Als erster vollelektrischer Sportwagen für das Wasser wird das Sportboot Q2 vom slowenischen Hersteller Quadrofoil gefeiert. Die sportlich-nautische Revolution wird auch mit modernsten Messtechnologien ermöglicht: Denn der slowenische Sportboot-Hersteller setzt auf kontinuierliche und umfangreiche Messverfahren inklusive Prüfungen von Dewesoft.

100 Kilogramm leicht, vollelektrisch und Geschwindigkeiten von bis zu 40 km/h: Das slowenische Hightech -Unternehmen Quadrofoil will mit dem laut eigenen Angaben ersten vollelektrischen „Wasser-Supersportwagen“ die Nautik revolutionieren. Die technischen Ingredienzen für dieses Vorhaben sind vorhanden: Denn ab einer Geschwindigkeit von zwölf km/h wird der Auftrieb durch die vier Flügel des Supersportboots so groß, dass der Rumpf aus dem Wasser gehoben wird, der Tiefgang auf 15 Zentimeter verkürzt wird – und der Quadrofoil dadurch noch wendiger wird. Soll heißen: Während bei gewöhnlichen Booten die meiste Energie im Schiffsrumpf zur Verdrängung des Wassers aufgewendet wird, hebt der Qudrofoil den Rumpf, sodass nur der Luftwiderstand auf den Folien – anstelle des gesamten Widerstands – überwindet werden muss. Sowohl in der  4,5 kW-Variante, als auch mit dem 5,5 kW-Motor werden superleise Fahrerlebnisse ermöglicht – aufgeladen werden die Boote innerhalb von drei bis vier Stunden. Ein intuitives Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht dabei die Leistung jeder Zelle.

Dewesoft-Messtechnik ist an Bord

Messtechnologien von Dewesoft spielen dabei eine Rolle: Denn wir haben dabei sowohl die Messung des Gleichstrom- als auch des Wechselstromanteils des Q2-Antriebsstrangs eingerichtet, um die Effizienz und Qualität der Leistungsumwandlung durch den Wechselrichter des bürstenlosen Motors zu messen. Zusätzlich wurden Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ausrichtung des Wasserfahrzeugs mit einer Trägheitsmesseinheit (IMU) erfasst, einer elektronischen Vorrichtung, die die spezifische Kraft und Winkelgeschwindigkeit eines Körpers misst und meldet. Mit zwei Kameras wurde überwacht, wie viel Wasser die Tragflügel während der Fahrt verdrängten. Für die Messung wurden folgende Geräte verwendet: ein Netzteil (SIRIUSi-PWR-MCTS2), eine Datenerfassungseinheit (SIRIUSi-HS-4xHV-4xLV), ein Batteriepack (DS-BP2i), vier Stromzangen (DS-CLAMP-500DCS), eine Trägheitsmesseinheit (DS-IMU2), zwei Kameras und ein Laptop mit Dewesoft X3. Mit Hilfe dieser innovativen Dewesoft-Produkte konnten detaillierte Daten über den Zusammenhang zwischen Leistungsbedarf und Verhalten des Wasserfahrzeugs gesammelt werden.

Der Vorgang

Konkret wurde dabei wie folgt vorgegangen: Zuerst wurden die Stromzangen an die Stromleitungen von der Batterie zum Wechselrichter – und auch auf der AC-Seite zum Motor montiert. Herausfordernd: Da der Raum unter der Motorabdeckung sehr eng ist, musste die Abdeckung komplett entfernt und alles mit einer Stretchfolie abgedeckt werden, um die Elektronik vor Wasser zu schützen. Anschließend wurde die IMU, also die elektronische Vorrichtung, so nah wie möglich an der Mitte des Wasserfahrzeugs und den beiden zugehörigen GPS-Antennen – am hinteren und vorderen Ende des Wasserfahrzeugs – montiert. Eine Kamera wurde – mit Blick auf den linken hinteren Tragflügel – auf der Seite des Fahrzeugs platziert, die zweite hoch über dem Schiff an einem Balken befestigt um einen Blick auf die Vorderseite des Fahrzeugs zu ermöglichen. Akkupack, Stromversorgung für die Stromzangen, SIRIUS-HS und ein Laptop wurden auf den Rücksitz gelegt, miteinander verbunden und in Plastiktüten verpackt, um sie vor Wasser zu schützen. Schließlich setzte das Quadrofoil-Team das Schiff ins Wasser: Die ersten Testläufe wurden absolviert und die Folien in verschiedene Positionen eingerichtet.

Die Datenauswertung

Die gesammelten Daten zeigten, dass das Wasserfahrzeug ca. zehn bis zwölf km/h erreichen muss, um den Rumpf aus dem Wasser zu heben – etwa 13 bis 14 kW Leistung sind dafür nötig. Direkt danach sinkt der Leistungsbedarf jedoch auf ca. acht bis zehn kW für Reisegeschwindigkeiten zwischen 24 - 30 km/h. Der Wirkungsgrad des Wechselrichters liegt während der gesamten Messung zwischen 95 und 99 Prozent. Ein starkes Indiz dafür, dass der Wechselrichter wirklich effizient ist, was wiederum dafür sorgt, dass mehr Energie für den Antrieb zur Verfügung steht und dass der Kühlbedarf gering ist, was eine kompaktere und kostengünstigere Kühllösung ermöglicht.

Zusätzliche Infos finden Sie auch hier in der Fallstudie.