1.2 Vermogen en snelheid van E-bootmotoren

In de onderstaande video en in het artikel vindt u informatie over het vermogen van verdringers (motor- en zeilboten), evenals van glijders, halfglijders en vliegers.

Het vermogen hangt af van uw boot en uw vaarstijl. Bij gestroomlijnde zeilboten of multihulls is vaak minder vermogen nodig voor een goede wendbaarheid dan bij een eenromp-stalen schip. Als u alleen een hulpmotor (flautenschipper) zoekt voor het aan- en afmeren, is al minder vermogen voldoende. Bij glijboten en halfglijboten is daarentegen aanzienlijk meer vermogen nodig, maar de berekening is hier iets complexer.

De term minimumvermogen is het specifieke vermogen dat elk schip nodig heeft voor een goede manoeuvreerbaarheid. Dit wordt voornamelijk beïnvloed door het gewicht. Hoe zwaarder een schip is, hoe groter het vermogen van de motor moet zijn. Andere factoren zijn stroming en weersinvloeden, evenals de rompvorm.

De maximale snelheid hangt voornamelijk af van uw boot en niet echt van de motor. Een elektromotor brengt uw boot zonder problemen op dezelfde snelheid als een verbrandingsmotor. 

Bij hoge snelheden is de energiebehoefte echter ook zeer hoog. Als u een boot heeft met een rompvorm die geschikt is om te glijden en een voldoende krachtige motor heeft gemonteerd, kunt u natuurlijk ook glijvaart met uw boot bereiken.

Er wordt onderscheid gemaakt tussen verdringer, halfgleider en glijder. Bij verdringervaart is de energiebehoefte het laagst. Bijvoorbeeld, ongeveer 0,5 kW per ton bootgewicht is voldoende om een boot al op 70% van de romp snelheid te brengen. Tot een snelheid van ongeveer 80% van de romp snelheid is de energiebehoefte relatief laag. Dan stijgt het energieverbruik snel, zonder dat de boot significant sneller wordt.

Om de snelheid te verdubbelen, is ongeveer acht keer zoveel vermogen nodig. Om deze reden is het aan te raden om bij elektromotoren op een economische snelheid te letten, zodat een langere vaartijd kan worden bereikt. Meestal ligt deze zelfs boven de regionale snelheidslimiet. Als u de hendel op de tafel legt, wordt uw verdringer slechts onbeduidend sneller, maar verbruikt hij exponentieel meer energie. Deze relatie kunt u goed zien in de volgende grafiek:

In principe wordt er bij rompvormen van boten onderscheid gemaakt tussen verdringer en glijder. Er is ook de tussenvorm van een halfglijder en sinds kort de vlieger.

Bij verdringerboten raden we ongeveer 2 kW vermogen per ton bootgewicht aan om een goede manoeuvreerbaarheid van uw boot te waarborgen. Als u aan de kust of op wateren met sterke stroming vaart, raden we zelfs 3 kW aan. Als u de motor alleen als hulpmotor gebruikt, kunt u ook een kleinere motor gebruiken. We raden echter ten minste 1 kW vermogen per ton bootgewicht aan.

Een verdringer is een boot die permanent precies zoveel water verdringt als het weegt. Geen enkele verdringer kan de romp snelheid overschrijden, dus met de achterkant de door de voorkant veroorzaakte golf inhalen tijdens het varen. De romp snelheid is daarbij uitsluitend afhankelijk van de waterlijnlengte van de boot. Hoe langer deze is, hoe hoger ook de theoretische romp snelheid.

Fundamenteel gedraagt elke boot in rust of bij langzame vaart zich als een verdringer. Een glijder is echter in staat om door zijn rompvorm bij toenemende snelheid uit het water te tillen en daarop te glijden. Voor het glijden is een gladde, langgerekte romp en een brede achterkant voordelig. Daarbij wordt de romp snelheid ver overschreden, omdat na het uittillen uit het water ook de waterweerstand wegvalt. De maximale snelheid van een glijder is enerzijds beperkt door het aandrijvingsvermogen, maar ook door de luchtweerstand.

Het bootgewicht is de belangrijkste factor die relevant is voor de dimensionering van het motorvermogen. Als u met een boot de glijvaart wilt bereiken, is het des te belangrijker om het geschatte gewicht van uw boot te kennen. Als u het heel precies wilt weten, kunt u ook een geschikte weegschaal gebruiken. Bijvoorbeeld, een kraanweegschaal kan hiervoor worden gebruikt.

Het gewicht van uw boot in beladen toestand moet al het gewicht door uitrusting en personen omvatten. Een belangrijke richtlijn is het leeggewicht van uw boot. Uitgaande van het maximale aantal personen voegt u vervolgens het gewicht van de personen toe (richtlijn = 75 kg per persoon). Andere componenten zoals motor, batterijen en anker moeten ook in overweging worden genomen. Tot slot schat u het gewicht van de overige uitrusting op uw boot. U kunt ook rekenen met een extra veiligheidsmarge.

Voor de glijvaart is aanzienlijk meer motorvermogen nodig dan bij de verplaatsingsvaart. Het is belangrijk dat uw boot een rompvorm heeft die geschikt is voor het glijden. Verder moet uw boot zo licht mogelijk zijn, ofwel weinig lading hebben, aangezien de prestaties ook sterk afhankelijk zijn van het gewicht van de boot. Aangezien de overgang naar het glijden sterk afhankelijk is van de rompvorm van de boot en we dit zeer slecht in de berekening kunnen meenemen, is dit slechts een richtwaarde.

De waarde is zeer laag ingeschat en is gebaseerd op het vermogen dat nodig is om 2,8 keer de romp snelheid te bereiken, waar een boot normaal gesproken in de glijtoestand overgaat. Conservatievere richtwaarden zijn 50-70 pk per ton bootgewicht die nodig zijn om te glijden. We willen u een eerste overzicht geven van welke motoren en fabrikanten er in dit gebied zijn en adviseren u graag in uw individuele project.

De overgang naar het glijden vindt plaats bij ongeveer 2,8 keer de romp snelheid, wat natuurlijk afhankelijk is van de boot. Daarom komen boten met een lagere romp snelheid ook sneller in de glijmodus. Het huidige wereldrecord voor de snelste elektrische boot ligt op 142,6 km/u. Dit is natuurlijk bereikt met een speciaal daarvoor omgebouwde boot en op een testbaan. Maar er worden ook al seriegewijs elektrische boten geproduceerd die bijna 50 knopen, dus 92,6 km/u, kunnen bereiken. Zoals u ziet, kunt u ook met een elektromotor sneller varen dan de politie toestaat. Voor langere boottochten is echter een gematigde snelheid aan te raden. Daarnaast gelden natuurlijk ook de snelheidsvoorschriften op de wateren

Daarnaast zijn er ook halfgliderrompen, die een mengvorm zijn tussen verdringers en glijders. Halfgliders zijn in staat om op hun boeggolf 'op te rijden' en deze gedeeltelijk te overtreffen. Zo kunnen ze hogere snelheden bereiken van 2 tot 2,5 keer de romp snelheid. Ze kunnen echter niet volledig overgaan in glijvaart. Het idee achter het concept van halfgliderrompen is dat hogere snelheden bij dezelfde energie-inzet worden bereikt.

Als u een glijboot heeft, dan moet u ofwel in verdringervaart varen of in glijvaart. De halfglidervaart is zeer oneconomisch, omdat er een hoge boeggolf ontstaat die uw boot een grote weerstand biedt. Als uw boot niet geschikt is om te glijden, of als het motorvermogen niet hoog genoeg is, dan kunt u deze boeggolf niet overwinnen en duwt u deze voor u uit.

Bij halfglidervaart gaat veel energie verloren en uw boot wordt slechts onbeduidend sneller. Bij elektrische boten stijgt het stroomverbruik sterk, waardoor uw bereik of vaartijd extreem afneemt. Bovendien stoort u met deze grote golf andere bootvaarders en watersporters en kunt u oeververstevigingen beschadigen.

De nieuwste categorie in deze rubriek van rompvormen zijn 'Vliegers'. De boten zijn uitgerust met foils (slee) die de boot in het water houden en stabiliseren. De boot tilt zich met toenemende snelheid uit het water en wordt alleen door de slees in het water gehouden. De boot tikt niet zoals bij het glijden steeds weer op het water, maar vliegt ook over grotere golven. Daarom lijkt het alsof de boot vliegt.

De motor bevindt zich meestal onder water en zorgt voor de voortstuwing. Voor de overgangsfase naar het vliegen is tijdelijk veel vermogen nodig. Bij de Candela 7 (ongeveer 1.700 kg beladen) is tijdelijk ongeveer 50 kW nodig om het te laten vliegen. Vervolgens is voor de vliegfase slechts 5 kW per uur nodig om de boot op een snelheid van 22 knopen te brengen (maximaal 30 knopen). Dit maakt de boot ongeveer 10 keer efficiënter dan een conventionele glijboot. Foiling bestaat natuurlijk al langer bij zeilboten en surfplanken. Dankzij de nieuwste technologie en software zal foiling in de toekomst ook bij grotere boten en veerboten beschikbaar zijn, waardoor de mobiliteit op het water fundamenteel zal veranderen. Het bekendste zijn de boten van Candela uit Zweden.