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letzter Beitrag 27.11.21 um 09:48 von  Capt‘n Motylek
Online Rechner für Ankerlast und minimal benötigte Kettenlänge
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MathiasW Posts:3
--
24.11.21 um 20:07

    Ankern ist ein sehr kontroverses Thema, ich weiß!  Dennoch möchte ich hier ein kostenloses Tutorial-Tool vorstellen, welches mein Sohn und ich entwickelt haben und das es ermöglicht, die maximale Ankerlast und die minimal erforderliche Kettenlänge beim Ankern zu berechnen, nachdem man die Eingabeparameter für das Schiff sowie die See- und Wetterbedingungen (d.h. Schwell und Wind / Böen) eingegeben hat. Es arbeitet mit verschiedenen physikalischen Einheiten, wie daN (deka Newton), kp (Kilopond, was ungefähr einem daN entspricht), oder imperialen Einheiten von englischem Pfund und Fuß - mit den Knöpfen ganz oben rechts kann man umschalten. Je nachdem, aus welchem Land Sie kommen, wird das Tool versuchen, eine intelligente Annahme vorzunehmen, um die Standardwerte korrekt einzustellen. Das Tool kann im Basismodus und im Expertenmodus verwendet werden. Ich empfehle, im Basismodus zu beginnen und von dort aus weiterzuarbeiten.

    Schauen Sie sich die beigefügte Tabelle an, die die Ergebnisse für verschiedene Ankerszenarien zeigt. Wind und (großer) Schwell sind immer gleich und die maximal verfügbare Kette ist auf 50 Meter festgelegt. Ich habe drei verschiedene Ankertiefen gewählt (natürlich vom Bugroller aus gemessen): 3, 5 und 9 Meter. Schließlich habe ich die Qualität des Ankerstropps / Hahnepots (auf Englisch Snubber / Bridle) variiert - ich definiere die Qualität durch die Dehnung / Streckung des Ankerstropps bei einer bestimmten Windstärke. Bei einer Länge von 3 Metern und ohne Ankerstropp zeigt das Tool einen Fehler an, was bedeutet, dass die Kette alleine in meinem Modell die (große) Schwellenergie nicht absorbieren kann. Vergleicht man dann 5 und 9 Meter Ankertiefe, so stellt man fest, dass der Zugwinkel am Ankerschaft bei fester Kettenlänge natürlich leicht zunimmt, aber gleichzeitig sinkt die Ankerlast von 1322 daN auf 480 daN, also auf weniger als die Hälfte! Diese massive Verringerung der Ankerkraft gleicht die geringfügige Verringerung der maximalen Haltekraft durch den größeren Zugwinkel mehr als aus. Wenn Sie schließlich einen “Excellent snubber" verwenden, wird die Ankerkraft weiter auf nur 156 daN reduziert. Das ist weniger als 1/8 der Ankerlast bei 5 m Ankertiefe und ohne Ankerstropp. Was für ein Unterschied! Diese Ergebnisse zeigen deutlich, wie wichtig es ist, vor allem in flachem Wasser ausgezeichnete Ankerstropps / Hahnepots zu verwenden. Die Verwendung von mehr Kette würde keinen großen Unterschied machen, da die Kette im flachen Wasser nicht wirksam ist.

    Ich bin hier davon ausgegangen, dass der Schwell bei allen Ankertiefen gleich (und ziemlich groß) ist, was sicherlich häufiger nicht stimmt. Wenn dem aber so ist, dann ist es auf jeden Fall sicherer bei großem Schwell in tieferem Wasser zu ankern. (In meinem Modell wird die Schiffsgeschwindigkeit am Anker durch den Schwell bestimmt.) Alle Parameter bis auf einen zu fixieren und nur diesen einzigen zu variieren ist ein typischer wissenschaftlicher Ansatz, um die Auswirkungen dieses Parameters zu untersuchen. Verstehen Sie mich also bitte nicht falsch, wenn ich sage, dass der Schwell unabhängig von der Ankertiefe hier immer der gleiche ist. Das ist er i.A. ganz sicher nicht - nur in dieser Analyse ist es so angenommen!

    Entgegen der landläufigen Meinung ist es also nicht immer besser, den flachsten Liegeplatz zum Ankern zu wählen. Erfahrene Segler werden das wissen, aber zumindest ich wusste das nicht, als ich mit dem Segeln anfing - in meinen Segelkursen wurde das nicht erwähnt und die einfache Regel lautete: Verwende bei ruhigem Wetter ein Ketten-zu-Wassertiefe-Verhältnis von 3:1 und mehr, wenn es windig wird...

    Hier ist der Link zum Online-Tool: https://anchorchaincalculator.com

    Wenn Sie das Tutorial nicht lesen wollen und auch das kurze Video nicht ansehen möchten, hier einige Anmerkungen zu den erforderlichen Eingaben: Vessel type bezieht sich darauf, ob es sich um ein Einrumpfboot, einen Kat oder ein Tri handelt und wie es gebaut ist: schlank, mittel oder wuchtig. Diese Informationen werden benötigt, um die Windangriffsfläche (Windage area) Ihres Schiffes zu schätzen. Die Ankertiefe (Anchor depth) ist in zwei Felder unterteilt, die Sie z. B. als Freibord und Wassertiefe verwenden können, aber auch jede andere Aufteilung ist möglich. Die Schiffsgeschwindigkeit vor Anker (Vessel velocity at anchor) ist die maximal beobachtete Geschwindigkeit über Grund vom Anker weg, während das Schiff vor Anker liegt. Es ist schwierig, diesen Wert genau zu bestimmen, da Kartenplotter nicht sehr genau sind, aber oft liegt er im Bereich von 0,1 bis 0,7 kn. Dieser Wert bestimmt zusammen mit dem Schiffsgewicht (Vessel weight) die Schwellenergie. Was die Ankerstropp-Qualität (Snubber quality) betrifft, so definiere ich sie im Basismodus qualitativ in einfachen englischen Worten. Nicht wissenschaftlich, ich weiß, aber die Namen haben eine Bedeutung - ein guter Ankerstropp ist ein guter Ankerstropp, und ein lausiger Ankerstropp ist ein lausiger Ankerstropp...  Wenn Sie tiefer einsteigen wollen, verwenden Sie den Expertenmodus. Ein “Excellent snubber" erfährt zum Beispiel eine Streckung von 1,6 Metern bei einer Windstärke von 8 Beaufort oder 40,2 kn (ohne Schwell, welcher als Last hinzukäme). Wenn Sie das Datenblatt Ihrer Ankerstropp-Leine haben, können Sie auch einen einfachen Dreisatz anwenden, um die für das Tool erforderliche Eingabe zu berechnen. Wenn Sie die qualitativen Beschreibungen des Ankerstropps verwenden und feststellen, dass die vom Tool berechnete Streckung des Ankerstropps stark von dem abweicht, was Sie tatsächlich als Streckung beobachten, müssen Sie die Bewertung der Qualität Ihres Ankerstropps anpassen. Meine Beobachtung ist, dass viele Leute ihren Ankerstropp anfangs überbewerten - ich habe das jedenfalls getan, als ich damit anfing...  Natürlich kann sich ein Ankerstropp von nur 2 Metern Länge nicht um weitere 1,6 Meter dehnen!

    Und wenn ich von Schwell spreche, meine ich alle Arten von Wellen, die auf das Schiff treffen.

    Dieses Online Tool ist nicht dazu gedacht, bei jedem Ankern verwendet zu werden, sondern eher als Hilfsmittel zum Ausprobieren / Lernen und um zu sehen, wie groß die auf den Anker wirkenden Kräfte in verschiedenen Szenarien sind. Zum Beispiel können Sie damit eine erste schnelle Einschätzung der Qualität des von Ihnen verwendeten Ankerstropps vornehmen. Ich hoffe, dass es Ihnen hilft, bessere Entscheidungen für das sichere Ankern zu treffen.

    Rückmeldungen sind herzlich willkommen!

    Cheers, Mathias, SV SAN, momentan Mazatlan, Pazifik, Mexiko

    PS: Wenn Sie die Physik und das Modell im Detail verstehen wollen - es handelt sich, kurz gesagt, um eine klassische Kettenkurve mit einer daran gekoppelten elastischen Feder (den Ankerstropp) mit aufeinander abgestimmten Lasten. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte: https://trimaran-san.de/die-kettenk...er-ankert/

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    Capt‘n Motylek Skipper Skipper Posts:54
    --
    27.11.21 um 09:48

    Hallo Mathias,

    dass Dir bisher niemand geantwortet hat bedeutet sicher nicht, dass keiner Dein Tool benutzt hat. Erst einmal danke ich Dir für Deine Mühe und habe Respekt vor dem Geleisteten. Das kommt einer wissenschaftlichen Arbeit fast schon nahe. Die Erläuterungen habe ich nicht vollständig begriffen, wobei mir die grundsätzlichen Zusammenhänge beim Thema Ankern schon geläufig sind. Ich habe diese allerdings auch nur grob überflogen. Auch ging ich bisher erst 3 x auf Drift und da war dann einfach nicht genug Kette da. 

    Da kommen wir auch zu einem verbesserungswürdigen Aspekt. Du schreibst, dass nur Kettenlängen bis 50 Meter Berücksichtigung finden. Gerade auf Langfahrt und bei schwereren Yachten ist in der Praxis doch i.d.R. mehr an Bord.Und bekanntlich bewahrheitet sich die Aussage "viel hilft viel" selten so wie beim Ankern.

    Insgesamt ein interessanter Fachbeitrag für dieses Forum, dessen fachliches Niveau schon mal deutlich gehobener war. 

    Vielleicht erlaubst Du abschließend noch den Hinweis auf Herrn Dr. Hans Lampalzer, welcher ebenfalls in den unterschiedlichsten Bereichen sehr kompetent ausführt. Ein so schönes und praktisches Toll wie bei Dir findet sich dort allerdings nicht.

    Danke für Deine Mühe und

    Fair Winds

    Martin

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