Ohm’sches Gesetz, Kabelverbindungen und Kabelsätze

Nach dem Ohm’schen Gesetz verhält sich die Verlustleistung eines Kabels proportional zu dessen elektrischem Widerstand und hängt quadratisch vom durchfließenden Strom ab. Einfacher ausgedrückt: Doppelter Strom führt zu vierfachem, zehnfacher Strom zu hundertfachem Verlust.

In Booten wird aus Sicherheitsgründen oft im Kleinspannungsbereich (< 60 Volt) gearbeitet. Deshalb fließen bereits bei elektrischen Antrieben zwischen 2.000 und 4.000 Watt Eingangsleistung je nach Batteriekonfiguration Spitzenströme von 80 bis 100 Ampere.

Zum Vergleich: Eine 1.100 Watt-Bohrmaschine zieht aus einer 220 V Steckdose 5 Ampere. Würde man einen Elektroantrieb mit haushaltsüblichen Kabeln betreiben, ergäbe sich allein über den Kabelwiderstand eine Verlustleistung, die ca. 15% betragen würde. Um die Verluste stattdessen klein zu halten und die Gefahr lokaler Überhitzung zu vermeiden, müssen Hersteller den Kabelwiderstand auf ein Minimum reduzieren. Dafür gibt es zwei Hebel: Die Minimierung der Kabellänge zwischen Batterien und Motor und die Wahl eines Kabels mit geeigneter Querschnittsfläche.

Insgesamt empfiehlt es sich wegen der quadratischen Abhängigkeit der Kabelverluste vom Strom, bei höheren Eingangsleistungen auch höhere Spannungen, also mehr seriell verschaltete Batterien zu verwenden. Die der Batterie entnommene Leistung berechnet sich aus Batteriespannung mal Batteriestrom. Ein Motor mit 2.000 W Eingangsleistung, der mit 2 seriell verschalteten 12 V Bleibatterien betrieben wird, würde also 2.000 W geteilt durch 24 V gleich 83 A Spitzenstrom ziehen.

Bei einem 4.000 Watt Motor wären es bereits 166 A, was zu 4 Mal so viel Kabelverlusten führen würde. Um die Kabelverluste klein zu halten, müsste man dabei in deutlich dickere Kabel investieren. Einen 4.000 W Motor mit 4 seriell verschalteten Bleibatterien a 12 V, also 48 V, zu betreiben, würde zu 4.000 W geteilt durch 48 V gleich 83 A Spitzenstrom führen. Mit dieser Auslegung für die Batteriebank kann man also denselben Kabelsatz wie für den 2.000 Watt Motor verwenden.

Das ist ein Grund, warum unsere Motoren für höhere Leistungen und auch für höhere Spannungen optimiert sind.

Ein Beispiel:

Die Kabelverbindungen eines Außenborders Cruise 2.0 müssen Spitzenströme von über 80 Ampere bewältigen (2000 W bei 24 V). Deshalb hat Torqeedo die Kabelverbindungen und -sätze auf eine Querschnittsfläche von 25-35 mm² ausgelegt. Bei einer Kabellänge von fünf Metern zwischen Motor und Batterie entstehen dabei Verlustleistungen von ca. 17 W. Das entspricht beim Torqeedo Cruise 2.0 einem Verlust von 0,8 Prozent der Gesamtleistung und von 3,4 W pro Kabelmeter. Diese Minimierung des Leistungsverlustes sorgt für einen höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems und bietet ein Plus an Sicherheit, da bei höheren Verlusten die Gefahr lokaler Überhitzung steigt.

Torqeedo Kabelverlustleistung
Kabelverlustleistung in Watt in Abhängigkeit
von Kabelquerschnitt und Kabellänge
Für Torqeedo Cruise 2.0, 24 V, 2.000 W
Kabellänge in m
Kabelquerschnitt in mm²
Kabelverluste <2,5 %
Kabelverluste >2,5 %

Die Kabelverbindungen eines Außenborders Cruise 2.0 müssen Spitzenströme von über 80 Ampere bewältigen (2000 W bei 24 V). Deshalb hat Torqeedo die Kabelverbindungen und -sätze auf eine Querschnittsfläche von 25-35 mm² ausgelegt. Bei einer Kabellänge von fünf Metern zwischen Motor und Batterie entstehen dabei Verlustleistungen von ca. 17 W. Das entspricht beim Torqeedo Cruise 2.0 einem Verlust von 0,8 Prozent der Gesamtleistung und von 3,4 W pro Kabelmeter. Diese Minimierung des Leistungsverlustes sorgt für einen höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems und bietet ein Plus an Sicherheit, da bei höheren Verlusten die Gefahr lokaler Überhitzung steigt.

Torqeedo Kabelverlustleistung
Kabelverlustleistung in Watt in Abhängigkeit
von Kabelquerschnitt und Kabellänge
Für Torqeedo Cruise 2.0, 24 V, 2.000 W
Kabellänge in m
Kabelquerschnitt in mm²
Kabelverluste <2,5 %
Kabelverluste >2,5 %

Die Kabelverbindungen eines Außenborders Cruise 2.0 müssen Spitzenströme von über 80 Ampere bewältigen (2000 W bei 24 V). Deshalb hat Torqeedo die Kabelverbindungen und -sätze auf eine Querschnittsfläche von 25-35 mm² ausgelegt. Bei einer Kabellänge von fünf Metern zwischen Motor und Batterie entstehen dabei Verlustleistungen von ca. 17 W. Das entspricht beim Torqeedo Cruise 2.0 einem Verlust von 0,8 Prozent der Gesamtleistung und von 3,4 W pro Kabelmeter. Diese Minimierung des Leistungsverlustes sorgt für einen höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems und bietet ein Plus an Sicherheit, da bei höheren Verlusten die Gefahr lokaler Überhitzung steigt.

Torqeedo Kabelverlustleistung
Kabelverlustleistung in Watt in Abhängigkeit
von Kabelquerschnitt und Kabellänge
Für Torqeedo Cruise 2.0, 24 V, 2.000 W
Kabellänge in m
Kabelquerschnitt in mm²
Kabelverluste <2,5 %
Kabelverluste >2,5 %