Hilfsantrieb für SUP Board

[dieter_w]

Ich weiß nicht, wo das Thema hingehört, aber bei den Modellbooten kann ich keinen Beitrag erstellen... deshalb hier...

Seit kurzem besitze ich ein Stand Up Paddeling Board (SUP). Dieses möchte ich im Spätsommer nach Kroatien mit in den Urlaub nehmen. Jetzt gehe ich mit folgender Idee schwanger:
Mit einem kleinen Hilfsmotor könnte die Durchschnittsgeschwindigkeit ein wenig erhöht werden, was den Aktionsradius und damit die Zahl der erreichbaren Buchten steigern würde. Beim Googeln bin ich u.a. auf folgendes Angebot gestoßen:
https://www.amazon.de/ZEBCO-RHINO-C...8&qid=1526276539&sr=1-1&keywords=rhino+cobold
Bei dem aufgerufenen Preis kann ich mir allerdings nicht so recht vorstellen, dass Motor, Getriebe, Steller und Prop optimiert wurden – außer vielleicht hinsichtlich dem Preis… Nachdem ich dieses Teil ohnehin nicht 1:1 einbauen könnte bin ich am überlegen, das Ganze von Grund auf selbst zu machen. Meine Idee wäre, einen Motor in die Finne am hinteren Ende des SUP Boards einzubauen und diesen entweder stufenlos, oder in 2 Stufen zuzuschalten. Dabei gehe ich von folgender „Lieschen Müller Rechnung“ aus: Die Dauerleistung eines Paddlers beträgt ca. 50…60W. Damit wird man eine Geschwindigkeit von schätzungsweise 5 km/h erreichen. Verdoppelt man die Leistung mit Hilfe eines Hilfsmotors, dann wird sich auch die erreichte Geschwindigkeit annähernd verdoppeln. Ein 3s 20Ah- Akku könnte ca. 4 Stunden lang 50 W zur Verfügung stellen. In der Summe käme man mit dem Hilfsantrieb ca. 20km weiter als ohne… Das alles ist natürlich nur ganz grob abgeschätzt, sollte aber nicht allzu falsch sein – oder?
Hat bereits jemand Erfahrung mit so etwas und kann mit Tipps bzgl geeigneten Motor-Getriebe-Propeller Kombinationen geben? Wer stellt heute noch hoch untersetzte Getriebe her, die im Salzwasser überleben können?
Bin für jegliche Hilfe dankbar.

Dieter

 

[brigadyr]

Du kannst einen Aussenborder mit langer Welle, wie die Boote in Indonesien bauen. Dann reicht Spritzwsserschutz aus. Regeln geht mit einem Servotester. Motor kühlen mit Rohrwicklung und Schlauch ,wo die Enden je im unter-Überdruckbereich im Wasser enden.
Deine Rechnung, doppelte Leistung- verdoppelte Vmax geht wohl nicht annähernd auf. Der Wiederstand und Leistungsbedarf wächst Exponentiell.

 

[Ost]

Sowas?
https://www.vidaxl.de/e/8718475556701/aqua-marina-sup-elektromotor-bluedrive-power-fin-240-w

Ja, 99€ kostet das nicht

Das vermutlich auch nicht, sieht aber sehr ellegant aus
https://shop.scubajet.com/?lang=de&v=3a52f3c22ed6

 

[dieter_w]

Hallo Oliver,
da hast du aber zwei schöne Links gefunden... Das sieht nicht schlecht aus und ist vor allem vermutlich sehr gut zu handhaben. Was mir daran nicht ganz zusagt: die Querschnittsflächen der Antriebsimpeller sind jeweils ziemlich klein, also wird der Schub über die Drehzahl gemacht! Bei ganz niedrigen Geschwindigkeiten (< 10 km/h) dürfte das sehr wenig effizient sein. Gerade wenn aber die Antriebsenergie ohnehin knapp bemessen ist, dürfte ein ganz langsam laufender, aber deutlich größerer Propeller das bessere Ergebnis liefern. Ich hatte so etwas mal bei einem Wasserfahrrad gesehen. Da werden Reisegeschwindigkeiten von 15 km/h und Spitzen von 22 km/h (wohlgemerkt: nur durch treten) angegeben, z.B. hier: https://www.ebay-kleinanzeigen.de/s...ller-tretboot-schlauchboot/869301495-211-8418


Hallo brigadyr:
An die lange Welle hatte ich auch schon gedacht. Ist aber auch nicht ganz ohne, wenn die Sonne darauf scheint und sich die Außenhülle dehnt und biegt. Ich hatte mal einen Fernwellenantrieb bei einem Nurflügel - da habe ich so allerhand Unerwartetes erfahren dürfen. Eine Motormontage in der Finne sollte eigentlich nicht so schwierig sein, die Kabel bekomme ich auch irgendwie da hin. Ich weiß nur nicht, wie es sich mit dem Getriebe und den Lagern im Salzwasser verhält - und ob man überhaupt noch vernünftige Getriebe bekommt! Schließlich ist deren größte Zeit vorbei...
Deinen Einwand mit der benötigten Leistung hatte ich erwartet und wollte ursprünglich deshalb gar keine Zahlen nennen. Für mich sind das alles nur grobe Überschlagswerte zur Abschätzung des Einsatzzwecks bzw der Einsatzmöglichkeit. Ich hoffe auf eine Durchschnittsgeschwindigkeit >5 km/h beim Paddeln und darauf, dass das Board durch den E-Motor zwischen den Paddelschlägen nicht so stark abgebremst wird. Dann sollte sich die Geschwindigkeit in der Summe eigentlich schon merklich erhöhen. Alle Tabellen, die ich bisher gesehen habe, basieren auf dem alleinigen Vortrieb durch den E-Antrieb. Genau das will ich aber nicht - ich will einen Mix aus beiden Vortriebskräften. Ich glaube, das ist nicht so ganz einfach zu rechnen... Selbstverständlich kenne ich keine Widerstandskennlinie des Boards über der Geschwindigkeit (in Abhängigkeit von der Masse).

Wie ich Olivers Links entnehme, hatten wohl auch schon andere eine vergleichbare Idee und irgendwie scheint sie ja auch zu funktionieren - aber ich glaube eben, dass all das weit weg von meinen Zielen ist. Das eine ist ein "Mofa", das andere ein "Pedelec" - ich möchte das Wasser-Pedelec...

Dieter

 

[ConEx]

Hier eine weitere kommerzielle Lösung für Kleinwasserfahrzeuge wie SUP:

SUP E-Antrieb, Lagoon, 300Watt, für Kayak, Canoe, SUP, kleine Boote, usw.

mit etwas grösser ausgelegtem Propeller. Folgende Angabe dazu aus einem Dokument:

So kann man bei einer Höchstgeschwindigkeit von rund 8.5km/h in einer Stunde stolze 9km weit fahren. Bei 5km/h kann man sogar 9 Stunden unterwegs sein und an die 45km zurücklegen.

Mag für Dich überdimensioniert sein, aber offenbar ist die Nachfrage nach solchen Antrieben da.

 

[Ost]

Hallo Oliver,
da hast du aber zwei schöne Links gefunden... Das sieht nicht schlecht aus und ist vor allem vermutlich sehr gut zu handhaben. Was mir daran nicht ganz zusagt: die Querschnittsflächen der Antriebsimpeller sind jeweils ziemlich klein, also wird der Schub über die Drehzahl gemacht! Bei ganz niedrigen Geschwindigkeiten (< 10 km/h) dürfte das sehr wenig effizient sein. Gerade wenn aber die Antriebsenergie ohnehin knapp bemessen ist, dürfte ein ganz langsam laufender, aber deutlich größerer Propeller das bessere Ergebnis liefern. Ich hatte so etwas mal bei einem Wasserfahrrad gesehen. Da werden Reisegeschwindigkeiten von 15 km/h und Spitzen von 22 km/h (wohlgemerkt: nur durch treten) angegeben, z.B. hier: https://www.ebay-kleinanzeigen.de/s...ller-tretboot-schlauchboot/869301495-211-8418

Dieter

Also zumindest der 1. Link https://www.vidaxl.de/e/8718475556701/aqua-marina-sup-elektromotor-bluedrive-power-fin-240-w
zeigt doch einen reichlich großen Propeller, Impeller würde ich das nicht nennen.
Man sieht ihn kaum, schau genau hin der Propeller ist aus durchsichtigem Plaste

Ich bin seit jeher Wassersportler, und am Lago Maggiore bin ich auch hautnah mit dabei bei den Standup Paddlern die dort vermietet werden und dort, bei Tomaso Sail&Surf helfe ich auch manchmal aus wenn Not am Mann ist.
Daher kenne ich auch die Probleme beim Standup Paddling....z.B. auch gegen den Wind

Im Wasser ist das so eine Sache mit "Verdoppelung der Eingangsleistung =..."
Solange Du nicht ins gleiten kommst und in Verdrängerfahrt bist, brauchst Du einfach mehr Leistung.
Bist Du im Gleiten kann die Leistung etwas zurückgenommen werden.
Die absolut effektivste Art wird das Foilen sein.
IM Video kommt das weiter hinten und der Propeller ist auch recht groß.
Im Wasser ist das minimieren von Widerstand entscheidend, darum geht das mit dem foilen auch ganz prima.
https://www.youtube.com/watch?v=DwIEei6xB88
Aber sowas willst Du nicht.....

Für das was Du willst ist mein Link so schlecht nicht, denn Du kannst dem Antrieb ja mithelfen.
Was besseres als das, auch was auch ConEx verlinkt hat, kriegst Du selber nicht hin.

 

[Christian Lucas]

Hi,
hast Du zugang zu einer Drehmaschine ? dann bau dir einen Antrieb selbst aus einer Rostfreien Flexwelle , die gibt es .Das baust du in eine Finne ein . Die Flexwelle läst du Wassergeschmiert in einem Messingrohr oder in einem Teflonschlauch laufen. Der Motor steht dabei oben auf dem Deck Senkrecht und die Flexwelle lenkt alles 90 Grad um zum Propeller. Als Propeller einfach eine Modellbauluftschraube verwenden. Habe ich Jahrelang bei uns auf dem Ammersee gefahren . Geht Wunderbar. Motor ein schöner großer Aussenläufer der sehr Langsam dreht .

Happy Amps Christian

 

[Ost]

Moin Christian, und wenn's ein aufblasbares Board is
Gehen tut viel, ökonomischer werden aber die großen langsam drehenden Schrauben sein.
Dein Vorschlag wäre super für meinen Rentnerkat
Aber dann wird er noch schwerer
Heute kommen meine neuen Segel, bin gespannt wie Flitzebogen ob die Chinesen keinen Mist gebaut haben.
Ein solcher Antrieb ist ökonomisch nicht zu schlagen, auch nicht von Akkuantrieben

 

[Christian Lucas]

Hi Oliver,
eigentlich würde ich bei einem Aufblasbaren wie jedem anderen gar keine Schiffschrauben verwenden . Eine ordentliche Luftschraube ist viel besser. Alles was durchs Wasser gezogen wird , egal ob Finnen oder irgend etwas anderes erzeugt durch die hohe Wasserdichte einen sehr hohen Bremsenden Widerstand. Deshalb ist jedes Vortrieberzeugende Mittel dem Unterwasserantrieb Überlegen. Zeigt ja auch das schnellste Muskelkraft angetriebene Rennboot ,der Decavitator, der eben mit einer Luftschraube angetrieben wird . Und über Korosion braucht man sich auch nur wenig Gedanken zu machen.Der Dieter soll sich einen Sitz auf Bord schnallen und ein Fahrradpedal angetriebene Luftschraube montieren und dazu kann es ganz einfach noch jeden guten Elektromotor dazuschnallen den er findet. Schaut Spektakulär aus so ein Propeller mit 2 - 3 Metern Durchmesser und macht mehr Vortrieb bei höheren Gesammtwirkungsgrad wie alles was da sonst noch Angeboten wird.

Happy Amps Christian

 

[brigadyr]

Du schaust zu sehr auf die Technik, Christian. Auf dem Board kann man sitzend nicht balancieren, alles was den Schwerpunkt nach oben verlagert, erschwert das zusätzlich.

 

[Christian Lucas]

Hi, na dann bau halt noch zwei dünne Outriggerschwimmer dran , dann bleibts selbst stehen ohne Menschlichen Gyro am Paddel.
Der Luftschraubenantrieb, http://lancet.mit.edu/decavitator/ .
Und klar schau ich auf die Technik. mit den Unterwasserantrieben wird das nicht einfacher bis alles wirklich Dicht ist und Montierbar. Ich meine der Dieter muss ja keine neuen Weltrekorde aufstellen ,deshalb eine einfach auf Bor stellbare angelegenheit. Das Ding kann ja auch die Stützschwimmer mitbringen .

Happy Amps Christian

 

[dieter_w]

Der Link von ConEx ist frustrierend: 45km Reichweite bei 5 km/h und nur noch 9km bei 8.5 km/h? Ansonsten ein echt schönes Stück. Übertragen aufs Paddeln würde das ja bedeuten, dass man kaum schneller wird, wenn 2 Leute paddeln...

Mein Board ist tatsächlich aufblasbar und ich plane keine Umbauten am Board selbst - wollte eigentlich nur etwas anstecken können, was ich jederzeit auch wieder rückstandslos entfernen kann. Das Ganze soll natürlich in den Rucksack des SUP Boards passen...

Foilen muss ich mir heute Abend mal anschauen - das sagt mir nämlich gerade gar nichts...

Luftschraubenantrieb? Ich kann mir kaum vorstellen, dass das für ein Boot effizient sein kann. Eine >1m große Luftschraube werde ich da wohl kaum installiert bekommen...

Vielleicht müsste ich doch mal einen sehr langsam laufenden Motor ausfindig machen und diesen vielleicht zusätzlich untersetzen und dann mit einer Fernwelle und großem Propeller testen. Es fällt mir allerdings schwer, die richtige Dimensionierung für so etwas abzuschätzen. Diese Konstellation hat vermutlich ein ordentliches Drehmoment wegzustecken.

Dieter

 

[dieter_w]

@ Christian: Verstehe ich dich richtig, dass du eine Luftschraube auch für den Wasserantrieb vorschlägst? Kannst du mir eine geeignete Kombination aus Motor und Luftschraube nennen, die als Direktantrieb (Wasser - nicht Luft) geeignet wäre? Was hattest du bei deinem Boot verwendet?
Dieter

 

[Ost]

Übertragen aufs Paddeln würde das ja bedeuten, dass man kaum schneller wird, wenn 2 Leute paddeln...

Man wird schon schneller.....ein 2er Ruderboot ist schneller auf 2000m Renndistanz als ein einer.
Aber eben nicht doppelt so schnell

Das Probelm des Boards ist, daß es breit und stabil sein muß.
Ein Katamaran...oder auch ein extrem schmales Ruderboot- besitzt einen viel kleineren Wellenwiderstand als ein Monohull....und das ist Dein Board eben auch. Erst wenn es ins Gleiten kommt und Luft darunter strömt geht das richtig schnell (siehe Wellenreiten und Surfen)
Und dann kommt noch das Gewicht dazu,
Gewicht drückt den Rumpf tiefer ins Wasser und die benetzte Oberfläche (Reibungswiderstand) steigt.
Wenn Du also noch ne Menge Akku und anderen Stuff mit Dir rumschleppst, dann wirkt sich das negativ aus!
Und je schneller Du werden willst desto schwerer tut sich das Ganze.....

Der Link von ConEx ist frustrierend: 45km Reichweite bei 5 km/h und nur noch 9km bei 8.5 km/h?

Das ist zwar wirklich extrem, aber so unwahrscheinlich nicht.
5km ungefähr 3 Knoten ist lahm
8,5 km...also sagen wir 4,5 Knoten plätschert schon ganz nett.

Das hier waren so 5-6 Knoten, ungefähr 11 km/h

https://www.youtube.com/embed/tiKdccjAFKE?wmode=opaque&start=0

Da geht fast kein Wind, 1-2 Bft und ich hab alle Segel drauf die ich habe.
Manchmal schleppe ich meinen Sohn mit einem Surfbrett hinter mir her....bei diesen Geschwindigkeiten ist ein hoher Zug auf der Leine, das mag man kaum glauben.

 

[Christian Lucas]

Hi Dieter,
mein Antrieb ist schon ein paar Jährchen her , so an die 25 J. Damals noch mit einem NiCad Akkupack 2x5 Ah 24 Volt. Mein Motor war ein Permanetmagnetmotor mit Bürsten der Firma Engel. Den habe ich noch mit einem Vielkeilriemen so um die 6:1 Untersetzt. Der Propeller hat damit ca. 1800 U/min gedreht. Angeschoben hab ich damit ein Aufblaskajak . Motor war oben mit der Untersetzung von da runter zu einem 90 Grad Industrie Kegelradgetriebe auf einen 12x8 Graupner Supernylon Propeller.

Ich habe heute kurz eine 16 x 10 ABC C2 Luftschraube auf einer M8 Gewindestange festgeschraubt und mit meiner Akkubohmaschine im Pool laufen lassen. Das macht schon bei 600 U/min gehörig Schub , der Dich wenn man mit einem Schalter Einschalten würde sofort vom Bord abwerfen würde. Mit 600 U/min an 10 Zoll Steigung würde das für 7,75 Km/h Höchstgeschwindigkeit reichen ( 600 x 10 / 775 = km/h) . Mit dem zweiten Gang der Akkubohmaschine wären es bei dann 1400 U/min satte 18 km/h. Alles bei einem Fortschrittsgrad von 85% . Mit so einer Akkubohmaschine kann man das an einer langen 8 mm Alustange als Thai Longtailantrieb super austesten. So eine 16 Zoll Luftschraube hebt das Bord auch senkrecht aus dem Wasser wenn man will . Ob Du den Propeller hinten Schieben läst oder vorne Dich ziehen läst macht wahrscheinlich nicht viel,Unterschied . Zum Testen wirklich toll aber leider sind die Akkudinger nicht auf Dauerbetrieb ausgelegt. Wenn Du damit was passendes Gefunden hast können wir ja dann einen fetten Aussenläufer in China suchen gehen.

Happy Amps Christian

 

[UweHD]

Hier will jemand sein aufblasbares Paddelbord mit einem kleinen E-Motor ausrüsten, und als Empfehlung kommt dann sowas bei raus

 

[Christian Lucas]

Hi,
Du hast ja sicherlich auch die Anforderung gelesen . Doppelte Power und damit dann doppelt so schnell. Da bedarf es einiger kleinerer Umbauten.

Happy Amps Christian

 

[Hans Rupp]

Hallo Dieter,

die Leistung wird fürs Gleiten nicht ausreichen, also Verdrängerfahrt. Bei 10m Wasserlänge hättest Du eine Rumpfgeschwindigkteit von rund 14km/h, ab 80% dieser Geschwindigkeit steigt der Leistungsbedarf stark an und ist unwirtschaftlich. Also ist bei rund 11km/h Schluß, bei 10m Wasserlinie. Dein Boord ist aber viel kürzer, ich schätze mal die Wasserlinie beträgt nur gut 1/3 und damit ist bei 4-5km/h Ende.

Hans

 

[dieter_w]

Zunächst einmal vielen Dank für die rege Beteiligung, sowohl für das Kreative als auch für das eher Ernüchternde...
Selbstverständlich will ich den SUP Spaß genießen und keine Verrenkungen machen, nur um ein wenig schneller zu werden. Insofern ist klar: mein SUP ist und bleibt ein Verdränger. Die Länge liegt bei 375 cm und das sollte auch in etwa der Wasserlänge entsprechen (flache Nase). Ich hatte zwar auch schon ein wenig mit der Rumpfgeschwindigkeit gerechnet, aber offenbar hatte ich nicht die korrekte Formel. Jedenfalls war bei meiner Rechnung die Rumpfgeschwindigkeit wesentlich höher. So wären allerdings auch die sehr unterschiedlichen Leistungsbedarfsangaben bei den verlinkten Angeboten erklärbar.

Wenn Christian sagt, dass sein Propeller damals mit ca. 1.800 Umdrehungen gedreht hat, dann wäre so etwas ja bereits mit einem langsam laufenden Direktantrieb möglich (ca. 100 U/V). Ist dann nur noch die Frage, ob per Fernwelle, Winkelgetriebe oder direkt in der Flosse. Letzteres würde mir am besten gefallen, es wird wohl aber nicht ganz einfach sein, den Motor gegenüber dem Salzwasser abzudichten. Die mir eigentlich am wenigsten sympathische Lösung mit Fernwelle scheint wohl die am einfachsten Umzusetzende zu sein. Ich weiß, brigadyr hat das gleich gesagt, aber...
Kennt jemand geeignete Komponenten? Da ich mit dem Medium (Salz-)Wasser nicht wirklich Erfahrung habe (außer natürlich bei der schönsten aller Modellflugsparten - dem Wasserflug), habe ich kein rechtes Gefühl für die notwendige Dimensionierung der Teile. Die Dauerleistung an der Welle soll nicht mehr als 100W betragen.

Dieter