Propellerkunde - Das Duell

Das Testschiff
Das Schiff, eine Bavaria 37 Lagoon in Eignerversion Baujahr 1992/93, ist ausgestattet mit einem Volvo Penta 2003 Turbo (mit Turbolader) mit Saildriveantrieb. Bei einer Motorleistung von 31,6 kW (43 PS) und einer Verdrängung von 8000 kg ergibt sich ein Leistungsgewicht von 3,95 kW/Tonne (5,37 PS/ton), für diese Schiffsgröße ein leistungsmäßig eigentlich ausreichender Wert. Einige gemachte Erfahrungen mit dem Schiff ließen dennoch Überlegungen nach Veränderungen am Antrieb aufkommen: Der Liegeplatz stellt bei ungünstigen Windrichtungen erhebliche Anforderungen an die Manöverierbarkeit des Schiffes. Der Abstand zwischen Saildrive und Ruder verursacht ein verzögertes Ansprechen des Schiffes beim Ruderlagen geben, welches sich bei der vorliegenden Boxensituation negativ bemerkbar macht.

Dieser Umbau zieht allerdings erheblichen Kosten nach sich, außerdem ist mit einer leckenden Stopfbuchse zu rechnen, einem hohen Geräusch- und Vibrationsniveau, sowie dem Risiko, einen Tampen in die Schraube zu bekommen. Auch der Einbau eines Bugpropellers scheidet aus Platzgründen aus. Als Lösungsansatz bleibt damit nur die Optimierung des Propellers.

Der neue Propeller
Bei der Auswahl des passenden Propellers lassen wir uns beraten, anhand des Zubehörkatalogs für einen vorgegebenen Volvo Penta Motor kann der richtige Propeller aber problemlos ausgewählt werden. In Frage kommt ein Propeller mit den Abmessungen 18 Zoll Durchmesser und 12 Zoll Steigung: Wir entscheiden uns schließlich für einen neuen patentierten Dreiblatt-Faltpropeller von Volvo Penta, angeboten für den Saildrive. Die Vergleichskurven stimmten uns optimistisch, das Ziel mit einer vergleichsweise kostengünstigen (wenn auch nicht billigen) Lösung zu erreichen. Eine Verbesserungsmöglichkeit wäre die Umrüstung auf eine Wellenanlage: Der Propeller würde näher an das Ruderblatt rücken.

Rumpfgeschwindigkeiten
Wir sind gespannt auf das Ergebnis unserer Investition, nachdem das Schiff wieder im Wasser schwimmt. Schnell stellen wir fest: Die Aktion hat sich gelohnt. Geschwindigkeitsmessungen ergeben über den gesamten Drehzahlbereich eine höhere Geschwindigkeit und auch eine höhere Endgeschwindigkeit. Aus der optimalen Abstimmung der Antriebsanlage auf das Schiff ergibt sich, ob die theoretische Rumpfgeschwindikeit des Schiffes unter Motor voll umgesetzt werden kann. Die theoretische Rumpfgeschwindigkeit berechnet sich aus der Länge der Wasserlinie nach der Formel Vr=√(LWL/0,64). Für die Bavaria370 Lagoon ergibt sich bei einer Wasserlinie von 9m ein Wert von 3,75 m/sec. Dies entspricht umgerechnet 7,29kn. Mit dem vorhandenen Motor und Festpropeller wurde eine Geschwindigkeit von 7,2 kn erreicht, also in etwa die Rumpfgeschwindigkeit. Der Dreiblatt-Faltpropeller erreichte sogar eine Spitze von 7,8 kn, eine Verbesserung um immerhin 8%. Die Geschwindigkeitsmessung erfolgte mit dem schiffseigenen GPS und es wurde darauf geachtet, dass sich ein stabiler Zustand eingestellt hatte und Windeinfluss auf die Messung vermieden wurde.

Verbesserung
Der Propeller arbeitet also mit einem deutlich besseren Wirkungsgrad, die Motorleistung wird schneller in Schub und Vortrieb umgesetzt werden: Wir erreichen jetzt also die gleiche Geschwindigkeit mit wesentlich geringerer Drehzahl. Neben der Kraftstoffeinsparung, die eine größere Reichweite ermöglicht, stellen wir eine deutlich spürbare Reduktion des Geräuschniveaus und der Vibrationen fest. Die Beschleunigungswerte belegen ein deutlich verbessertes Ansprechen, bei der Rückwärtsfahrt halbiert sich die Zeit, um auf drei Knoten zu beschleunigen! In etwa gleich geblieben sind die Drehkreise rückwärts, dabei fällt auf, dass der Drehkreis über Backbord nur halb so groß ist, wie über Steuerbord. Hier bietet sich somit eine eindeutige Strategie beim Anlegen über Heck (römisch-katholisch) mit Mooringleinen, wie im Mittelmeer üblich.