrom) wollten wir ja auch umgekehrt die Wärme dort abholen und in den Heizkreis abgeben. Das klappte aber gar nicht, das Wasser fließt durch, wird um ein oder zwei Grad wärmer und das war’s… Im Boote-Forum gab’s blitzschnell den entscheidenden Hinweis, eigentlich total banal – warum bin ich nicht drauf gekommen?? Der Wasservorrat im Boiler ist ja völlig unbewegt. Die Elektroheizpatrone sitzt recht genau in der Mitte des Boilerdurchmessers. Die Wärmetauscherrohre für den Kühlwasserdurchlauf liegen im Boiler ganz unten. Prima zum Aufwärmen, die Wärme steigt nach oben und die Warmwasserentnahme erfolgt am oberen Anschluss. Umgekehrt geht es nicht: Der Boilertank ist schön warm, nun leite ich unten kaltes Wasser durch. Das nimmt ein bisschen Wärme auf, kühlt den Boilerinhalt unten schön ab, und weil im Boilertank keinerlei Bewegung ist, gibt es eine feststehende Schichtung der Temperaturen.

Einzig denkbare Lösung: mit einer kleinen Zusatzpumpe den Boilerinhalt vom oberen Warmwasserauslauf direkt zum unteren Kaltwasserzulauf pumpen und so die Wärme stetig zum Kühlwasserwärmetauscher transportieren. Da ich inzwischen ausgerechnet habe, dass die Heizkosten über Diesel oder elektrisch bei normalen Strompreisen in etwa gleich sind, bei den Hafentypischen Strompreisen aber elektrisch fast doppelt so hoch, habe ich den Plan, Landstrom als Raumheizungsenergiequelle zu verwenden, verworfen. Für eine zuverlässige Frostschutzfunktion kaufe ich uns ein Wärmekabel, dass ich entlang der Borddurchlässe und Wasserleitungen verlege. Die machen ca. 60W/m, bei 15m Bedarf also 900W, und regeln sich selbst herunter, wenn es um sie herum wärmer geworden ist.

Wasser, Abwasser, Toilette

Das Schiff hatte beim Kauf zwei Toiletten, beides waren Rheinstrom-Toiletten mit elektrischen Zerhackerpumpen aus der Berufsschifffahrt. Eine davon haben wir auf Lager gelegt, die andere in der von uns neu eingebauten WC-Kabine wieder eingebaut. Wir haben ja einen 1000l-Fäkalientank in der Badeplattform, allerdings haben wir über ein Umschaltventil auch die Möglichkeit eingebaut, direkt in das Wasser abzuleiten. In unserer Region gibt es sowieso keine Absaugstationen – dann doch lieber in kleinen Dosen als 1000l auf einmal in den Fluss hauen…

Das Trinkwasser wird aus zwei parallelen 500l-Tanks über ein Druckwasserwerk entnommen, eine alte, robuste Konstruktion mit Druckspeicher, Pumpe und Elektromotor mit Keilriemenübertragung. Das pumpt fast lautlos mit niedrigen Drehzahlen und wird uns vermutlich überleben.

Warmes Wasser stellen wir über einen Boiler her, den wir über das Motorkühlwasser heizen können, der aber auch in den Heizungskreislauf eingebunden ist, um ihn im Winter mit den Dieselheizungen mit aufzuwärmen, und schließlich natürlic auch elektrisch beheizt werden kann, mit 1.2kW, also Hafenstegverträglichen gut 5A.

Verteilt wird das warme wie das kalte Wasser mit den gleichen Kunststoffverbundleitungen wie auch die Heizungskreisläufe, die mit Eurokonus-Verschraubungen verbunden sind. Dieses System erschien uns vorteilhaft, weil die Verschraubungen immer auch wieder lösbar und ersetzbar sind und weil die Kunststoffleitungen ja auch recht frostsicher sind.

Verschraubungen der Wasser- und Heizungsleitungen – unten noch eine aus Kunststoff vom Vorbesitzer, die wir noch austauschen werden.

Wir haben zwei Wasserzapfstellen für warm und kalt in Schlafzimmer und Küche und eine nur kalte in der WC-Kabine. Eine weitere mit Thermostatventil ist in der Duschkabine. Weil das alles ganz normale Haushaltswasserhähne sind und auch ganz normaler Wasserdruch ansteht, werden wir uns ganz schön beherrschen müssen, mit dem Wasser sparsamer umzugehen als bisher…

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