Saildrive

WIESO WESHALB WARUM
Wer einmal seinen Wagen angeschoben hat, weil er das Tanken vergessen hat, weiss, das dies am besten am Achtersteven vom Auto klappt. Oder maritim: warum zieht der Hafenschlepper seine Last am Bug? Richtig: weil Lasten, ob gezogen oder geschoben, am besten in gerader Linie ohne Übertragungsverluste in eine zu bewegende Masse einzubringen sind.

Diesem Prinzip folgen Schiffsantriebe seit der Stunde Null, seitdem Motoren unter Deck gewaltige Segeldome an den Masten überflüssig machen und Schiffe fortan nach Fahrplan durch die Gegend dampfen.

„Duck die, da kömmt een Damper!“ Neudeutsch: Duck dich, da kommt ein Dampfer!

DAS PRINZIP
Ein Propeller drückt in gerader Linie über die Welle zur Schiffsmaschine, damit es vorwärts und möglich wenig Kraft verloren geht. Logisch, dass dabei enorme Kräfte nach vorne schieben, ebenso logisch, dass diese Schubkraft idealerweise nicht von den Motor Fundamenten aufzufangen ist, weil diese eben nicht für die Aufnahme von Scherkräften vorgesehen sind. Auf eine Segelyacht übertragen, würde das schnell verständlich, weil Schwingmetalle und Gummilagerungen ansonsten ständig nach vorne geschoben werden würden, weil hier der Kraftschluss für die Vorwärtsbewegung stattzufinden hätte.

Nicht wahr: im ungünstigsten Fall, z.B. bei plötzlichem Halt durch Kollision mit unvorschriftsmässigen Widerwärtigkeiten – z.B. einem zu fixen gegnerischen Schiff – könnte der ganze Motor samt Fundamenten … nach vorne in den Schiffs Salon geschoben oder gestossen werden – und das möchte man ja tunlichst vermeiden, zumal Schwingmetalle als Airbags nicht geeignet sind.

Hier abzuhelfen, haben plietsche Inschenöre das Drucklager erfunden. Supersolide und ergo fest mit dem Schiffsrumpf verbunden, wird der Propellerschub hier kraftschlüssig in den Schiffsrumpf eingeleitet, derweil der Motor weiter vorne – ganz in Ruhe – nur an seiner Welle dreht und, von jeglicher Schubkraft unbehelligt, an seinem Platz ruhig stehen bleibt. So einfach und logisch funzt Physik.

Diese Spielregeln hatten dereinst auch für Motor- und Segelboote Gültigkeit. Jedenfalls bis zu dem Tage, an dem Controller über die Produktionsprozesse zu entscheiden hatten und findige Schnüffelnasen von Werftbesitzern die Steigerung der Erträge erahnten. Denn, nicht wahr, der Motorantrieb für Schiffe ist eine komplexe Angelegenheit, der sich aus vielen Komponenten zusammensetzt:
– Motor – Getriebe – Schaltkulisse,
– Wellenantrieb samt Drucklager,
– Stevenrohr mit oder ohne Schmierung oder Dichtung
– Schwanzwelle samt Propeller mit oder ohne Cutter, damit dumme Leinen ggf. gehäckselt und nach achtern wegpropellert werden, wovon der Skipper gar nix merkt.

Es ist einleuchtend, dass diese Installationen aufwendig und teuer sind, ergo als Dorn ins Auge eines Controllers geraten. Menschen sind schon erfinderisch, wenn es darum geht, die Spielregeln von Aufwand zu Ertrag zu eigenem Vorteil zu optimieren.

WELLENANTRIEB KONTRA Z-DRIVE

Jede Verlagerung der Schubachse relativ zum Kurbelwellen Ausgang, bedeutet Wirkungsgrad Verlust, weil durch Umlenkung ( Kegelrad Getriebe ) Reibung entsteht, die die Leistung am Propeller mindert. Zudem entsteht eine Verwindung, weil den Schubkräften sodann Scherkräfte entgegenstehen, deren Kräfte nicht mehr gradlinig in den Schiffskörper einzubringen sind, weil die Schubachse mit zunehmendem Abstand zur Kurbelwelle unheilvolle Hebelkräfte entfaltet. Bei einem Aussenbord Motor ist dies mit blossem Auge zu erkennen, wenn der Propeller bereits beim Einlegen des Vorwärtsganges seine Position nach vorn verändert. Die Schubkräfte am unteren Ende werden oben über den Spiegel in den Rumpf eingeleitet. Jede Veränderung von Vorwärts Schub oder Rückwärts Zug bewirkt eine Veränderung der Propellerposition. Je nach Solidität der Bauweise eines Schiffes wird dabei sogar der Spiegel in Mitleidenschaft gezogen.

Wer an einem Banana Boot – ganz aus Versehen! – mehr PS als zulässig ( ca 2 PS only! ) an der AB Halterung verwendet, kann erleben, dass das Bötchen sich insgesamt verwindet und sodann jeder Welle geschmeidig biegsam folgt, bevor der Motor dann das Gefährt eigenständig rechts überholt.

Z-DRIVES und SAIL-DRIVES
Die Entwicklung von Z-DRIVES und SAIL-DRIVES waren der logische Weg, um die Kosten für Montage und Ausrichtung von Einbaumotoren enorm zu reduzieren. Ist das Loch im Heck- oder Schiffsboden erst hergestellt, vorgefertigte Motoren und Antriebsfundamente im Schiff eingebracht / verklebt, ist die finale Montage des Antriebs in erstaunlich kurzer Zeit erledigt, weil sämtliche Komponenten bereits vorinstalliert, lediglich miteinander verbunden werden müssen.

Ohne hier auf die Details von Z-Drives für Motorboote einzugehen, sei nur das wichtigste Argument hier hervorgehoben: Motorantrieb samt Fundamente bilden mit dem Spiegel eines Motorbootes als solide Einheit gute Voraussetzungen für eine vernünftige Krafteinleitung in den Schiffsrumpf, zumal die Länge der Z-Achse vergleichsweise klein bleiben kann, weil Motorboote stets im Gatt liegend vorwärtsgetrieben werden, der Bug des Schiffes dabei aus dem Wasser kommt.

SAILDRIVE
Kaum eine Grossserienwerft verbaut heute noch konventionelle Wellenantriebe, weil der Kostenvorteil von Saildrives Antrieben auf Werftseite zu verlockend ist. Was für den Urlaubs- und Hobbysegler zu akzeptieren ist, weil deren Schiffe im Jahres Rythmus über viele Monate an Land zu parken haben, wo Servicearbeiten erledigt werden können, das kehrt sich ins Gegenteil für Schiffe die long term im Einsatz und im Wasser sind. Im Gegensatz zum konventionellen Wellenantrieb, bei dem sich lediglich der Propeller im Wasser ist, befinden sich beim Saildrive empfindliche Bauteile – der gesamte Z-Antrieb – unerreichbar unter Wasser. Servicearbeiten, Ölwechsel, Leckagen oder Beschädigungen erfordern zwingend, dass das Schiff dafür aus dem Wasser genommen werden muss. In entfernten Destination nicht immer eine praktikable Sache.

Ich erinnere mich an einen Schriftwechsel mit Bobby Schenk, als er mit seinem Privilege Katamaran in Malaysia über Emulsion im Getriebeöl seines Saildrives klagte, was ihm graue Haare verursacht hatte. Mit der fachkundigen Hilfe anderer Segler ( Manfred Urich SV Larossa ) hat er später das Problem plietsch gelöst

Saildrive Antriebe unter Wasser sind nahezu regelmässig aus Aluminium produziert, einem Werkstoff, der, wenn nicht AlMG5 zum Einsatz kommt, mit Seewasser zu Konflikten führen kann, weshalb die Antriebsteile durch Zinkanoden geschützt werden müssen. Eine notwendige Servicearbeit, die der long term Verwendung im Wege steht.

Womit wir uns elegant und unmerklich einer weiteren Achillesferse von Segelyachten genähert haben: dem Antrieb über Saildrive, insbesondere im Blauwasser Betrieb.

HARTE FAKTEN

Selbst bei sorgfältigster Abwägung, sowie akribischer Suche nach Vorteilen von Saildrive Antrieben für den Blauwassersegler … fallen mir keine ein, denn gute Manövriereigenschaften sind auch mit Wellenantrieben zu erreichen, solange der Propeller dicht vor dem Hauptruder seinen Arbeitsplatz hat.

Die Liste der Nachteile jedoch liesse sich ergänzen:
– Zur Montage ist ein gewaltige Loch im Schiffsboden notwendig, das lediglich durch Gummimembrane ( ggf. doppelt ) gegen Wassereinbruch geschützt ist. Vergleichsweise kann Wasser durch eine traditionelle Stopfbuchse nur Tropfen weise eintreten. Wassereinbruch durch die Gummimembrane ist dagegen ein Horrorszenario, weshalb Hersteller und Versicherung hier klare Regeln zur Kontrolle / Ersatz der Membrane aufgestellt haben.
– Die Antriebsteile befinden sich, verglichen mit einer Wellenanlage, ungeschützt unter dem Schiffsboden, was bei Treibgut, Leinen, Fischernetzen, Kollision, Strandung erhebliche Kopfschmerzen bereiten kann.

Wenn Volvo bei Motorbooten mit IPS – POD Antrieben konstruktiv Vorsorge getroffen hat, dass die gesamte Unterwasser Antriebseinheit im Kollisionsfall vom Rumpf des Schiffes „abgerissen – abgetrennt“ wird, um ggf. ein Loch im Schiff zu vermeiden, so hinterlässt dies einen Schaden im fünfstelligen Bereich. In aller Regel verfügen Saildrive Antriebe gegenüber den Pod Antrieben über einen längeren Hebel, sodass auf die Frage nach einer „Sollbruchstelle“ mehrere Optionen möglich werden, keine davon ist angenehm:
– Abriss / Bruch am Flansch unterhalb der Membrane
– Überlast am Saildrive Fundament in der Bodensektion des Schiffes
– Bruch / Verwindung im Schiffsboden

WARUM ACHILLESFERSEN
Bei der Auswahl eines Schiffes für ausgedehnte Reisen sollte möglichst wenig dem Zufall überlassen werden, wenn es darum geht, potentielle Probleme unterwegs zu umschiffen. Darum habe ich den Terminus von den ACHILLESFERSEN verwendet, weil er ohne viele Worte ausdrückt, dass man sie vermeiden sollte.

als Wort zum Sonntag
Peter Foerthmann