In einem überfüllten Hafen bei Seitenwind ohne mechanische Hilfe zum Steuern des Bugs anzulegen, stellt selbst erfahrene Eigner auf die Probe. Die Bugschraube ist in den letzten Jahren zu einem nahezu unverzichtbaren Zubehör auf Freizeitbooten über 8 Meter geworden, aber die häufigste Frage in der Werft bleibt dieselbe: Wie viel Schub ist wirklich nötig? Die Antwort ist keine feste Zahl, sondern das Ergebnis einer Berechnung, die Länge, Verdrängung und windexponierte Fläche berücksichtigt.
Wie man den benötigten Schub in kgf berechnet
Der Schub eines Bugstrahlruders wird in kgf (Kilogramm-Kraft) gemessen und ist der Parameter, der die Fähigkeit der Schraube bestimmt, Wind und Strömung bei Manövern mit niedriger Geschwindigkeit zu widerstehen. Es gibt keine universelle Formel, die für jeden Rumpf gilt, aber Werften und Hersteller stützen sich auf einige wiederkehrende Variablen.
Länge und Verdrängung
Die Verdrängung, also das Gesamtgewicht des Bootes bei voller Beladung, wirkt sich direkt auf die Trägheit aus, die die Schraube überwinden muss. Ein schwererer Rumpf erfordert mehr Drehmoment, um seitlich bewegt zu werden, auch bei gleicher Länge. Für eine vertiefte technische Bedeutung des Begriffs bietet der Eintrag des Treccani zum Thema Verdrängung eine klare und präzise Definition.
Im Allgemeinen gilt für Motor- oder Segelboote mit traditionellem Rumpf:
- bis 8 Meter und leichte Verdrängung (unter 4-5 Tonnen): Richtwert Schub 35-45 kgf;
- zwischen 9 und 10 Metern, mittlere Verdrängung (5-8 Tonnen): Richtwert Schub 45-60 kgf;
- zwischen 11 und 12 Metern, Verdrängung über 8 Tonnen: Richtwert Schub 60-80 kgf oder mehr, besonders bei Rümpfen mit ausgeprägtem Unterwasserschiff.
Diese Werte sind Richtwerte: Boote mit kantigem Rumpf, tiefem Ballastkiel oder großen Aufbauten können eine höhere Kategorie erfordern, als es die reine Länge vermuten lässt.
Windexponierte Segelfläche
Ein häufiger Fehler ist es, die Bugschraube nur anhand des Rumpfes zu dimensionieren und die windexponierte Segelfläche zu ignorieren, also die Fläche von Bordwand, Aufbauten und Sonnendächern, die seitlich vom Wind getroffen werden kann. Ein Boot mit hohem Flying Bridge oder eine Motoryacht mit vielen Aufbauten bietet eine unbeabsichtigte Segelfläche, die die Kraft deutlich erhöht, die nötig ist, um den Bug beim Anlegen in Position zu halten.
Aus diesem Grund ist es bei der Auswahl sinnvoll, nicht nur die Gesamtlänge zu berücksichtigen, sondern auch:
- die durchschnittliche Höhe der Aufbauten über der Wasserlinie;
- das Vorhandensein von Sonnendächern, Biminis oder festen Strukturen, die den Windwiderstand erhöhen;
- das übliche Fahrgebiet, da konstante Winde über 15-20 Knoten einen Sicherheitszuschlag beim berechneten Schub erfordern.
Tunnel-Bugschraube vs. einziehbare externe Bugschraube
Nachdem der benötigte Schub festgelegt ist, betrifft die nächste Wahl die Bauart. Die zwei am weitesten verbreiteten Lösungen auf dem Bootsmarkt sind die Tunnel-Bugschraube, die im Rumpf integriert ist, und die einziehbare externe Bugschraube, die an einer Gondel montiert ist, die sich nur bei Bedarf unter den Rumpf ausfährt.
Tunnel-Bugschraube: Vorteile und Grenzen
Der Tunnel ist die am weitesten verbreitete Lösung bei Serienbooten zwischen 8 und 12 Metern, da er günstiger zu installieren und strukturell einfacher in den Rumpf während der Bauphase zu integrieren ist. Der quer verlaufende Kanal beherbergt den Elektromotor und die Schraube und erzeugt einen seitlichen Schub durch ein durchgehendes Loch im Rumpf.
Zu den Hauptvorteilen gehören:
- geringere Installationskosten im Vergleich zu externen Lösungen;
- kein Platzbedarf während der Navigation, da die Schraube immer im Tunnel versenkt bleibt;
- hohe Zuverlässigkeit bei Rümpfen mit moderatem V-förmigem oder rundem Rumpf.
Die Hauptgrenze betrifft Rümpfe mit geringer Rumpfhöhe am Bug, bei denen der Tunnel unter bestimmten Lagebedingungen teilweise aus dem Wasser herausragen kann, was die Schubwirkung verringert.
Externe Bugschraube: wann sie sich lohnt
Die einziehbare externe Bugschraube wird vor allem bei der Nachrüstung gewählt, wenn es nicht möglich oder sinnvoll ist, den Rumpf zu durchbohren, um einen durchgehenden Tunnel zu schaffen, oder bei Segelbooten mit schmalem Rumpf, bei denen der Tunnel die Hydrodynamik beeinträchtigen würde. Die Gondel fährt nur während der Manöver aus und fährt bei der Navigation bündig mit dem Rumpf ein, wobei die Segelleistung erhalten bleibt.
Es ist eine teurere und mechanisch komplexere Lösung, aber oft die einzige Möglichkeit bei Rümpfen, die nicht für eine Tunnel-Schraube ausgelegt sind.
Elektrischer Verbrauch und dedizierte Batterie
Der Schub der Bugschraube ist direkt mit der vom Motor aufgenommenen elektrischen Leistung verbunden, was direkte Auswirkungen auf die Bordanlage hat. Eine Schraube mit 45-50 kgf zieht in der Regel zwischen 150 und 200 Ampere bei 12 V für wenige Sekunden Dauerbetrieb, während Modelle mit 70-80 kgf über 250-300 Ampere erreichen können, weshalb viele Werften Anlagen mit 24 V auf Booten über 10-11 Meter vorsehen.
Aus diesem Grund ist es üblich, Folgendes vorzusehen:
- eine dedizierte Batterie, getrennt von der Start- und Servicebatterie, dimensioniert für die Stromspitzen der Schraube;
- Kabel mit angemessenem Querschnitt und so kurz wie möglich zwischen Batterie und Motor, um Spannungsabfälle zu begrenzen;
- ein thermischer Schutzmechanismus, der die Stromversorgung unterbricht, falls die Nutzung die vom Hersteller angegebenen Grenzen überschreitet.
Positionierung des Tunnels relativ zum Bug
Die Position des Tunnels entlang der Längsachse des Bootes beeinflusst die Manövrierfähigkeit ebenso stark wie die Nennleistung der Schraube. Je weiter der Tunnel vom äußersten Bug zurückversetzt ist, desto kürzer ist der Hebelarm und damit geringer der Drehungseffekt bei gleicher kgf-Leistung. Die aufmerksamsten Werften positionieren den Tunnel so weit vorne wie möglich, kompatibel mit der Rumpfgeometrie, und suchen einen Kompromiss zwischen Schubwirkung und struktureller Widerstandsfähigkeit des Rumpfes an dieser Stelle.
Eine vertiefende Erklärung zur allgemeinen Funktionsweise von Schiffsschrauben, nützlich für alle, die die hydrodynamischen Prinzipien hinter dem Schub besser verstehen wollen, ist im Eintrag von Wikipedia zum Schiffsschraube).
Auswahl der Schraube und Wartung im Laufe der Zeit
Das im Tunnel installierte Laufrad ist keine universelle Komponente: Steigung, Durchmesser und Anzahl der Blätter müssen auf die Motorleistung und den Durchmesser des Kanals abgestimmt sein. Ein Ersatz wie die’Quick FVSGEL185R05A00 Schraube, mit fünf Blättern ist darauf ausgelegt, einen optimalen Kompromiss zwischen Schub und Kavitationserosion bei kompatiblem Tunnel-Durchmesser zu gewährleisten.
Die regelmäßige Wartung betrifft nicht nur die Schraube, sondern auch den kathodischen Schutz des Gesamtsystems. Das BTQ185 Quick Schraubenanoden-Kit muss mindestens einmal pro Saison überprüft werden, da eine Anode, die mehr als 50 % verbraucht ist, das Stahl- oder Bronzegehäuse der Schraube nicht mehr vor galvanischer Korrosion schützt, was im Laufe der Zeit die Dichtigkeit des Motors beeinträchtigen kann.
Installation der Bugschraube und Kontrollsysteme
Die Installation der Bugschraube erfordert eine vorläufige strukturelle Bewertung des Rumpfes, um sicherzustellen, dass der gewählte Punkt für den Tunnel keine Schotten, Tanks oder Längsverstärkungen durchquert. Bei werftseitig vorbereiteten Booten ist der Vorgang einfacher, während bei Nachrüstungen oft eine lokale Verstärkung des Rumpfes um die Öffnung erforderlich ist.
Für diejenigen, die den Bugpropeller in ein größeres Manövriersystem integrieren, einschließlich Ankerwinde und Fernbedienungen, ermöglicht ein Kit wie das KRWTH+ KIT RRC ANKERWINDEN-PROP R04+ / HT4+ A02 die Steuerung zentral von der Badeplattform oder Fernbedienung aus, was Manöver beim Anlegen vereinfacht, ohne mehrere separate Bedienfelder verwalten zu müssen.
Häufig gestellte Fragen zum Bugpropeller
Wie viele kgf werden für ein 10-Meter-Boot benötigt?
Für ein etwa 10 Meter langes Boot mit mittlerem Verdrängung liegt der typische Bereich zwischen 45 und 60 kgf, nach oben zu überprüfen, wenn der Aufbau groß ist oder das Fahrgebiet häufige Winde über 15 Knoten aufweist.
Ist ein Tunnelpropeller oder ein einziehbarer Außenpropeller besser?
Das hängt vom Rumpf ab: Der Tunnel ist günstiger und die Standardwahl bei werftseitig vorbereiteten Booten, während der einziehbare Außenpropeller verwendet wird, wenn der Rumpf nicht durchbohrt werden kann oder bei Segelbooten, bei denen der Tunnel die Hydrodynamik beeinträchtigen würde.
Warum wird eine eigene Batterie für den Bugpropeller benötigt?
Weil der Motor sehr hohe Stromspitzen für kurze Zeiträume zieht, und das Teilen der Batterie mit anderen Verbrauchern Spannungseinbrüche verursachen kann, die sowohl den Propeller als auch andere Bordkreise beeinträchtigen.
Beeinflusst der Bugpropeller-Tunnel die Fahrleistung?
Bei gut konstruierten Rümpfen ist der Einfluss minimal, aber ein zu nahe an der Oberfläche platzierter oder schlecht ausgeführter Tunnel kann bei höheren Geschwindigkeiten zusätzlichen Widerstand und hydrodynamische Geräusche verursachen.
Wie oft sollte der kathodische Schutz des Propellers überprüft werden?
Es ist gute Praxis, die Anoden mindestens einmal pro Saison zu inspizieren, oder öfter, wenn das Boot in Gewässern mit hoher elektrischer Leitfähigkeit oder starken Strömungen am Liegeplatz liegt.
Wenn Sie überlegen, welchen Schub Sie für Ihr Boot wählen sollen oder Ersatzteile und Komponenten für den bereits an Bord installierten Bugpropeller benötigen, kann Ihnen das Technofluid-Technikteam helfen, die beste Lösung für Ihren Rumpf und Ihr Fahrgebiet zu finden.
