Tunnelstrahlruder

Antriebsmotor

Elektromotor, Hydraulikmotor oder direkter Dieselantrieb über ein Winkelgetriebe. Elektroantriebe dominieren, weil sie schnell starten und umsteuern und sich sauber ins Energiemanagement des Schiffs einfügen.

Getriebe und Dichtungen

Ein Winkelgetriebe überträgt den Antrieb von der Motorwelle auf die waagerechte Propellerwelle. Wellendichtungen halten das Seewasser aus Getriebe und Tunnel; Dichtungsversagen ist eine der häufigsten Ursachen von Strahlruder-Stillstand.

Auswahl und Auslegung

Die Strahlruderkapazität folgt aus der Manövrieranforderung, nicht aus dem Platz im Maschinenraum:

• Pfahlzug-Schub in kN, abgeleitet aus der Windangriffsfläche des Schiffs und der geforderten Quergeschwindigkeit fürs Anlegen ohne Schlepperhilfe
• Motorleistung, typisch einige hundert kW auf Küstenschiffen bis zu mehreren MW auf großen Kreuzfahrtschiffen und Offshore-Schiffen mit DP-Bedarf
• Tunneldurchmesser und das Verhältnis von Länge zu Durchmesser, das Schubwirkungsgrad und Strömungsgeräusch beeinflusst
• Fest- gegenüber Verstellpropeller, getrieben davon, wie oft das Strahlruder startet und stoppt und ob weiches Manövrieren gebraucht wird

Klasse- und Regelanforderungen

Die Klassifikationsgesellschaften verlangen für Strahlrudertunnel eine Mindesttauchtiefe, damit der Propeller im Ballastzustand keine Luft zieht und kavitiert, und setzen Strukturanforderungen an die Tunnel-Rumpf-Verbindung. Wo ein Strahlruder auf eine DP-Notation angerechnet wird, verlangen die Klassevorschriften unabhängige Einspeisungen und eine der zugeteilten DP-Klasse angemessene Redundanz. Die periodische Besichtigung deckt Antriebsmotor, Getriebeölzustand und Dichtungsintegrität ab — und bei der Dockung Tunnelgitter und Propeller auf Schäden oder Bewuchs.

Typische Fehler

• Dichtungsleckage - verschlissene Wellendichtungen lassen Seewasser ins Getriebe, verunreinigen das Öl und beschleunigen den Lagerverschleiß
• Kavitationserosion - Betrieb in leichtem Ballast mit zu geringer Tauchung narbt die Propellerflügel und mindert den Schub mit der Zeit
• Hydraulikausfall der Verstellnabe - der Verlust des Verstellöldrucks lässt die Flügel in unkontrolliertem Winkel stehen
• Treibgutschlag - Tauwerk, Fischereigerät oder Eis im Tunnel verbiegt Flügel oder blockiert den Propeller
• Motorüberhitzung - wiederholte kurze Schübe beim Anlegen ohne Abkühlzeit lösen den Thermoschutz aus

Worauf es beim Lieferanten ankommt

• Dokumentierte Pfahlzug-Testergebnisse bei der bemessenen Tunneltauchung, nicht nur gerechnete Zahlen
• Getriebe- und Dichtungsersatzteile regional vorgehalten, denn ein Strahlruderausfall setzt oft ein Schiff fest, das zum Anlegen darauf angewiesen ist
• Klassenzulassung von Tunnelstruktur und Antriebsstrang zusammen, nicht als getrennte Posten
• Geräusch- und Vibrationsdaten, wenn der Tunnel nahe an Unterkunftsräumen liegt

Jeden Strahlruderstart mit Dauer und Stromaufnahme protokollieren — ein langsames Hochkriechen des Laufstroms über Wochen, lange vor jedem Alarm, ist meist das erste Zeichen eines sich anbahnenden Dichtungs- oder Lagerproblems im Getriebe.