Die Technik des Direktantriebs mit eMotor
Der Harbusch-Schiffsantrieb
ist eine Kombination aus bestehenden Antriebskomponenten und keine neue
Erfindung. Er zählt zu den Rotorantrieben, so wie auch beispielsweise
der Flettnerantrieb für Schiffe. Man kann in diesem speziellen Fall
auch von einem Rotorsegler sprechen, da der Wind der
Hauptenergielieferant für den Vortrieb ist, jedoch die eigentliche
Umsetzung des Vortriebs übernimmt eine konventionelle Schiffsschraube,
wie bei einem Motorschiff.
Aus welchen Komponenten
setzt sich der Harbusch-Schiffsantrieb zusammen?
Vertikalrotor, Welle, Winkelgetriebe, Kupplungen, Motor (vorrangig
Elektromotor), Stevenrohr, Antriebsschraube.
Wie funktioniert der
Harbusch-Schiffsantrieb, wenn der Rotor direkt auf die Antriebswelle
wirkt?
Als Vertikalrotor kommt in diesem Fall ein Savonius-Rotor zu Einsatz.
Die vom Savonius-Rotor erzeugte Drehenergie wird über eine vertikale
Antriebswelle auf ein Kegelrad-Winkelgetriebe übertragen. Je nach
verwendeter Schiffsschraube (Durchmesser und Steigung) können hier
andere Übersetzungen als 1:1 zum Einsatz kommen. Vom Winkelgetriebe
wird das Drehmoment über eine horizontale Welle auf das Stevenrohr und
weiter zur Schiffsschraube übertragen. Verbindungselement der
Horizontalachse zum Stevenrohr kann ein Kardangelenk sein. Ebenso wird
die Horizontalwelle über Kupplungen verfügen, die einerseits den
Savonius-Rotor von der Schiffsschraube trennen und andererseits den
Motor zu- und abschalten können.
Verschiedene Fahrmodi
sind für den Direktantrieb denkbar:
1) reiner Rotorantrieb, der Savonius-Rotor ist direkt mit der
Schiffsschraube verbunden, Motor ist abgekuppelt
2) reiner Motorantrieb, der Rotor ist abgeschaltet und dreht leer (kein
Wind oder Manövrieren im Hafen)
3) Rotorantrieb ist eingeschaltet und der (in diesem Fall muss es einer
sein) ELEKTROMOTOR ist ebenfalls eingekuppelt und liefert Energie für
die Antriebsbatterien.
Warum besteht der
Harbusch-Schiffsantrieb gerade aus diesen Komponenten?
Der Savonius-Rotor liefert bei sehr niedrigen Drehzahlen ein sehr gutes
Drehmoment. Das ist natürlich abhängig von der Windgeschwindigkeit und
den Abmaßen der Rotors. Großer Durchmesser bewirkt auch ein hohes
Drehmoment. Der direkte Antrieb über ein Getriebe zur Schiffsschraube
garantiert die geringsten Verluste im Antriebsstrang. Geringe
Drehzahlen und ein großes Drehmoment lassen sehr große Schiffsschrauben
mit entsprechenden Steigungen und Blattformen zu, die wiederum zu
geringen Schiffsschrauben-Schlupf führen. Und das bedeutet, dass der
Wirkungsgrad der Umsetzung der Vortriebskraft unter Wasser maximal
werden kann.
Zur Steigerung des Antriebsdrehmomentes bei größeren Booten oder
Schiffen lassen sich auch mehrere Rotoren hintereinander anordnen.
Der Aufbau des Harbusch-Schiffsantriebs ist denkbar einfach und
unkompliziert. Sinnvollerweise wird der Savonius-Rotor mit einem
Elektromotor kombiniert. Auf diese Art und Weise lässt sich ein
Schiffsantrieb realisieren, der mit Akkus geringer Kapazität auskommt,
was dem Gesamtgewicht des Schiffes entgegen kommt.
Welche Voraussetzungen
stellt der Harbusch-Schiffsantrieb an den Schiffsrumpf?
Der Harbusch-Schiffsantrieb ist ein umweltfreundlicher, ökologischer
Antrieb für niedrige bis mittlere Geschwindigkeiten und kein
High-Speed-Antrieb. 
Daher sind Gleiterrümpfe nicht
sinnvoll.
Verdrängerrümpfe sind generell gut geeignet, aber ideal sind
strömungsgünstige Rumpfformen, wie die von Segelschiffen.
Wo kann der
Harbusch-Schiffsantrieb eingesetzt werden.
Im Prinzip bei fast allen Schiffen, von der kleineren Segeljacht (1-2
Rotoren) bis zu den großen Tank- und Containerschiffen mit einer
entsprechenden Anzahl von großen Rotoren, so angeordnet, dass sie den
Be- und Entladevorgang nicht behindern.
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