01.04.2020

Treibstoffverbrauch in l/h oder l/km berechnen?

Wenn man über die Verbräuche von Booten liest, stolpert man über Angaben in unterschiedlichen Bezugsystemen.
So findet man Verbräuche in l/km bzw km/l (Kehrwert! 1/(l/km) ergibt km/l und vice versa) bzw. sm/l oder l/sm und auch angaben in l/h.

Was davon funktioniert aber nun besser für eine Reichweitenberechnung bezüglich eines Bootes?

Diese Frage lässt sich mit einer simplen Beispielrechnung sehr einfach beantworten.
Für diese Rechnung nehmen wir mal “einfache” Werte, die aber nahe an der Wahrheit liegen.
Wir gehen mal von einer Strecke von 150km aus - das wäre in meinem Anwendungsfall Helgoland und zurück (2×75km).
Als Geschwindigkeit für normales Wetter legen wir mal rund 50km/h fest.
Mit 50km/h brauchen wir nun für die 150km 3h (150km:50km/h=3h).
Der Motor konsumiert nun angenommen 0,5 l/km ; das macht auf 150km 75l Gesamtverbrauch.
Umgerechnet wären das 75l/3h= 25 l/h.

Bis hierhin ist alles realistisch.

Änderung der Bedingungen:
Nun kommt aber Wind auf und die Wellen werden höher und steiler.
Wir reduzieren die Geschwindigkeit auf unterste Gleitfahrt; sagen wir 25km/h.
Was passiert? Der Motor konsumiert nun nicht mehr 0,5 l/km sondern durch das Bremsen in den Wellen und den dadurch verlängerten Weg erhöht sich der Verbrauch ein wenig. Allerdings wird der Verbrauch andererseits durch die Drehzahlanpassung und die kleinere
Geschwindigkeit gesenkt. Unterm Strich tut sich in der Realität wenig, denn wir sind ja noch gleitend unterwegs.
Wir können weiterhin von rund 0,55 l/km ausgehen, was bedeuten würde: 150kmx0,55 l/km= 82,5l. Wir benötigen also nun 7,5l mehr für die gesamte Strecke.

Rechnen wir das mal in l/h:

Die Geschwindigkeit halbiert sich, daher sind wir nun statt der 3h für die gleche Distanz 6h auf dem Wasser.
Ausgehend von nun 25 l/h wären wir bei 6hx25 l/h= 150 Liter.
Das wäre ja fast mein gesamter Tankinhalt.
Kann das trotz Gleitfahrt möglich sein? Natürlich nicht.

Rechnen mit dem maximalen Verbrauch als Gegenprobe:

Laut meinem Foto kommt mein Boot bei 81km/h noch gut 1,3km mit einem Liter weit.
1/1,3 - also der Kehrwert - ergibt den Verbrauch in l/km: 0,769l l/km.

Würde ich also die Strecke mit Vollgas fahren, würde das bedeuten ich verbrauche insgesamt 150kmx0,769 l/km= 115,4 Liter!
Also selbst bei Vollgas und dem daraus resultierenden maximalen Verbrauch würde ich noch weit von den 150 Litern, die wir mit der Methode der Reichweitenberechnung in Litern/Stunde errechnet haben, entfernt sein.

Erfahrungen:
Tatsächlich ist es in der Realität so, dass die SeaQuest bei optimalen Bedingungen 0,417 Liter/km konsumiert:

Selbst mit 50 km/h liegt sie noch um 0,45 l/km. Der Maximale Verbrauch den ich bei schwerer See um 6-7 Windstärken gegen die See im Halbgleiten jemals gemessen habe liegt um 0.55 l/km bzw. 1,8km/l.

Das bedeutet in der Praxis für meine Berechnungen:
Ich kann für jede Tour bei Normalwetter von 0,5 l/km ausgehen und habe dabei bereits konservativ gerechnet. Es bildet sich eine kleine Reserve, da ich die 0,5 l/km nicht ganz brauche.

Ist höherer Seegang angekündigt, rechne ich mit 0,6 l/km im absoluten Maximum.

Damit komme ich in der Realität bis Windstärke 7 immer aus. Etwaige Abweichungen durch den Mehrverbrauch beim Starten oder zeitweisem Halbgleiten rechnen sich mit dem Rein- und  Raustuckern aus  Zonen mit Geschwindigkeits-beschränkung erfahrungsgemäß sehr gut gegen.

Wenn ich in Verdrängerfahrt unterwegs bin, was bei schwerer See sehr komfortabel funktioniert, bleibe ich sogar unter 0,38 l/km.
Rechnet das eingangs beschriebene Szenario mal für 10km/h Verdrängerfahrt in l/h durch. Da wären wir bei 375 l, wobei in der Realität keine 75 l verbraucht würden.

Leerlauf und langsame Rumpfgeschwindigkeit:

Bis die normale Fahrt in Marschgeschwindigkeit erreicht ist,
hat man oftmals schon 20-30 Minuten lang den Motor laufen- denn man hat abgelegt, die Leinen verstaut, die Fender eingeholt und ist in Rumpfgeschwindigkeit aus dem Hafen getuckert bis man dann in einem Gebiet ist, in welchem schnelles Gleiten zulässig ist .

Selbiges Szenario ergibt sich erneut beim Einlaufen in den nächsten Hafen.
In dieser Stunde hat man aber keine 25l verbraucht, sondern in der Realität ist man vielleicht 2-3km gefahren und hat (0,3 l/km x 3km =) 0,9L konsumiert. Auch hier liegt die Rechnung nach Litern/km wieder deutlich näher an der Wahrheit - denn selbst wenn wir mit 0,5 l/km rechnen würden läge das Ergebnis bei 1,5 l (3kmx0,5 l/km) für diese Stunde.

Kann man diese kurzen Abschnitte in Rumpfgeschwindigkeit denn nicht vernachlässigen?
Hier ein ganz typisches Beispiel eines Motorprotokolls:

5.Data Logger [Engine operating hours according to engine speed],,,,,,,,,,,,,,,,
Engine speed,,,,,,,,,,,,,,,,
- 1000 r/min,,,,,, 169.9,,,,,,,,,,
1000 - 2000 r/min,,,,,, 168.4,,,,,,,,,,
2000 - 3000 r/min,,,,,, 57.2,,,,,,,,,,
3000 - 4000 r/min,,,,,, 63.7,,,,,,,,,,
4000 - 5000 r/min,,,,,, 4.6,,,,,,,,,,
5000 - 6000 r/min,,,,,, 0.0,,,,,,,,,,
6000 - 7000 r/min,,,,,, 0.0,,,,,,,,,,
Total operating hours,,,,,, 463,,,,,,,,,,

Der Motor ist also insgesamt 463 Stunden lang gelaufen, davon 170 Stunden mit unter 1000 Umdrehungen - also Standgas oder Leerlauf.
Das sind rund 37% Standgas oder Leerlauf - Weitere 37% bewegen sich bei 1000-2000 r/min! Ein großer Anteil daran sind Strecken mit Geschwindigkeitsbegrenzung oder geht zum Manövrieren drauf. Bei fast jedem Motor finden sich ähnliche Werte und das ist wirklich völlig normal. Lest Eure Motoren einfach mal aus; Ihr werdet erstaunt sein.

Um die Frage zu beantworten: Nein, gerade diese Abschnitte mit geringer Drehzahl machen Zeitlich einen großen Anteil jeder Tour aus - und verfälschen damit die Berechnung in l/h extrem.

Passt es denn bei gleichbleibendem Wetter, aber unterschiedlichen Geschwindigkeiten?

Wie man sieht, ist mein Verbrauch bei 40 km/h kaum anders als der bei 53 km/h.
Wir rechnen weiter mit unseren 0,5 l/km als Faustwert, die Abweichung ist ja gering (siehe Fotos weiter oben)

Mit der Zeit als Basis aber gäbe es selbst hier bei ganz glatter See ein großes Delta:
Bei 40 km/h würde man 3,75h unterwegs sein, bei 53km/h wäre man hingegen nur 2,85h auf dem Wasser. Man wäre also ein Viertel schneller, denn 2,85 ist fast exakt 75% von 3,75:

40km/h -> 2,85hx25 l/h= 71,25L ….das ist realistisch, zu 40 km/h passt die Angabe in l/h.
52km/h -> 3,75hx25 l/h= 93,75L ….Das wären über 22l mehr! Passt also überhaupt nicht.

Die Angaben l/h ändern sich also drastisch mit der Änderung der Zeitbasis.

Wir stellen also fest:

Sobald man also von den normalen Fahrparametern bei Schönwetter nur ganz geringfügig abweicht, läuft jede Berechnung auf Basis von Litern/Stunde komplett aus dem Ruder.
Mit einem Wert in l/h lässt sich auch für einen potentiellen Käufer überhaupt nicht einschätzen, was das Boot ihn in der Zukunft kosten wird.
Meine persönliche Erfahrung ist, dass so ziemlich alle Verbräuche die man mir jemals in l/h für Boote genannt hat umgerechnet auf den Kilometer absolut unrealistisch erscheinen.
Wer mit solchen Werten um sich wirft, weiß entweder nicht was sein Boot verbraucht oder
möchte nicht wirklich damit herausrücken.

Mit einer Berechnung bei der die Distanz die Basis darstellt können wir sehr genau rechnen, egal ob es nun l/km oder l/sm sind, und wir haben immer eine recht genaue Vorstellung davon, für welche Strecke der Treibstoff im Tank noch ausreicht.