Was man an einem Bugstrahlruder prüft.
171 Modelle von 17 Herstellern. Darunter die Hersteller im Überblick und die vollständige Modellliste.
Was ein Bugstrahlruder definiert
Ein Bugstrahlruder ist ein Propeller -- üblich mit verstellbarer oder fester Steigung -- quer in einem Tunnel montiert, der nahe dem Bug durch den Rumpf läuft, und erzeugt Querschub fürs langsame Manövrieren statt Vortrieb. Es unterscheidet sich von Azimutstrahlern oder Wasserstrahlantrieben für die dynamische Positionierung darin, dass es nur Schub quer zur Mittschiffslinie erzeugt, normal unter wenigen Knoten Vorausfahrt genutzt wird und nicht für Dauerlauf gedacht ist -- die meisten sind für Aussetzbetrieb bemessen, gemessen in Minuten je Manöver statt in Stunden. Der Tunnel selbst ist ein dauerhafter, in den Rumpf gebauter Widerstandsnachteil, hingenommen für den Manövriervorteil und auf vielen Schiffen für die geringere Schlepperabhängigkeit im Hafen.
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Hauptkomponenten
Tunnel
Ein Stahlrohr durch den Rumpf, mit einem Gitter oder Stabrost an jedem Ende, um Unrat vom Propeller fernzuhalten, in Durchmesser und Länge so bemessen, dass die Strömungsverluste beim Auslegungsschub annehmbar bleiben.
Propeller
Festpropeller sind einfacher und billiger, erzeugen aber nur in einer Drehrichtung Schub und verlangen einen umkehrbaren Motor; Verstellpropeller kehren den Schub durch Änderung des Blattwinkels um, während Motor und Propeller in einer Richtung weiterdrehen, was schnellere Antwort gibt.
Antriebsmotor
Elektromotoren, angesichts des hohen Anlaufstroms oft mit Sanftstarter oder Frequenzumrichter, sind auf kleineren und mittleren Schiffen üblich; Hydraulikmotoren, gespeist von einem zentralen Hydraulikaggregat, sind üblich, wo der Schubbedarf höher ist oder wo Hydraulikleistung für andere Decksmaschinen ohnehin installiert ist.
Steigungsverstellung und Kupplung
An Verstellpropellereinheiten ein hydraulischer Steigungssteller in der Nabe, von der Brücke geregelt, dazu an hydraulisch getriebenen Einheiten eine Kupplungsanordnung.
Auswahl und Auslegung
- Der geforderte Schub gegen die Windangriffsfläche des Schiffs und die erwarteten Manövrierbedingungen, etwa die Windgeschwindigkeit, gegen die das Schiff ohne Schlepper die Position halten soll.
- Feste gegen verstellbare Steigung, die Einfachheit und Kosten gegen Antwortgeschwindigkeit und Regelgüte tauscht.
- Elektrischer gegen hydraulischer Antrieb, je nachdem welche Leistungsquelle schon da ist und welcher Einsatzzyklus erwartet wird.
- Tunneldurchmesser und Tiefe unter der Wasserlinie, was sowohl die Schubwirksamkeit als auch das Belüftungsrisiko beeinflusst -- in den Tunnel gezogene Luft im leichten Ballastzustand kappt den Schub scharf.
- Die Einsatzbemessung, also die Minuten Dauerlauf vor einer nötigen Abkühlphase, gegen die typische Manövrierzeit des Schiffs im Hafen.
Vorschriften und Klasse
Die Klassevorschriften fordern, dass Bugstrahlruder, die auf eine Positionier- oder Manövriernotation des Schiffs anrechnen, bestimmte Zuverlässigkeits- und Redundanzstandards erfüllen — ein rein für Anlegekomfort verbautes Strahlruder trägt aber typisch leichtere Anforderungen als eines, auf das man sich für die dynamische Positionierung verlässt. Wo der Strahlrudermotor stark am Bordnetz zieht, prüft die Klasse, dass sein Starten andere wesentliche Verbraucher derselben Schalttafelsektion nicht stört. Die periodische Besichtigung umfasst Tunnelgitter, Propellerzustand und Dichtungsintegrität dort, wo die Welle den Rumpf durchdringt, denn ein Dichtungsversagen dort ist ein direkter Flutungspfad.
Typische Fehler
| Fehler | Ursache | Folge |
|---|---|---|
| Der Schub ist spürbar schwächer als bemessen | Belüftung aus dem Fahren mit zu geringer Tiefe unter dem Tunnel im leichten Ballastzustand | Geminderte Manövrierautorität genau dann, wenn das Schiff am leichtesten und am windanfälligsten ist |
| Propeller- oder Gitterschaden | Durchs Tunnelgitter eingezogener Unrat oder Eis, oder Grundberührung | Vibration, geminderter Schub und in schweren Fällen Wellen- oder Lagerschaden |
| Dichtungsleck an der Wellendurchführung | Dichtungsverschleiß über Dienstjahre, oder Schaden bei Propeller- oder Lagerwartung | Wassereintritt in den Strahlruderraum, der angesichts der direkten Seeverbindung dringende Reparatur verlangt |
| Überhitzung bei längerem Gebrauch | Betrieb über die Aussetzbemessung hinaus während eines langen oder schwierigen Anlegemanövers | Eine automatische Thermoauslösung, die den Schub im ungünstigen Moment kappt, oder Wicklungsschaden, wenn die Auslösung überbrückt ist |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Eine Schubkurve im Pfahlzugzustand und beim typischen Betriebstiefgang des Schiffs, nicht bloß eine einzelne Nennzahl.
- Eine klar genannte Einsatzzyklusbemessung, abgeglichen mit realistischen Hafenmanövrierzeiten im Fahrtgebiet des Schiffs.
- Ersatzteilverfügbarkeit für Propeller, Dichtungen und, an Hydraulikeinheiten, den Steigungssteller, denn ein Strahlruderausfall lässt das Schiff oft ohne schlepperfreie Anlegefähigkeit stranden.
- Referenzinstallationen ähnlicher Tunnelgröße und Antriebsart, denn die Strahlruderhydrodynamik reagiert empfindlich auf Tunnelverhältnisse, die nicht immer linear skalieren.
Belüftung im leichten Ballastzustand ist ein Rumpfentwurfs- und Beladungsthema, kein Strahlruderfehler -- bevor die Einheit verurteilt wird, Tiefgang und Trimm gegen die Mindesteintauchtiefe des Herstellers für vollen Nennschub prüfen.