Deel 5: Range Anxiety? De eerste VETUS E-Line data!

Laten we maar meteen met de deur in huis vallen: “hoe ver kun je varen?” ofwel Range Anxiety. Werkelijk iedereen die door heeft dat we geen stinkende diesel meer hebben, maar een elektromotor, stelt ons deze vraag. En terecht. Want hoewel elektrische auto’s steeds meer het straatbeeld overnemen, zijn weinig boten nog emissieloos.

Ons doel was ook niet perse emissieloos. Het ging erom dat we minder tijd kwijt wilden zijn aan onderhoud, minder last wilden hebben van de uitlaatgassen, en vooral dat iedereen normaal kon praten aan boord, zonder je stem te verheffen.

Omdat er nog weinig elektrisch gevaren wordt, is het makkelijk om met allerlei tegenargumenten te komen: te duur, je kunt nergens laden, en het bereik is te klein. Omdat ik zelf erg geloof in de voordelen, heb ik de gok genomen en geïnvesteerd. In deze blog deel ik graag mijn eerste ervaringen met wat metingen als onderbouwing.

We hebben inmiddels de eerste rondjes gevaren, eentje van ruim 20km van Avenhorn naar Hoorn en weer terug, en een tweede van Avenhorn naar Alkmaar. Zo’n 16 km. Tijdens beide rondjes zagen we al prima getallen waar we al erg blij van werden.

De testomstandigheden

Oké, eerst wat kengetallen: Onze 100 jaar oude schuit hing onlangs nog in de kraan. De machinist zei dat hij 1.8 ton woog, de hijskraan meet echter alleen per honderttallen. Cornelis is 8.6 meter lang, 2.1 meter breed. De waterlijn is zo’n 7.5 meter. De schroef: een VETUS 3-bladsschroef P3B, 14″ x 9″, rechtsdraaiend. De motor: een VETUS E-LINE Air 7kW. Aan boord: twee volwassenen. Het weer was zonnig, 24 graden, maar met een straffe wind van 14 km/h en vlagen tot 23 km/h. De gekozen vaarrichting was recht tegen de wind en golven in, die laatste waren misschien 20 cm hoog. Alle tests zijn gedaan op het Noord-Hollands kanaal, dus voldoende breed en diep. De accu, 14.4 kWh groot, was 100% vol vlak voor het testen.

Wat we hebben gedaan is per stappen van ongeveer 500 Watt het vermogen opgevoerd. Eenmaal op dat vermogen hebben we telkens even gewacht tot de snelheid constant bleef. Op dat moment maakte we een foto van het VETUS scherm (toerental en GPS snelheid) en het Victron scherm (kW en A).

Snelheid x Vermogen

In de eerste grafiek kijken we naar de relatie tussen snelheid en het motorvermogen. Een belangrijk inzicht zo blijkt, want de relatie is niet lineair. Van 0 tot 1 kW zie je een behoorlijke toename in snelheid. Boven de 1 kW zie je dat de toename in snelheid steeds kleiner wordt. Van 3 naar 4 kW levert je bijvoorbeeld maar een snelheidswinst van 0.5 km/h op — dat merk je niet eens meer.

Snelheid x Vermogen (kW)
Snelheid x Vermogen (kW)

Omgekeerd kunnen we ook kijken naar de snelheid waarop we het meest zullen varen; 6 km/h. Met slechts 750 Watt presteert het systeem dan ongelovelijk goed: onwerkelijk stil en een behoorlijke range. Ik denk dat 90% van onze vaartijd valt tussen de 0.5 en 1.5 kW, ofwel 5 en 8 km/h.

Wat verder nog goed is om te benoemen is dat je vooral moet kijken naar stuwkracht en koppel. Een elektromotor levert bijna al haar koppel al vanaf nul toeren. En dat merk je. Staar je dus niet blind op die, in ons geval, 7 kW motorvermogen, maar laat je adviseren door de motorleverancier. Onze Arona diesel had op papier een stuk meer vermogen, maar binnen die bandbreedte van 5-8 km/h voelt de Vetus een stuk soepeler. De diesel had wel een hogere topsnelheid, maar in de praktijk gebruikten we dat nooit.

Nog even kort de twee horizontale lijnen in de grafiek: de bovenste is de geschatte rompsnelheid, de theoretisch maximale snelheid van onze schuit. De groene lijn is de kruissnelheid, zo’n 70% van de rompsnelheid. Vaar je afstanden, dan is het vooral fijn om op die kruissnelheid economisch te kunnen varen. In ons geval is het verbruik zo’n 2 kW, en kunnen we in gunstige omstandigheden ±7 uur op kruissnelheid varen.

Tijd x Vermogen

Wat altijd opvalt bij elektrische boten, is dat, als ze een beeldscherm hebben, de duur en niet de afstand op basis van de beschikbare accucapaciteit wordt weergegeven. De heeft te maken met allerlei externe invloeden waar je vooraf geen rekening mee kunt houden; denk aan stroming, golfslag en wind. Bij auto’s zijn die invloeden een stuk kleiner waardoor dit wel praktisch mogelijk is; bovendien rol je in een auto altijd door, terwijl je bij een boot, zelfs als je vertraagd, vaak niet het gas los laat maar minder gas geeft.

Toch is het de belangrijkste indicatie tijdens het varen en dien je zelf uit te vogelen met welke marge je veilig kunt werken. Ik merk dat het ons ook tijd kost om tijdens de eerste rondjes een gevoel te krijgen voor de afstand die we af kunnen leggen en wat daar invloed op heeft. Tijdens de eerste lange ritjes waren we erg voorzichtig en bleef het scherm telkens aangeven dat we meer dan een dag konden varen; onwerkelijk maar waar.

Tijd x Vermogen (kW)
Tijd x Vermogen (kW)

Bij 0.5 kW kunnen we, op basis van ons 14.4 kWh accupakket, 27 uur varen. We houden dan al rekening met een systeemefficiency van 90%. Vaar je dan onnodig langzaam? Tja, 5 km/h, in de gracht is dat prima. Bij 6 km/h komen we uit op bijna 18 uur en bij 7 km/h op 12 uur. Daarna gaat het wel hard; bij 8 km/h, ofwel 1.7 kW, varen we maximaal 7 uur.

Zoals ik al eerder schreef heb ik in het VETUS scherm een snelheidswaarschuwing op 7km/h gezet. We verbruiken dan 1 kW en je kunt zo’n 12 uur varen (of drie keer 4 uur). Laten we in de laatste grafiek kijken hoe ver we dan ongeveer kunnen varen.

Afstand x Vermogen

De maximale afstand is moeilijk te berekenen vanwege de eerder geschetste variatie en onvoorspelbaarheid van externe omstandigheden. Om toch en idee te krijgen moet je dit stukje vooral als een beetje theorie zien. Ik vond het ook fijn om een idee te hebben wat de praktijk brengt.

Op basis van de paar metingen die we gedaan hebben komen we op de volgende afstand bij die 7 km/h uit: ca. 80km. Ik moet er wel bij zeggen dat we in de berekening rekening houden met een systeemefficiency van 90%.

Afstand x Vermogen (kW)
Afstand x Vermogen (kW)

Bij 6 km/h komen we op ongeveer 100 km uit en bij 5 km/h zelfs op 130 km. Eigenlijk allemaal prima waarden waar we prima mee uit de voeten kunnen.

Geluid

De meest praktische conclusie die je uit de data kunt trekken is eigenlijk heel simpel: verspil niet teveel energie. Een boot heeft altijd vermogen nodig en rolt niet zo efficient uit als een auto. Kijk daarom wat verder vooruit en gebruik vooral de informatie op het scherm. De motor maakt geen geluid meer en of je nou 5 of 7 km/h vaart, op het gehoor merk je het verschil niet. Daarboven gaat de verspilling nog sneller.

Van 8 naar 9 km/h scheelt ongeveer 750 Watt. Van 9 naar 10 km/h scheelt al 1100 Watt.

Deze getallen zijn het beste argument om het optionele VETUS 7” touch scherm aan te schaffen. Als je inzicht in de data hebt, kun je er op anticiperen. Het basisinformatiepaneel geeft alleen bij benadering aan hoe vol de accu is. Er is geen indicatie voor het energieverbruik.

Verder lezen.

Iedere stap in het proces is te volgen op het elektrisch-varen blog. Volg ons in alle keuzes die uiteindelijk moeten leiden tot een moderne en stille aandrijving zodat Cornelis nog tientallen jaren mee kan.

Alle berichten over de geschiedenis van onze schuit vind je hier. Verder hebben we artikelen over de restauratie, het ombouwen naar elektrisch en techniek, achtergrondartikelen en schrijven we over de eerste ervaringen met het elektrisch varen en die met de gemeente.