Energieversorgung auf See ABB entwickelt mit Ferrari ein 800-V-Bordnetz für Hypersail

Ferraris Hochseeyacht Hypersail soll ihren elektrischen Energiebedarf vollständig aus erneuerbaren Quellen decken. ABB unterstützt die Integration eines Bordnetzes mit 48 und 800 V Gleichspannung. Welche Verbraucher die hohe Spannung rechtfertigen, bleibt bislang offen.

Wochenlang auf See unterwegs sein, ohne Kraftstoff zur Stromerzeugung zu benötigen: Dieses Ziel verfolgt Ferrari mit der rund 30 Meter langen Segelyacht Hypersail. ABB beteiligt sich als Elektrifizierungspartner und unterstützt das Projekt bei DC-Systemintegration, Energieverteilung, Energiemanagement und Speicherung.

Hypersail ist als Full-Foiling-Einrumpfyacht konzipiert. Tragflügel sollen den Rumpf während der Fahrt aus dem Wasser heben. Nach Angaben von Ferrari ist kein Verbrennungsmotor an Bord vorgesehen. Die elektrische Energie für die Regelung und Betätigung von Foils, Kiel und Ruder sowie für Rechner und Instrumente soll während des Segelns selbst erzeugt werden. Als Energiequellen nennt Ferrari Sonne, Wind und kinetische Energie.

Gleichstrom ist an Bord bereits üblich

Auf konventionellen Segelyachten versorgen häufig Batterien mit 12 oder 24 V Gleichspannung die Bordverbraucher. Geladen werden sie beispielsweise über die Lichtmaschine des Motors, Landstrom oder Solarmodule. Je nach Energiebedarf ergänzt ein separater Generator die Versorgung. Wechselrichter stellen Wechselspannung für entsprechende Geräte bereit. Solche kombinierten AC/DC-Systeme beschreibt etwa Victron in seinen maritimen Versorgungskonzepten.

Auch erneuerbare Stromerzeugung ist im Hochseesegeln etabliert. Hydrogeneratoren nutzen einen im Wasser angeströmten Propeller zur Stromgewinnung. Nach Herstellerangaben war die gesamte Flotte der Vendée Globe 2024 mit Geräten der Racing-Baureihe von Watt&Sea ausgestattet.

Bei Hypersail sollen Erzeugung, Speicher und Verbraucher über eine Architektur mit 48 und 800 V DC zusammenarbeiten. Das Energiemanagement muss die schwankende Erzeugung mit dem Leistungsbedarf und den verfügbaren Speicherreserven abstimmen. Ohne dieselbetriebene Stromerzeugung ist die Yacht darauf angewiesen, ihren Energiebedarf über die gesamte Fahrt aus den vorgesehenen erneuerbaren Quellen zu decken.

800 V für eine leichtere Leistungsverteilung

Die Kombination aus 800 und 48 V folgt einem Ansatz, der auch für elektrische Fahrzeugarchitekturen und leistungsstarke DC-Versorgungsnetze interessant ist: Eine höhere Spannung reduziert bei gleicher übertragener Leistung den Strom. Dadurch lassen sich ohmsche Leitungsverluste verringern oder kleinere Leiterquerschnitte einsetzen. Für eine Regattayacht ist insbesondere das mögliche Einsparpotenzial beim Kabelgewicht relevant.

Das Hypersail-Microgrid soll Navigation, Foil-Steuerung, Sicherheitssysteme und nach Angaben von ABB auch den Antrieb versorgen. Welche Lasten tatsächlich an der 800-V-Ebene betrieben werden, ist allerdings nicht aufgeschlüsselt. Ebenso fehlen Leistungsdaten, mit denen sich die Vorteile gegenüber einer niedrigeren Verteilspannung quantifizieren ließen. Dem möglichen Gewichtsvorteil stehen höhere Anforderungen an Isolation und DC-Schutztechnik gegenüber.

Erprobung unter anspruchsvollen Bedingungen

ABB will mit dem Projekt Erfahrungen für maritime Stromversorgungssysteme, industrielle Microgrids und Rechenzentren gewinnen. Kälte, Salzwassereinwirkung und starke Bewegungen stellen dabei besondere Anforderungen an die Zuverlässigkeit.

Leistungsfähige DC-Netze sind in der Schifffahrt bereits im Einsatz. ABB nahm sein erstes Onboard-DC-Grid-System 2013 auf dem Versorgungsschiff „Dina Star“ in Betrieb. Der technische Anspruch von Hypersail liegt damit vor allem in der Integration einer erneuerbaren, autarken Energieversorgung unter den Gewichts- und Betriebsbedingungen einer Foiling-Hochseeyacht.

Konkrete Angaben zu Erzeugungsleistung, Speicherkapazität, Wandlern und Schutzkonzept enthält die Partnerschaftsmeldung nicht. Damit beschreibt sie zunächst ein Entwicklungsziel. Welchen messbaren Vorteil die 800-V-Architektur bietet, müssen die Systemauslegung und spätere Betriebsergebnisse zeigen. (mr)

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