Saildrive

AUS GEGEBENEM ANLASS – SAILDRIVES – WEITERUNGEN
Vor wenigen Tagen erst ist mein Buch BOOTSBAU – Gestern und Heute, veröffentlicht worden.
Habe ich etwas vergessen? Muss ich einstampfen oder mich korrigieren? Negativ, aber hier ist eine kleine Geschichte, die ich für Wert befinde, darüber zu berichten. Zunächst hier meine Gedanken zu Saildrives, die im Buch zu lesen sind:

Bootsbau

Kaum eine Gross Serienwerft verbaut heute noch konventionelle Wellenantriebe, weil der Kostenvorteil von Saildrive 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 stets 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 das Problem später schlau 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 einer weiteren Achillesferse von Segelyachten genähert haben: dem Antrieb über Saildrive, insbesondere im Blauwasser Betrieb.
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 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

UND HIER AUS AKTUELLEM ANLASS EINE ERGÄNZUNG

Propeller: Schwingung bei Segelstellung und from Jens Borner on Vimeo.

Vor wenigen Tagen habe ich von Jens Borner, Eigner einer Bavaria 40 Ocean CC ein interessantes Video erhalten, einem Mann übrigens, mit dem ich seit einiger Zeit in regem Mailaustausch stehe – allerdings keineswegs nur in Bezug auf mein Herzens Thema Heckverzierung, hingegen um sämtliche Imponderabilien des Segelns, en detail um einen segelnden Schwan namens SKOKIE, der für eine lange Reise ausgerüstet werden soll. Schnell wurde deutlich, wen ich zum Gegenüber hatte, einen Dipl. Ing. der als Produktmanager bei VW sein Arbeitsleben lang der Lösung von Detailfragen nachgegangen ist. Naheliegend, dass der Mann seine berufliches Akribie sowie sein Verständnis von technischen Zusammenhängen, als virtuellen Werkzeugkasten, stets bei sich trägt. Die Konsequenzen wurden im Video aufgezeigt. Vibrationen im Saildrive bei stehender Maschine, obwohl ein SPW Drehflügel Propeller montiert, der in Segelstellung parkt, also eigentlich die Klappe halten sollte. Tut er aber nicht! Er erzeugt Vibrationen, die den ruhigen Schlaf der Crew verhindern, und dem Skipper den Schlaf rauben, weil er das ungute Ende von Vibrationen kennt, die an Bord einer Segelyacht Konsequenzen der unangenehmen Art haben können. Ich war jedenfalls hellwach!

Der Eigner hatte seine Schularbeiten gemacht, sorgfältig recherchiert, den Bau eines Strömungskanals mit hohem Luftdurchsatz probiert, die Lateralfläche vor dem Saildrive leicht modifiziert, um dem Problem durch Simulation auf die Spur zu kommen.

Eine lückenlose Dokumentation über Ursachenforschung und Lösungsansätze sind auf dem Blog des Eigner nachzulesen.

Ich war und bin zutiefst beeindruckt von der Akribie, mit der hier vorgegangen wurde. Besser, ich habe Derartiges bislang selten gesehen.
Zunächst die Fakten: der 50 PS Saildrive ist mit 3-Punkt Lagerung am Fundament befestigt, wobei der achtere Silentblock in Verlängerung der Saildrive Ausrichtung dessen Schub und Druck auszugleichen hat. Die Länge des Saildrives zwischen den Kegelradachsen beträgt in etwa 57 cm. Ein festes Druck- oder Schublager ist nicht vorhanden, sodass Lasten jeder Art von vorhandenen 3 Lagern ( Schwingmetall und Silentblock ) aufzufangen sind.

Bei laufender Maschine wird sich niemand an Vibrationen stören, wenn allerdings bei stehender Maschine von Seiten des Propellers Vibrationen im Schiff entstehen, wird interessant, deren Ursachen zu untersuchen.
Gemeinsam sind wir zu folgenden Vermutungen gekommen: der zunächst vorhandene 3 Blatt Festpropeller war zur Verbesserung der Fahrt durchs Wasser durch einen 4 Blatt Drehflügel Prop. ersetzt worden. Es war der Beginn der störenden Vibrationen, die auch nach Umrüstung auf einen 3- Blatt Drehflügel Prop. kaum geringer geworden sind. Es drängt sich die Vermutung auf, dass die technische Besonderheit von Drehflügel Propellern, einer Drehachse jedes einzelnen Blattes, die sich – des leichten Umsteuern und Verdrehens auch in Segelstellung wegen – weit entfernt von der jeweiligen Vorkante – befinden, ursächlich für die unruhige Lage im vorbeiströmendem Wasser zeichnen, weil sie, wie ein überkritisch vorbalanciertes Ruderblatt zu Eigenbewegungen neigen. Einem Effekt, der sich durch die grosse Länge des Kragarms sowie durch die vorhandene „weiche“ Lagerung eher noch verstärkt, in toto ursächlich für die Problematik sein dürfte oder könnte.
Wie zu hören gewesen, bzw. nachzulesen ist, hat der Propeller Hersteller sein besonderes Interesse an einer Lösung der Probleme bereits bewiesen, und wird den Segler weiter unterstützen, damit der Mann auf See wieder ruhig schlafen kann, derweil der Propeller dann „die Klappe hält“. Vermutlich wird ein Umtausch zu Gunsten eines Faltpropellers eine Lösung darstellen können, weil damit Vibrationen im Segelbetrieb logischerweise ausgeschlossen sind, weil hier kein Flügel im vorbeiströmenden Wasser Unruhe erzeugen könnte, weil keiner mehr quer ins Wasser ragt.

Ich lege mich nunmehr auf die Mauer auf die Lauer und warte auf das finale Ergebnis der Recherchen sowie praktischer Versuche. Das Ergebnis wird sicherlich auf dem Blog des Eigners nachzulesen sein.

Es ist der besonderen technischen Expertise sowie Herangehensweise dieses Eigners geschuldet, dass dies Thema detailliert und vollkommen sachlich zur Sprache kommt, denn vermutlich werden sich Segler hier selten derartige Gedanken machen, weil sie Vibrationen jeder Art, auch unter Segeln, wenig Beachtung zu schenken bereit und in der Lage sind. Ein Fehler, der zu korrigieren wäre, zumal dann vielen Seglern einiges klarer werden würde …

Schon interessant, zu sehen, was passiert, wenn „Automotive“ segeln geht, denn ganz plötzlich geraten bislang unbekannte Faktoren und Aspekte in den Fokus, weil die Entwicklungen der Standards für Automobiles anderen Regeln zu folgen scheinen, derweil wir im Wassersport noch akzeptieren, was bei Autos vermutlich niemals Normalität hätte werden können.

Es juckt mich im Kopf, hier die Frage zu stellen, ob wir wohl bei einem Auto akzeptieren würden, wenn eine Antriebsquelle doppelt um jeweils 90 Grad umgelenkt, zudem ca 60 cm parallel versetzt, ohne eine zusätzliche Lagerung ihre Kraft am Rad auf die Strasse bringen würde? Ein Ingenieur würde hier vermutlich Gänsehaut bekommen … denn es entspricht einer Frage, der die Antwort bereits auf den Hacken sitzt. Es ist gleichwohl die Normalität bei Seglern, deren Schiffe mit Saildrive ausgerüstet sind.

Für mich schliesst sich der Kreis in Bezug auf die besonderen Nachteile von Saildrive Antrieben im Blauwasserbetrieb, weil vergleichbare Probleme bei Wellenantrieben kaum entstehen können, zumal dort neben der Rumpfdurchführung meist noch ein Drucklager vorhanden ist, dass die Übertragung von Vibrationen auf die Motorlagerung nochmals besser unterbindet.

Nur mal so dahingesagt! Beobachten wir die Lage…
verspricht

Peter Foerthmann
29.01.2021

3 Antworten zu Saildrive

  1. Borner sagt:

    Donnerwetter, so habe ich meinen Filius noch nie gesehen. Toll was sich so aus einem Vater &Sohn Abi-Segeltörn entwickelt hat

  2. peter sagt:

    Guten Morgen, wenn Segeln zum familiären Bindeglied werden kann, wenn man auf See allen Imponderabilien an Land entfliehen kann, wenn man dabei seine Konventionen beiseite zu schieben in der Lage ist, dann haben sich all die Mühen gelohnt, die man vermutlich bereits lange vergessen hat … dann bleibt nur pure Freude, dass der familiäre Faden nicht gerissen ist … weil ansonsten ein jeder – manchmal still alleine leidend … seine Lebenszeit Richtung dem finalen Horizont zu erleben hätte … ohne je die Erklärung gefunden zu haben, warum alles doof gelaufen ist! Segeln verbindet Menschen, weil die Ausübung diesen schönen Sports Frieden stiftet, derweil Ungemach jeder Art, still und leise hinter dem Horizont verschwindet …
    Einen schicken Tag wünscht aus Hamburg
    Peter Foerthmann

  3. Souverän analysiert, souverän kommentiert. Ja – nicht jede vermeintliche „Innovation“ ist wirklich eine Echte. Und das hier kostensparen dem Ingenieurswissen in der Quere steht ist offensichtlich.
    Glücklicherweise habe ich noch nie in meinem Leben auf einem Schiff derartigen Soll-Bruch-Löchern vertraut. Mir genügt es, dass häufigst sogar Seeventile nicht mal in seewasserbeständiger Bronce installiert werden. Billiges Messing ist viel zu oft anzutreffen. Kosten sparen geht über alles und das sollen dann „seegängige“ Schiffe sein. Mir graut’s davor.

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