Stromversorgung | Mangomia 2

Energieversorgung

Kenntnisstand Dez 2025, Zeitpunkt der Installation

Aus der Erfahrung mit unserem ersten Segelkatamaran, einer Lagoon 450S, wussten wir, dass es möglich ist, auf einen Generator zu verzichten und dennoch mithilfe von Lithiumbatterien eine Klimaanlage über Nacht zu betreiben. Dieses Konzept wollten wir auf unserer neuen MANGOMIA erneut umsetzen – allerdings mit gezielten Verbesserungen. Unser Ziel war es, an Bord möglichst uneingeschränkt Strom nutzen zu können, vergleichbar mit dem Komfort zu Hause.

Bei der Umsetzung der neuen Lösung habe ich mich konzeptionell vor allem auf den Stromverbrauch der sechs an Bord installierten Klimaanlagen (230 V) konzentriert. Wenn es gelingt, diese sechs Anlagen mit ihrem enormen Energiebedarf ohne Generator und ausschließlich aus Batterien zu betreiben – was in der Praxis nur selten erforderlich sein wird –, dann können alle übrigen 230-V-Verbraucher, die ohnehin nur sporadisch genutzt werden, problemlos mit ausreichend Energie versorgt werden.

Aus unserem ersten Katamaran wussten wir zudem, dass die damals installierte Batteriekapazität von 19,2 kWh eher knapp bemessen war. Für das neue Projekt war daher klar, dass wir deutlich mehr Speicherkapazität benötigen würden. Eine weitere Erkenntnis aus der Vergangenheit war, dass begehbare Solarpanels wenig effizient sind und in der Praxis nur etwa die Hälfte der spezifizierten Leistung liefern. Ebenso hatten wir gelernt, dass Wechselrichter bei unzureichender Belüftung schnell überhitzen und dadurch massiv an Leistungsfähigkeit verlieren.

Warum kein Generator? Für diese Entscheidung gab es mehrere überzeugende Gründe:

Wartungsaufwand: Der wichtigste Grund war der Wunsch, auf einen weiteren Motor an Bord zu verzichten, der regelmäßig gewartet werden muss und zusätzliche Komplexität mit sich bringt.
Zusätzliches Gewicht im Heckbereich: Der werksseitig verbaute Generator wäre im Steuerbord-Motorraum installiert worden und hätte achtern ein zusätzliches Gewicht von rund 250 kg bedeutet. Gerade im Heckbereich ist unser Boot jedoch bereits stark belastet – vor allem durch verschiedene Ausrüstungen und Optionen. Dazu zählen insbesondere die hydraulische Bade- und Dinghy-Plattform, ein Highfield CL 360 mit FTC-Console und 30-PS-Tohatsu-Außenborder, eine hydraulische Gangway von Besenzoni mit rund 150 kg auf der Backbordtreppe sowie ein Solargestänge mit etwa 160 kg inklusive fünf PV-Panels.
Verbrauch, Lärm und Emissionen: Ein Generator hätte bei laufenden Klimaanlagen permanent mitlaufen müssen, was zu zusätzlichem Treibstoffverbrauch geführt hätte. Hinzu kommen Lärm- und mögliche Geruchsbelästigungen durch Abgase, die den Komfort an Bord deutlich beeinträchtigen können.

Welche Anforderungen musste das System erfüllen?

Nächtlicher Klimabetrieb aus Batterien: Die Klimaanlage der Masterkabine sowie zusätzlich eine Klimaanlage in einer Gästekabine sollten über Nacht ausschließlich aus Lithiumbatterien betrieben werden können.
Volllastbetrieb bei Bedarf: Bei Bedarf sollten alle Klimaanlagen gleichzeitig betrieben werden können – parallel dazu auch weitere 230-V-Verbraucher wie Waschmaschine/Trockner, Geschirrspüler, Wassermacher, Kombi-Backofen sowie Steckdosen für Haartrockner und andere Geräte.
Ausreichende Solarleistung: Es sollte genügend PV-Leistung installiert werden, um die Lithiumbatterien tagsüber unter optimalen Bedingungen für die folgende Nacht wieder aufzuladen – selbst bei eingeschalteter Klimaanlage im Salon während des Tages.
Leistungsfähige Lichtmaschinen: Starke Alternatoren sollten sicherstellen, dass die Lithiumbatterien bei hohem Strombedarf oder geringer Solarleistung möglichst schnell wieder geladen werden können.
Systemredundanz: Das System musste redundant ausgelegt sein, um auch bei Ausfall einzelner Komponenten jederzeit eine sichere Stromversorgung zu gewährleisten.
Ausreichende Leistungsreserven: Es sollten ausreichende Reserven berücksichtigt werden, um Alterungseffekte sowie temperaturabhängige Einflüsse beim Laden und Entladen der Energie auszugleichen.
Optimale Gewichtsverteilung: Eine ausgewogene und durchdachte Gewichtsverteilung an Bord war ein zentrales Kriterium.
Bewährte Technik und professioneller Support: Zum Einsatz kommen sollte ausschließlich am Markt etablierte, bewährte Technik, installiert durch einen leistungsfähigen Fachbetrieb, der auch langfristig Support gewährleisten kann.
Automatisches Laden der Servicebatterien: Die „normale“ Batteriebank für die 12-V-Verbraucher sollte automatisch aus der großen Lithiumbatteriebank geladen werden.

Realisierung

Die Kernkomponenten der Energieversorgung

Zwei Lithium-Batteriebänke:
- 48-V-Batteriebank (Hauptenergiespeicher): Als zentraler Energiespeicher für alle 230-V-Verbraucher dient eine 48-V-Lithiumbatteriebank mit einer Gesamtkapazität von 40,1 kWh. Sie besteht aus acht Victron NG LiFePO₄-Batterien mit jeweils 25,6 V / 200 Ah / 5,12 kWh. Die Batterien sind in einer INOX-Box verbaut und verfügen über eine automatische Feuerlöschanlage, die den ab 2026 geltenden Normen entspricht.
- 12-V-Batteriebank (Servicebatterien): Für alle 12-V-Verbraucher kommt eine separate 12-V-Lithiumbatteriebank mit zwei Victron BMS LiFePO₄-Batterien à 12,8 V / 330 Ah / 4,22 kWh zum Einsatz.
  Diese ersetzt die originalen AGM-Batterien und ist ebenfalls in einer INOX-Box gemäß der neuen Normen installiert.
Dual-48-V-Sytem von Integrel: Ein 48-V-System an beiden Motoren sorgt für das Laden der 48-V-Batteriebank während des Motorbetriebs.
Photovoltaikanlage: Fünf Maxeon SPR 430-W-PV-Panels laden die 48-V-Batteriebank
Wechselrichter / Ladegeräte: Zwei Victron MultiPlus II mit jeweils 8.000 VA (48 V / 230 V) übernehmen die Wandlung, Netzsynchronisation und das Batterieladen.

Die Teilsysteme und ihr Zusammenspiel

Integrel 48V-System https://integrelsolutions.com/

Die Integrel-Alternatoren bilden den eigentlichen Ersatz für einen Generator – mit dem entscheidenden Unterschied, dass sie nicht dauerhaft laufen, sondern nur dann aktiv sind, wenn einer oder beide Motoren in Betrieb sind. Während dieser Zeit laden sie mit einer Nennleistung von 2 × 9 kW (in der Praxis eher 2 × 6 kW Dauerleistung) die 48-V-Batteriebank sehr schnell wieder auf. Wie schnell dies tatsächlich geschieht, werde ich zu einem späteren Zeitpunkt berichten, sobald ausreichend Praxiserfahrung vorliegt.

Auf der MANGOMIA sind zwei dieser „Super“-48-V-Alternatoren verbaut, jeweils einer pro Motor. Die originalen Alternatoren bleiben weiterhin installiert und versorgen nach wie vor die 12-V-Batteriebank. (Für Insider Dani und Bodo: Damit sind hoffentlich keine Keilriemenwechsel in der Biskaya mehr nötig 😉).

Integrel ist somit eine zusätzliche, vollständig unabhängige Installation, die ergänzend zur ursprünglichen 12-V-Anlage von Fountaine Pajot an Bord integriert wurde.

Was mich vom Nutzen des Integrel-Systems überzeugt hat, ist die Tatsache, dass die 48-V-Batteriebank immer dann geladen wird, wenn die Motoren laufen – und das passiert häufiger, als man denkt: beim An- und Ablegen, bei Ankermanövern oder während der Fahrt bei Flaute. In diesen Situationen erzeugen die Integrel-Alternatoren mit nur geringfügig höherem Treibstoffverbrauch zusätzlich wertvolle elektrische Energie.

Bei sehr heißem Wetter, geringer Solarleistung, Gästen an Bord und entsprechend intensivem Einsatz der Klimaanlagen reicht diese automatische Ladung jedoch nicht immer aus. In solchen Fällen müssen die beiden Motoren zusätzlich täglich für etwa 30 bis 60 Minuten betrieben werden, um ausreichend Energie zur Verfügung zu stellen.

Integrel ist bereits seit mehreren Jahren am Markt etabliert. Ich konnte bislang keine Berichte über relevante negative Erfahrungen finden, dafür jedoch zahlreiche positive Rückmeldungen. Austausch und Unterstützung findet man unter anderem in der Facebook-Gruppe „Integrel on a Boat“. Zwar existieren auch ähnliche, jedoch nicht vollständig integrierte Lösungen anderer Anbieter, die preislich günstiger sind. Für mich war jedoch entscheidend, ein bewährtes, integriertes System zu wählen, das von einem professionellen Betrieb installiert wird, eine Garantie beinhaltet und langfristigen Support bietet.

48V-Bank

Die 40,1 kWh große 48-V-Batteriebank besteht aus acht Victron NG LiFePO₄-Batterien mit jeweils 25,6 V / 200 Ah / 5,12 kWh. Für zwei Personen an Bord ist diese Kapazität klar überdimensioniert, mit Gästen hingegen nicht. Da jeweils zwei 25,6-V-Batterien parallel geschaltet werden müssen, kamen technisch nur 2, 4, 6 oder 8 Batterien in Frage. Sechs Einheiten erschienen uns letztlich als zu knapp dimensioniert – daher fiel die Entscheidung auf acht Batterien.

Der Einsatz von 48 V bietet gegenüber einem klassischen 12-V-System mehrere entscheidende Vorteile: Bei gleicher Leistung können die Anschlusskabel rund viermal kleiner dimensioniert werden, was Gewicht, Platzbedarf und Verluste reduziert. Zudem lässt sich das proportional gesteuerte Sleipner Side-Power Evision 48-V-Bugstrahlruder mit 100 kgf Schubkraft direkt aus der 48-V-Batteriebank betreiben. Zusätzliche Pufferbatterien für den Thruster sind somit nicht erforderlich.

Im Vorfeld der Installation wurde ich von Pochon SA gefragt, ob die Lithiumbatterien gemäß der neuen ISO-Norm 23625:2025 installiert werden sollen. Diese Norm betrifft Boote mit mehr als 600 W Lithium-Batteriekapazität an Bord und könnte künftig – möglicherweise bereits ab 2026 – verbindlich vorgeschrieben werden (zumindest innerhalb der EU). Unsere 48-V-Batteriebank wird daher gemäß dieser neuen Vorgaben in einer Edelstahlbox mit integriertem, automatischem Feuerlöschsystem installiert. Dasselbe gilt für die 12-V-Batteriebank.

Eine der kniffligsten Fragen war der Einbauort. Den Platz des ursprünglich vorgesehenen Generators wollten wir aus Gründen der Gewichtsverteilung nicht mit den Batterien belegen, sondern die Masse weiter nach vorne im Schiff bringen. Da die Batterien ohnehin in einer Edelstahlbox verbaut werden, fiel die Entscheidung auf den Ankerkasten. Damit befinden sich die Batterien knapp vor dem Mast und zentral im Schiff – allerdings bringen sie insgesamt rund 320 kg auf die Waage und sind somit alles andere als ein Leichtgewicht. Wir wagen dieses Setup und werden sehen, ob sich die Gewichtsverteilung in der Praxis bewährt.

Ein erheblicher Nachteil dieser Lösung ist allerdings, dass die rund 70 × 70 × 70 cm große Box einen beträchtlichen Teil des Ankerkastens einnimmt. Der verbleibende Platz für Segel, Fender, Mooringleinen und weiteres Equipment ist dadurch deutlich eingeschränkt. Aber wie so oft gilt: Man kann nicht alles haben 😉

12V-Bank

Aus verschiedenen Gründen haben wir die originalen 12-V-AGM-Batterien durch zwei Victron BMS LiFePO₄-Batterien mit jeweils 12,8 V / 330 Ah / 4.220 Wh ersetzt. Ursprünglich war geplant, auf Backbord und Steuerbord jeweils einen proportionalen externen 12-V-Pod-Thruster von Sleipner mit 50 kgf Schubkraft zu installieren und diese direkt aus der 12-V-Lithiumbatteriebank zu betreiben. Dieses Projekt haben wir inzwischen verworfen – beziehungsweise offen gelassen, da es zu einem späteren Zeitpunkt noch realisiert werden könnte.

Die nun installierte Gesamtkapazität von 8.440 Wh ist deutlich überdimensioniert. Diese Reserve erlaubt uns jedoch, das Pod-Thruster-Projekt bei Bedarf später doch noch umzusetzen. Nach dem Motto „viel hilft viel“ sind wir in diesem Fall bewusst großzügig ausgelegt.

Unabhängig davon war mir aus Gründen der Redundanz wichtig, zwei Batterien zu installieren. Sollte eine Batterie ausfallen, muss die zweite weiterhin genügend Kapazität besitzen, um sämtliche 12-V-Verbraucher zuverlässig zu versorgen. Alternativ hätte man zwar auch zwei Batterien mit jeweils halber Kapazität einsetzen können, wir haben uns jedoch bewusst für diese Lösung entschieden.

Die 12-V-Batteriebank wird primär von den beiden originalen Alternatoren geladen, zusätzlich jedoch auch automatisch aus der 48-V-Batteriebank. Diese Ladung erfolgt ohne unser Zutun über vier Victron SmartSolar MPPT 100/50.
Warum gleich vier Stück? Jeder dieser Laderegler kann maximal 50 A liefern. Aus Redundanzgründen sollten es mindestens zwei sein. Fällt jedoch ein Regler aus, könnten 50 A unter Umständen nicht ausreichen – insbesondere dann nicht, wenn künftig die beiden Pod-Thruster an die 12-V-Bank angeschlossen werden. Drei Regler wären somit das Minimum, mit vier Stück sind wir klar auf der sicheren Seite.

In der Praxis bedeutet das, dass die 12-V-Batteriebank durch das Nachladen aus der 48-V-Bank nahezu permanent bei 100 % Ladezustand gehalten wird – unabhängig davon, wie viele Verbraucher angeschlossen sind. Streng genommen wäre diese Auslegung nicht zwingend notwendig, sie sorgt jedoch für ein extrem stabiles und zuverlässiges 12-V-Bordnetz, was uns zusätzlichen Nutzen bietet.

Photovoltaik Panels

Bewusst haben wir auf die von Fountaine Pajot angebotenen, auf dem Salon- und Cockpitdach aufgeklebten, begehbaren PV-Panels verzichtet. Aus eigener Erfahrung wissen wir, dass diese in der Praxis meist nur etwa die Hälfte der spezifizierten Leistung erbringen. Zudem sind sie vergleichsweise teuer.

Aus diesem Grund haben wir uns für fünf fest montierte Maxeon SPR 430-W-Panels entschieden, die auf einem Edelstahlträger am Heck installiert sind. Diese Module boten zum Zeitpunkt der Evaluierung das beste Verhältnis von Gewicht zu Leistung. Der sogenannte Edelstahlrahmen ist dabei bewusst nicht als geschlossene Konstruktion ausgeführt, sondern besteht aus Längs- und Querholmen. Dadurch kann er später mit überschaubarem Aufwand angepasst werden, um größere oder leistungsstärkere Panels aufzunehmen.

Ein entscheidender, stark einschränkender Faktor bei der Panelwahl war die Tatsache, dass die Module direkt die 48-V-Batteriebank laden sollen. Um ein 48-V-System laden zu können, müssen die Panels aus technischen Gründen eine Leerlaufspannung von mindestens etwa 60 V liefern. Entsprechend kam nur eine sehr begrenzte Auswahl an Modulen in Frage. Leider ließ sich darunter kein bifaziales Panel mit mehr als 60 V finden.

Um auch bei Teilverschattung stets das Maximum aus den Panels herauszuholen, ist jedes einzelne Panel an einen eigenen MPPT-Laderegler angeschlossen

Multiplus II 8000W, 48V/230V

Die MultiPlus-Geräte wandeln den 48-V-Gleichstrom der Lithiumbatterien in 230-V-Wechselstrom um. Die Anforderungen an dieses System waren klar definiert: der gleichzeitige Betrieb aller 230-V-Klimaanlagen, zusätzlich einiger weiterer 230-V-Verbraucher, ein Stromkomfort wie zu Hause ohne Einschränkungen sowie eine hohe Versorgungssicherheit durch Redundanz.

Der gleichzeitige Betrieb aller Klimaanlagen erfordert rund 6.000 W Dauerleistung. Die Wahl fiel daher auf den Victron MultiPlus II 8.000 W, da dieser laut Datenblatt eine lineare Dauerleistung von 6.400 W bei 25 °C liefert, bei 40 °C noch 5.500 W und selbst bei 65 °C immerhin 4.000 W. Temperaturen um 40 °C sind in der Praxis schnell erreicht, sodass wir in solchen Situationen gegebenenfalls auf eine oder zwei Klimaanlagen verzichten müssen. Wie sich dies im realen Betrieb bewährt, wird sich zeigen, der Betrieb je einer Klimaanlage pro Kabine und eine im Salon ist in jedem Fall gewährleistet.

Der zweite MultiPlus II mit 8.000 W versorgt sämtliche übrigen 230-V-Verbraucher, einschließlich aller Steckdosen. Dieser Wechselrichter ist bewusst deutlich überdimensioniert. Der entscheidende Vorteil liegt jedoch in der Redundanz: Im Falle eines Ausfalls eines der beiden MultiPlus-Geräte können wir zwischen den beiden Verbrauchergruppen Klimaanlagen und übrige Verbraucher umschalten und so den Betrieb aufrechterhalten.

Ein besonderer Dank geht an Willy von Pochon SA in La Rochelle für diese clevere und praxisnahe Lösung!