Ist mein Coastal Boot schneller in tiefen Wasser?

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Dieser Artikel geht auf eine Diskussion in Rowperfect vor einiger Zeit zurück, in der Leser darüber in Bezug auf Flachwasserrudern sprachen. Gilt das auch für Coastal Rowing? Ist mein Coastal Boot schneller in tiefen Wasser?  Ja – es kommt darauf an …

Frage: Haben Sie die Wassergeschwindigkeit Ihres Bootes beim Rudern über eine flache Sandbank bemerkt? Peter ruderte mit seinem Solo an einem spanischen Strand entlang und meldete einen Geschwindigkeitsabfall beim Überqueren einer Sandbank von 9,5 km/h auf 8 km/h. Sein Freund, der Peter mit einem 6,00 m Kajak begleitete, reduzierte die Geschwindigkeit von 9 km/h auf 7,5 km/h. Wie kann das sein?

Ist mein Coastal Boot schneller in tiefem Wasser?

Hier ist der erste Grund: Flachwasserwiderstand

Der Begriff Flachwasserwiderstand bezeichnet einen widerstandserhöhenden Effekt auf die Unterströmung beziehungsweise Umströmung von Schiffen bei der Durchfahrt von tiefen- beziehungsweise seitenmäßig beschränktem Wasser, wie zum Beispiel bei Zufahrten zu Häfen an der Küste und bei vielen Flüssen und Kanälen.

Bei tiefenmäßig stark beschränktem Wasser ist der Durchfluss, also die Öffnung, durch die das Wasser vom Bug zum Heck unterhalb des Schiffes strömen muss, kleiner. Je kleiner die Öffnung zwischen Schiffsboden und Sohle, desto größer ist auch der zu überwindende Widerstand. Dieser Effekt wird auch als Flachwassereffekt bezeichnet. Zusätzlich oder unabhängig davon kann auch ein Versperrungseffekt auftreten, wenn das Fahrwasser seitlich beschränkt ist und so die seitliche Umströmung eingeschränkt wird.

Wenn dein Boot nicht genug Wasser unterm Kiel hast, saugt es sich wegen der ungünstiger Wasserverwirbelungen fest. Die Nähe des Bodens in seichten Gewässern erhöht den Schergradienten im Wasser unter dem Boot, was die Hautreibung erhöht.“ Oder anders…

Du siehst ja die Wellen, die dein Boot beim Rudern zur Seite weg erzeugt. Das Boot drückt Wasser zur Seite. Genauso wird aber auch Wasser nach unten gedrückt – du kannst hinter deinem eigenen oder auch anderen Booten  so eine merkwürdige Kabbelwelle sehen. Stell Dir vor du ruderst und kommst allmählich in Richtung einer Sandbank, die 50 cm unter deinem Boot liegt.  Lässt sich das Wasser unter dem Boot wegen niedrigen Wasserstandes nun nicht mehr so gut verdrängen, verwirbelt es sich. Diese Wirbelbildung zwischen Boden und Boot lassen dich nicht mehr so schnell durch den “Korridor” und verlangsamen dich.

Der Zweite Grund ist der, dass das Boot absinkt (squatting) und mehr Wasserwiderstand bietet. Der Effekt ist umso stärker, je länger das Boot ist. Bei Tankern, aber auch bei Yachten, Kayaks, Coastal Booten und Motorbooten.

Was ist mit Küstenrudern?

Was wir bisher gelernt haben: Flachwasserrudern ist nicht gleich Tiefwasserrudern. Seichtes Wasser wirkt sich auf die Bootsgeschwindigkeit aus, und du musst auch beim Rudern in seichten Gewässern vorsichtig sein. Hier sind einige Dinge, die die Geschwindigkeit des Bootes in seichten Gewässern beeinflussen.

Zusammenfassung:
(1) Flaches Wasser verringert die Bootsgeschwindigkeit, da sich das Wasser, das unter dem Boot fließt, im flachen Wasser schnell bewegt und dadurch eine hohe Geschwindigkeit erzeugt.

(2) Hohe Geschwindigkeit an einem Punkt in Flüssigkeit erzeugt niedrigen Druck; Dadurch sinkt Ihr Boot stärker und verdrängt mehr Wasser. Das Boot muss also mehr Wasser aus dem Weg schieben, was die Geschwindigkeit verringert.

(3) Der Tiefgang des Bootes nimmt in seichten Gewässern zu, da sich das Boot in seichten Gewässern so nahe am Boden bewegt und weniger Platz für das Wasser unter dem Boot vorhanden ist, wodurch der Wasserfluss unter dem Boot erhöht wird ( Geschwindigkeit an diesem bestimmten Punkt im Wasser zunimmt). Sie können dies während eines Strandsprints bemerken, wenn Sie im seichten Wasser starten. Aber auch beim Touren entlang der Küste. Achten Sie auf ausreichende Wassertiefe unter Ihrem Boot.

Die folgende Tabelle zeigt, wie die Rumpf- oder Verdrängungsgeschwindigkeit eines Bootes, das sich mit 9.5km/h bewegt, durch eine Verringerung der Wassertiefe beeinflusst wird. Alle diese Werte sind typische (oder Durchschnittswerte) und diese Werte können für jedes Boot ein wenig variieren (A HydroComp Technical Report ).

Bootsgeschwindigkeit
(in knots)
Wassertiefe
(M/ in feet)
%  Geschw. Reduktion
5 kts (9.5km/h) 4.20m/ 14 feet + keine
5 kts 1.80m/ 6 feet 1 % Verlust
5 kts 0.60m/ 2 feet 4 % Verlust

Bernoulli Effekt

Flachwassereffect:  Credit: https://naututor.com

Wenn die Geschwindigkeit an irgendeinem Punkt in der Flüssigkeit hoch ist, dann gibt es nach dem Bernoulli-Prinzip einen entsprechenden Druckabfall an diesem Punkt. Im Allgemeinen ist der Druck erforderlich, um das Boot im Wasser anzuheben, und wenn dieser Druck abnimmt, sinkt das Boot stärker im Wasser, wodurch der Tiefgang erhöht wird.
Wenn der Tiefgang zunimmt, verdrängt das Boot mehr Wasserraum im Wasser, und das Boot muss mehr Wasser aus dem Weg schieben. Mehr Wasser aus seinem (Boots-)Weg zu schieben bedeutet, dass das Boot mehr Kraft und Zeit braucht, um dieses zusätzliche Wasser aus seinem (Boots-)Weg zu schieben. Dadurch wird die Bootsgeschwindigkeit in seichten Gewässern verringert und es dauert länger, in seichten Gewässern eine kurze Strecke zurückzulegen.Der Hauptgrund für die Abnahme der Geschwindigkeit liegt darin, dass das Boot in flachen Gewässern stärker sinkt (oder der Tiefgang eines Bootes zunimmt) als in normalen (tieferen) Gewässern. Andernfalls wird die Geschwindigkeit des Bootes nicht abnehmen, wenn der Tiefgang des Bootes in seichten Gewässern nicht zunimmt.Diese Erhöhung des Tiefgangs ist als “Squat” -Effekt bekannt und führt dazu, dass das Boot (im Allgemeinen) stärker in Richtung seiner Heckseite sinkt. Das bedeutet, dass die Heckseite des Bootes mehr im Wasser versunken ist als die Bugseite des Bootes, wenn der Boden unter dem Boot gerade oder eben ist. Auch hier müssen Sie das Boot für eine sichere Fahrt nivellieren (source1)  (source2).

Squat effect on rowing boats
credit consult.environment-agency.gov.uk/

Wie bedeutsam ist das für Küstenruderer? Ist mein Coastal Boot schneller?

Nun, wir müssen sehen, wo wir sind. Sind wir auf Tour, sind wir auf einer Regatta oder auf einer kleinen Ausfahrt? Die Auswirkungen von Flachwasser-Regattastrecken wurden untersucht und gezeigten, dass ein Unterschied von 1 m keine Auswirkungen auf ein Rennen mit mehreren 8 Bahnen hat. Wind ist viel entscheidender.

Aber ja – Küstenboote sind im tiefen Wasser schneller. Küstenregattakurse z.B. die Langstreckenrennen können bei Beachstarts einen Effekt haben. Sobald die Strandline für alle Boote gleich ist, passiert nicht – erst wenn das Wasser unterschiedlich schnell tief wird. Steilere Passagen könnten das Team begünstigen – zumindest für ein paar Schläge. Die Trainer könnten vor dem Start die Strandformen überprüfen und entscheiden, wo das Boot platziert werden soll. Nach dem Wendepunkt A gibt es für die Rudernden überhaupt keinen Unterschied mehr. Gleiches gilt für den Beach Sprint Start und die ersten 3-4 Schläge. Das einzige wirkliche Risiko was wir sehen sind Sandbänke.

Tourenruderer sollten schon aus Sicherheitsgründen nicht zu nahe am Ufer Rudern Aus Vorsicht zu Steinen und Sandbänken. Hier geht es primär um die Sicherheit. Denn was machen schon 10 Sekunden Zeitverlsut bei einem 25km Trip.

Bootsform und Squatting

Natürlich ist die Intensität der Verlangsamung nicht nur von der Wassertiefe und Wasserlinienlänge (rel. Geschwindigkeit), sondern vor allem auch von der Rumpfform abhängig. Die Länge des Boots ist nicht unbedingt entscheidend, wichtiger ist nach meiner bescheidenen Erfahrung die Rumpfform. Boote mit viel Kielsprung saugen stärker, so ist mein Gefühl, empirisch gemessen habe ich das nicht können.  Aus der Segelwelt wissen wir dass ein tiefer Runder Rumpf mit viel Kielsprung reagiert z.B. wesentlich empfindlicher auf geringe Wassertiefe als ein flacher Jollenkreuzerrumpf. Die Verlangsamung( bei Rumpfgeschwindigkeit) von rd. 10m Booten (darunter fallen also Coastal Vierer) beginnt nach meiner Erfahrung wenn die Wassertiefe nur noch 40% der Wasserlinienlänge beträgt. Meine Wavepiercer Form saugt trotz 650cm Länge jedenfalls deutlich weniger als ein flottes 650m Boot in Bananenform. Ob auch der Rumpfquerschnitt was beiträgt, wüsste ich gerne. Es gibt noch eine Menge zu tun….

Kielsprung und Geschwindigkeit haben einen Zusammenhang, Credit: twv-kanusport.at

 

 

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