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Kommen Ihnen solche Aussagen bekannt vor:
Die Länge der Ankerkette muss 5-7 mal Wassertiefe betragen.
Man soll so viel Kette wie möglich verwenden.
Die Länge der Kettenlänge ist mindestens Windstärke in bft mal Wassertiefe.
Die Länge der Ankerkette ist mindestens 25 Meter + Wassertiefe.
Solche Tipps finden Sie im Internet und leider auch in Lehrbüchern. Ich finde sie sehr gefährlich, denn in der einen Situation können sie zutreffen, in einer anderen Situation sind sie unerfüllbar und in wieder einer anderen Situation sind sie falsch.
Die Angabe, die Kettenlänge auf ein Vielfaches der Wassertiefe zu bemessen, rührt wahrscheinlich aus der Interpretation von Testergebnissen. Bei einem Winkel von ca 8 Grad zwischen Schaft und Grund kann im Test je nach Anker und Grund die Haltekraft des Ankers auf 70% sinken. Dieser Winkel entspricht bei komplett gestreckter Kette einem Verhältnis von 7:1, Kettenlänge = 7 x Tiefe, gemessen von der Bugrolle.
Bei einem Verhältnis von 7/1, also 5m Wassertiefe ab Bugrolle, 35m Kettenlänge und einer 10 mm Kette muss dann auf eine 42 Fuß-Yacht ein Wind von 36 Knoten (knapp 8 Bft) wirken, damit die Kette gestreckt wird. Bei 4m Wassertiefe ab Bugrolle, also 28 m Kettenlänge braucht es immer noch 33 Knoten Wind. Wohl kaum die wenigsten Crews beabsichtigen, bei dieser Windstärke zu ankern.
Der Anker hat dann die maximale Haltekraft, wenn der Ankerschaft von der Kette parallel zum Grund gezogen wird. So wie aber das letzte Kettenglied keine Berührung mehr mit dem Boden hat und die Kraft weiter steigt, sei es durch Seegang oder Wind, wird die Kette langsam gestreckt, der Ankerschaft angehoben und die Haltekraft sinkt. Hinzu kommt, dass mit Abheben des Ankerschafts die Elastizität der Kette drastisch abnimmt. Das bewirkt, wenn sich die Yacht vom Anker weiter zurückbewegt, dass die Kraft auf die Kette sehr stark zunimmt. Die Yacht wird entsprechend stark abgebremst. Diese Kraft kann bewirken, dass der Anker ausreißt. Zu einer Reduktion der Haltekraft sollte es gar nicht kommen. Die untenstehende Grafik verdeutlich dies. Der Weg, den eine Yacht bei gegebener Kettenlänge machen kann bis der Anker abhebt ist zwar für leichte und schwere Ketten gleich, die Kraft, die es dazu braucht ist aber bei einer 10er Kette deutlich höher als bei einer 8er Kette. Zudem sieht man, dass eine Verdopplung der Kettenlänge etwa die dreifache Kraft braucht, bis der Anker abhebt. Hebt der Anker dann aber ab, steigt die Kraft ruckartig an, und zwar je länger die Kette, umso stärker.
Also was ist dann die richtige Kettenlänge?
Die richtige Kettenlänge ist wenigstens so lang wie die mindestens erforderliche Kettenlänge aber nur so lang, dass Ihre Yacht beim Schwojen weder eine andere Yacht berührt noch auf Grund läuft. Die mindestens erforderliche Kettenlänge ist gegeben, sobald der Anker die maximale Haltekraft hat, also parallel zum Grund gezogen wird. Ich habe für Sie basierend physikalischen Gesetzen ein Programm entwickelt, mit der Sie die mindestens erforderliche Kettenlänge berechnen können. Die erforderliche Kettenlänge hängt von folgenden Faktoren ab:
- Gewicht der Ankerkette
- Länge der Yacht (Rumpflänge)
- Maximal zu erwartenden Windstärke inclusive Böen
- Tiefe der Bucht
Weder das Gewicht noch die Breite der Yacht, sondern die Länge einer Yacht ist ein weiterer Faktor für die Ermittlung der Kettenlänge. Bei Segelyachten liegt bedingt durch ihre Rumpfform der Schwerpunkt der Windangriffsfläche vor dem Unterwasserschwerpunkt. Deswegen neigen Segelyachten leichter zum Schwojen als Motoryachten. Die Segelyacht liegt nie genau in Windrichtung, und wenn der Wind etwas auffrischt, wird zunächst der Bug nach Lee gedrückt, die Windangriffsfläche nimmt zu, die Kraft auf Yacht und Ankerkette steigen, dann beginnt das Heck der Yacht langsam Richtung Lee zu drehen. Durch ihre Massenträgheit dreht die Yacht über die ideale Windrichtung hinaus und das Spiel beginnt von vorn.
Für die Bemessung der Windangriffsfläche und es Windwiderstandes der Yacht braucht es außer der Rumpflänge zudem die Höhe des Rumpfes und die Höhe aller Aufbauten ab Deck. Basierend auf den Geometrien von ca 100 verschiedenen gängigen Charteryachten aller Längen zwischen 30 und 67 Fuß konnte ich eine nichtlineare Ausgleichsfunktion ermitteln, mit der in Abhängigkeit der Schiffslänge die Windangriffsfläche ziemlich genau berechnet werden kann. Der Luftwiderstandswert konnte aus aufwändigen CFD-Analysen ermittelt werden. Zum Tragen kommen bei dieser Funktion nur die Segelyachten, die bei gegebener Länge die größte Windangriffsfläche haben. Zum Beispiel hat eine 42 Fuß-Yacht vom Typ Performance-Cruiser mit höherem Mast und Laz-bags, obwohl sie schlank ist, mehr Angriffsfläche als eine gleichlange Segelyacht mit flachem Kiel und Rollgross.
Bei der Eingabe der Windgeschwindigkeit ist darauf zu achten, dass man den Wind inclusive vorhergesagter Böen verwendet. Denn verwendet man die nominale Windgeschwindigkeit, reicht eine starke Böe von wenigen Sekunden aus, um die Ankerkette in die gestreckte Länge zu bringen. Die Folge ist, die Haltekraft sinkt. Mehr dazu im Kapitel Ankerprobleme.
Bei der Eingabe der Tiefe der Bucht ist wichtig, dass Sie den Wert ab Wasseroberfläche und nicht ab Kiel nehmen. Falls Ihre Instrumente die Tiefe ab Kiel messen, müssen Sie eben den Tiefgang dazu addieren.
Einen weiteren Punkt, den es zu beachten gilt, sind die Wellen. Ein großer Fischkutter, der an ihrer Ankerbucht mit 10 kn vorbeifährt, kann eine Welle von 0.5 m Höhe verursachen. Nicht nur die Wellenhöhe ist maßgebend für die Kraft, die auf Ihre Yacht wirkt, sondern auch die Geschwindigkeit der Welle und die Dauer, wie lange die Kraft auf die Yacht wirkt. Während sich die Welle bei größeren Wassertiefen schneller fortbewegt, nimmt die sogenannte Gruppengeschwindigkeit der Welle bei kleineren Tiefen zu. Je flacher die Bucht, umso höher die Kraft der Welle. Die nachfolgende Abbildung zeigt, wieviel Meter Ankerkette Sie bei gegebenem Wind zusätzlich brauchen, damit der Ankerschaft durch die Welle nicht angehoben wird. Die schwerere Yacht hat natürlich auch deutlich mehr Angriffsfläche für die Welle, da sie länger und breiter ist, und braucht etwas mehr Kette als eine leichtere kleine Yacht. Bei geringeren Wassertiefen braucht es mehr Kette als bei grösseren Tiefen. Leichte ketten brauchen mehr zusätzliche Länge als schwere Ketten. Allen Kurven ist gemeinsam, dass sie ein Maximum haben. Bei geringen Windgeschwindigkeiten braucht es nur wenige Meter mehr an Kette, die Kette noch sehr elastisch ist. Bei mittleren Windgeschwindigkeiten braucht es am meisten zusätzliche Kette und zu den höheren Windgeschwindigkeiten dominiert schon die Masse der Kette durch den Wind, die zusätzliche Kettenlänge durch Wellen nimmt wieder ab. Im Programm wird global eine zusätzliche Länge der Ankerkette durch Wellen von 7 m berücksichtigt.