Falscher Propeller: Wenn das Boot nicht läuft

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Zündschlüssel rum, Motor an, Gang rein – doch es passiert nicht viel. Zumindest nicht das, was Sie erwartet haben. Die Kiste will einfach nicht recht laufen. Beim Kauf den falschen Motor bestellt? Hätt’s nicht doch die eine Schuhnummer größere Maschine sein müssen, die ihnen der Bootsverkäufer mit dem Hinweis auf Leistungsreserven so warm ans Herz gelegt hat, der dann aber dem Rotstift zum Opfer fiel, weil sie noch ein bißchen Bordelektronik wollten und der Aufpreis doch recht saftig war.

Am Skipper nagen Selbstzweifel. Meist zu unrecht, denn häufig liegt es nicht an seiner mit dem Rotstift geführten Unterschrift unter dem Kaufvertrag, daran, dass sich zuwenig Kolben im Bootsrumpf drehen und nicht genug Leistung aus dicken Zylindern schöpfen, dass eine Yacht nicht auf Rumpfgeschwindigkeit oder ein Sportboot nicht ins Gleiten kommt, sondern am falschen Propeller. Und es wäre nicht das erstemal, dass ein verschlafener Werftarbeiter am Montagmorgen in die falsche Kiste gegriffen und einen zu grossen oder kleinen Propeller auf die Welle geklopft hätte – und schon läuft das Boot nicht.

Wenn das neue Boot also nicht so auf Touren kommt, sollte man hier mit der Überprüfung beginnen. Denn was der Motor an Pferdchen produziert, muss erst in Fortbewegung umgewandelt werden. Auf dem Boot passiert das üblicherweise mit einer Schiffsschraube oder besser – einem Propeller. Letzterer pumpt eine Wassermasse durch sich hindurch, wozu er das Wasser beschleunigen muss, was wiederum eine Reaktionskraft hervorruft, die den Propeller in die entgegengesetzte Richtung des von ihm nach hinten beschleunigten Wassers schiebt. Das Prinzip funktioniert deshalb, weil die Propellerflügel, logischerweise, schräg gestellt sind, was der Fachmann Steigung nennt. Wie bei einer Holzschraube gibt sie den Weg an, den die Flügelspitze bei einer Umdrehung in einem festen Stoff zurücklegen würde.

Wenn das Boot nicht richtig läuft, sprich auf die gewünschte Geschwindigkeit kommt, ist das so ähnlich wie wenn sie mit ihrem 30-Gang-Superleicht-Trekkingrad im falschen Gang ins Büro strampeln. Entweder drehen ihre Beine und ihr Puls hoch, weil der Gang zu klein ist oder ihre Wadenmuskeln schaffen es kaum, den Widerstand zu überwinden, weil sie mit dem Schalthebel in den größten Gang gerutscht sind, mit dem Ergbniss, dass sie permanent zu spät dran sind. Schraube und Motor müssen zueinander passen. Das kann doch nicht so schwer sein, wird sich mancher fragen? Schließlich geht es im Wasser weder bergauf oder bergab.

Doch so einfach ist es nicht, denn im Gegensatz zu ihrem Fahrrad, wo sie die Übersetzung auf Grund eines Satzes verschiedener Ritzel problemlos verändern und damit den Gegebenheiten, z. B. ihrer Kondition, anpassen können, sitzt der Propeller starr auf der direkt vom Motor angetriebenen Welle und nur ein sogenanntes Wendegetriebe ist dazwischen geschaltet, dessen (fast) einziger Zweck es ist, ihnen das Vorwärts- oder Rückwärtsfahren zu ermöglichen. Statt mit verschiedenen Ritzeln muss der Bootskonstrukteur mit Steigung und Durchmesser, aber auch mit der Blattzahl und Propellerform arbeiten, um den Wassersdurchsatz bzw. Übersetzung zu steuern.

Und auch wenn sie kein Montagsboot bekommen haben, brauchen selbst renommierte Schrauben- oder Motorhersteller immer wieder zwei drei oder sogar mehr Anläufe, bis auf einer Welle der perfekt passende Propeller sitzt und Kleinigkeiten wie ein zusätzlicher 100-Liter-Frischwassertank können das Gleichgewicht schnell verschieben. Unterstützt wird die Propellergrößenberechnung heute natürlich durch entsprechende Computerprogramme, ohne das Fingerspitzengefühl des Fachmanns geht es aber nicht. Es ist zudem einleuchtend, dass ein Verdränger einen anderen Propeller als ein Gleitboot braucht.
 
Bei Gleitbooten mit Z-Antrieb oder Aussenborder ist die Propellerauswahl grundsätzlich durch dessen Konstruktion begrenzt. Sprich: Die Kavitationsplatte des Z-Antriebs, (der ja, wie ein Aussenborder, in verschiedenartigste Boote eingebaut wird) läßt einfach nur einen bestimmten maximalen Durchmesser des Propellers zu. Vielfach kann die optimale Auslastung und Anpassung des Motors deshalb nur durch die richtige Wahl der Steigung erreicht werden. Diese wiederum ist bei Gleitbooten, wo sehr viele verschiedene Faktoren zusammenspielen, nur sehr schwer zu berechnen.

Auf Grund der Motorleistung, Drehzahl am Propeller (womit auch die passende Getriebeuntersetzung eine Rolle spielt), der Bootsform und des Gewichts wird eine reelle Spitzengeschwindigkeit angenommen. Mit dieser Geschwindigkeit und der maximalen Drehzahl am Propeller errechnet sich die Propellersteigung (eine kleine Schikane ist dabei noch der sogeannte Schlupf, der je nach dem 15 bis 35 Prozent betragen kann). Im allgemeinen wird aber der Propellerlieferant oder die Werft mit Erfahrungswerten oder Vergleichsdaten einen annähernd richtigen Propeller bestimmen, welcher dann nach einem ersten Test eventuell noch-mals ausgetauscht oder abgeändert werden muss, bis das letzte an Feinabstimmung herausgekitzelt ist.

Bei Innenbordern mit Wellenanlage bestimmt der Bootskonstrukteur die maximale Propellergrösse mit, indem er einen gewissen Abstand zwischen Welle und Bootsrumpf durch deren Einbauwinkel vorgibt. Die Propellerwahl gestaltet sich dadurch recht kompliziert, da hier der Spielraum von Propellerdurchmesser und Steigung wesentlich grösser ist. Der Propellerfachmann geht dabei so vor, dass er zunächst die Rumpfgeschwindigkeit berechnet und dann auf Grund der Motorleistung und Drehzahl am Propeller den Durchmesser bestimmt. Im zweiten Schritt wird anhand der Drehzahl, Geschwindigkeit und des Schlupfs die Steigung ermittelt. Für Gleitboote haben sich Dreiblattpropeller durchgesetzt. wobei in den letzten Jahren auch Vier- und Fünfblattpropeller auf den Markt kamen.

Im Allgemeinen kommen Vier- oder Fünfblattpropeller aber eher in schweren, untermotorisierten Verdrängern zum Einsatz. Die Grossschifffahrt verwendet Propeller mit bis zu 12 Flügeln. Vier- oder Fünfblattpropeller verbessern eventuell die Beschleunigung. In der Spitzengeschwindigkeit ist der Dreihblattpropeller aber immer noch das Maß der Dinge. Auf einen Vierblatt muss man eventuell auch zurückgreifen, wenn nachträglich ein stärkerer Motor oder ein anderes Getriebe eingebaut wird und kein Platz für einen grösseren Dreiblattpropeller vorhanden ist. Seit einigen Jahren gibt es zudem Vierblatt-Propeller mit sichelförmig nach hinten gezogenen Blättern (Skew-Form). Sie sind sehr geräuscharm und eignen sich für stark motorisierte Verdränger und Halbgleiter.

Für Segelboote werden neben den Standardpropellern viele verschiedene Propellersysteme angeboten, die den Widerstand unter Segeln reduzieren sollen wie Falt- oder Drehflügelpropeller. Nicht jedes System ist dabei für jedes Boot geeignet. Ist ein Boot eher knapp motorisiert (so um die 2,5 PS pro Tonne) braucht man einen Dreiblattpropeller, bei höherer Motorleistung reicht ein Zweiblattpropeller. Auch die Kielform spielt eine Rolle. So ist direkt hinter einem Langkiel ein Zweiblattpropeller wegen der Verwirbelung keine gute Wahl. Sicher werden Sie sich jetzt fragen, ob ihr Boot wohl mit dem richtigen Propeller bestückt ist. Gibt es dazu keine Faustformel. Es gibt sie.
Der Propeller ist dann richtig, wenn der Motor in etwa oder genau bei Vollgas und frei fahrendem Boot auf seine Nenndrehzahl kommt. Ein wenig darunter oder darüber ist akzeptabel. (letzteres aber wegen Drehzalbegrenzung kaum zu erreichen).

Um das zu prüfen braucht man ein Log und einen Drehzahlmesser an Bord, ohne geht es nicht. Stimmt ein Propeller nicht, merkt man das also als allererstes an der Drehzahl des Motors. (Das kann sich auch im Laufe der Jahre verschlechtern, weil das Boot immer schwerer wurde, z.B. durch Zubehör und Einbauten oder durch Wasseraufnahme des Gfk). Liegt die Abweichung von der Nenndrehzahl im Bereich von +600 U/min, kann dies durch Veränderungen am Propeller korrigiert werden. Dabei wird der Durchmesser oder die Steigung verändert, wobei allerdings nur mit einer Propellerberechnung definitiv gesagt werden kann, was im jeweiligen Fall zu tun ist.

Liegt die Drehzahl zu weit neben der Nenndrehzahl, so muss ein neuer Propeller für das Boot gerechnet und montiert werden. Falsche Drehzahlen – zu hohe (die verhindert ohnehin meist der Drehzahlbegrenzer), aber auch zu niedere (!) – können den Motor überbelasten. Das Resultat sind teure Reparaturen. Zu Veränderungen können auch Beschädigungen am Propeller führen wie z. B. verbogene Blätter. Ursache sind Grundberührungen, häufig am Bodensee auch Kollisionen mit Treibholz. Egal ob verbogene oder ausgebrochene Flügel oder beschädigte Propellereintrittkanten, sie verursachen Vibrationen und Kavitation und machen sich durch ein Rumpeln an der Propellerwelle bemerkbar – oder verändertem Drehzahlverhalten – und müssen vom Fachmann repariert werden.

Neben allen Werften und Motorenwerkstätten kann man sich für die richtige Propellerwahl oder Reparatur auch an Propellerfachwerkstätten wenden wie z.B. in Seenähe die schweizerische Infanger Propeller AG (CH-6373 Ennetbürgen), die sich auf die Anpassung und Reparatur von Propellern spezialisiert hat. hdm