Fragen an die Experten

[Hausbootfan]

Hallo,



Wir tragen uns schon länger mit dem Gedanken ein trailierbares Hausboot (in Teilen) zu bauen bzw. bauen zu lassen. Wir haben dazu mit verschiedenen Bootsbesitzern geredet, Bemassungsskizzen und Inventar-Stück-Listen erstellt einen 1m Holz Prototyp gebaut, und prüfen nun die verschiedenen Optionen zur Realisierbarkeit wie auch die Kosten für unser Projekt.


Die wichtigsten Rahmendaten zum Projekt .

• Typ: Verdränger kein Rauhwasser, trailierbar (<2,6T Gewicht allin mit Motor, Inventar, …), slippbar; Ganzjahresfahrzeug; Ecospeed 5-7kmh Normalfahrt
• Bemassung: Länge ca. 9m, Breite 2,48, Höhe 2,8m = ca 120qm Wandflächen
• Motorisierung: Emotor ggf Diesel oder Benziner Aussenbord

Dazu drei Fragen an euch Experten:

1) Der Höhenschwerpunkt liegt ohne Personen bei ca. 1,2m. Da die Form vereinfacht gesagt ein schwimmender Wohnwagen mit Sonnendeck ist, fragen wir uns, ob oben auf Deck bei entsprechend Wellengang (die normalen Wellen auf Binnengewässern) nicht zu viel Geschaukel aufkommt. Was meinst ihr, kann man so was berechnen, simulieren? Unser Modell schwimmt zwar prima und schaukelt wenig, gibt aber nur bedingt Auskunft über die Realität.
2) Wir planen einen 3cm Airex (Hartschaum) Kern mit 2x 125er Waben GFK mit geschätzten 6kg/qm inkl. Härter und Epoxy. Ist das halbwegs realistisch und falls ja, warum ist Aluminium mit 8kg bei 3mm Platte + Dämmung dann deutlich schwerer? Sollte das nicht umgekehrt sein und Aluminium Gewichtsvorteile bringen?
3) Ist hier irgendwer im Forum der – natürlich gegen Aufwandentschädigung - mit einem 3D Programm so fit ist, um so ein Boot am PC nachzubauen und dann die spannenden Berechnungen (Eintauchtiefe, Seitenwindempfindlichkeit, Gesamtgewicht, Strömungswiederstand etc. auszurechnen bzw. abzuschätzen?

Wir danken schon mal recht herzlich für die vielen bereits erhaltenen wertvollen Tipps und alles was euch zu unserem Projekt einfällt. Ganz besonders Eddi, Bernd1972, AxelH, Robert67 und blondini deren Forenbeiträge uns bereits enorm geholfen haben.

Mit Gruß

vom Hausbootfreund

[Shearline]

Hallo Hausbootfreund,

sieht ja ganz so aus, als ob die Hausbootler hier eine wachsende Community werden

Mir fehlt gerade leider etwas Zeit, um ausführlicher auf Deine Fragen einzugehen. Aber das wird schon noch...

Nur soviel: wähle vielleicht einen etwas passenderen Titel für Deinen Thread, damit sich auch die "richtigen" Leute einklinken.

"Hausbootbau in Sandwich-Bauweise", oder irgendwas in der Art.

Ein nettes Mail an die Moderatoren hilft diesbezüglich weiter.

PS: das Modell macht ja schon mal einigermaßen was her.

[hein mk]

Moin Hausbootfreund
Und warum nicht den Rumpf aus Aluminium und die "Hütte"aus Sandwichleichtbau oben drauf?Das bringt viel Gewicht nach unten ist sehr viel unempfindlicher gegen Beschädigungen beim slippen und trailern,die seemännisch notwendigen Poller oder Klampen für die Festmacher so wie das Auge für die Slipwinde lassen sich sehr viel zuverlässiger befestigen.
gruss hein

[blondini]

Hi!

Ich wäre damit zurückhaltend, höher als breit zu bauen. Für eine Fahrzeug, dass höher als breit ist, ist die stabilste Schwimmlage auf der Seite.

[Heimfried]

Dieser Thread könnte eine Idee vermitteln von der Größe des Projekts. Walt baut (sehr erfolgreich, so wie es aussieht) ein Hausboot, was zwar einen Meter breiter ist, aber die gleiche Länge hat.

http://forum.woodenboat.com/showthre...-Another-Barge

Und er ist schon sehr weit gediehen.

http://forum.woodenboat.com/showthre...95#post5241595

Wer so etwas plant, sollte allein schon mal die Bilder auf sich wirken lassen.

[Dicke Lippe]

Zitat von blondini

Hi!

Ich wäre damit zurückhaltend, höher als breit zu bauen. Für eine Fahrzeug, dass höher als breit ist, ist die stabilste Schwimmlage auf der Seite.

Wir denken sicher an das Gleiche...

(Die Links sind alle tot, derjenige des BSU hat sich geändert:
Den Untersuchungsbericht gibt es jetzt inkl. Bilder des Bootes hier.)

Und dies war schon in anderen Dimensionen gebaut. Toplastigkeit, durch
großes
Stauraumangebot wie in einem Wowa durch die typischen Oberschränke,
würde ich in jedem Fall vermeiden.

[Shearline]

Was die Stabilität betrifft, so muss man ja in erster Linie den Schwerpunkt im Auge behalten. Wenn es stimmt, dass dieser in einer Höhe von 1,2m liegt, dann ergäbe sich daraus ein Kippwinkel von ca. 46 Grad, was mir insbesondere auf Binnengewässern noch keine großen Bedenken bereiten würde (immerhin besser als die Straßenversion eines Hummers):

[Shearline]

Beim Materialmix empfiehlt es sich - wie Hein schon schreibt - den Rumpf grundsätzlich etwas schwerer zu halten und nur die Aufbauten aus Sandwich zu fertigen.

Da man diesbezüglich nur schwer alle möglichen Paramter vorab beurteilen kann, würde bei der Dimensionierung das Buch "The Elements of Boat Strength" von Dave Gerr als Ratgeber heranziehen.

Was die Computer-Design Geschichte angeht, so braucht es bei einem Barge Rumpf ja keine wirklich komplexen Simulationen. Am besten mal Freeship runterladen, ein paar Tutorials ansehen und schon kann man so einen einfachen Rumpf selbst entwerfen und ein paar Berechnungen dazu anstellen (ausgenommen Windlast oder Strömung).

[Heimfried]

Wenn man am Kippwinkel ist, ist die Sache sowieso schon gelaufen. Aber "weich" wird eine solche Konstellation weit vorher.

Ich habe mal gerade einen von Verdrängung, VCG und Geometrie ähnlichen Fall eingegeben (Fehler vorbehalten, bin in Eile). Das wird das aufrichtende Moment ab ca. 18° Krängung kleiner (statischer Kenterwinkel).

[Libertad]

Wie wäre es mit Wasserballast in den Schwimmern?
Schwerpunktverlagerung nach unten und zum trailern einfach lenzen.

[Shearline]

Zitat von Heimfried

Wenn man am Kippwinkel ist, ist die Sache sowieso schon gelaufen. Aber "weich" wird eine solche Konstellation weit vorher.

Das stimmt, Günter. Meine Darstellung war natürlich stark vereinfacht - ohne die sich verändernde Lage des Auftriebsschwerpunkts zu berücksichtigen.

Dennoch ist man auch bei den 18 Grad Krängung noch weit entfernt von einem tatsächlichen Kentern. Dazu muss ja die metazentrische Höhe erst mal negativ werden.

Das aufrichtende Moment ist ab hier zwar schwächer, aber (laut deinem Beispiel bis zu einer Krängung von 60 Grad) immer noch da.

Nachsatz:

versteh mich nicht falsch - ich möchte Deine Stabilitätskurve nicht im geringsten anzweifeln.

Worauf ich ursprünglich hinaus wollte, ist dass die Betrachtung der Geometrie alleine einfach hinkt - und dass die Lage des Schwerpunkts zählt.

[hein mk]

Moin
Na und rein statische Betrachtungen sind zur Risikoabschätzung ja auch ok,aber man weiß das bei Krängungswinkel über 10° eben auch so einiges vom Staugut bis hin zu den Pasagieren ins rutschen kommt und das zur falschen Seite und mit Schwung und schon sind wir bei Nullstabilität der Normalschwimmlage.
Da muss man sich also nicht unbedingt in die Ostemündung wagen,sondern schon ein vorbeirauschender Schubverband kann,wenn alles nach Murphy verläuft,zur Katastrophe führen.
gruss hein

[Mio69]

Zitat von hein mk

Moin
Na und rein statische Betrachtungen sind zur Risikoabschätzung ja auch ok,aber man weiß das bei Krängungswinkel über 10° eben auch so einiges vom Staugut bis hin zu den Pasagieren ins rutschen kommt und das zur falschen Seite und mit Schwung und schon sind wir bei Nullstabilität der Normalschwimmlage.
Da muss man sich also nicht unbedingt in die Ostemündung wagen,sondern schon ein vorbeirauschender Schubverband kann,wenn alles nach Murphy verläuft,zur Katastrophe führen.
gruss hein

Moin,

der Vorteil ist dann aber, dass alles aus den Schränken auf dem Boden liegt (inklusive Passagiere), womit sich dann wieder der Schwerpunkt nach unten verlagert

Spaß beiseite: Ein ordentliche Betrachtung der Stabilität ist definitiv hilfreich, Ladungssicherung auch.
Das ist wie bei meinem kleinen Bööötchen, bei dem ich dann doch lieber breiter und anders gebaut habe, weil mir das im Modell für meine Anforderungen zu wackelig war. Und, dass sich der Schwerpunkt beim Verrutschen des Stauguts deutlich verändert, das konnte ich mit den Hundefutterdosen schön beobachten , wenn die rutschten, gab's keine Rettung mehr.

Lieben Gruß

Mio

[blondini]

Zitat von Dicke Lippe

Wir denken sicher an das Gleiche...

(Die Links sind alle tot, derjenige des BSU hat sich geändert:
Den Untersuchungsbericht gibt es jetzt inkl. Bilder des Bootes hier.)

Und dies war schon in anderen Dimensionen gebaut. Toplastigkeit, durch
großes
Stauraumangebot wie in einem Wowa durch die typischen Oberschränke,
würde ich in jedem Fall vermeiden.

Hi!

Ja, da musste ich auch dran denken. Ich habe es aber nicht zitiert, weil es nicht so dramatisch ist und es außerdem um ein Hausboot geht. Aber hast schon Recht. Musste ich auch dran denken.

Anderseits habe ich mein Bedenken angebracht, weil ja auch mal ein starker Sturm oder sonst was kommen kann. Außerdem verleitet Platz oben auch zum verstauen von Sachen und ich weiß nicht was. Bei Booten sollte man immer die Stabilität im Hinterkopf behalten und höher als breit sollte erst mal ein Warnzeichen sein, dass einer Überlegung bedarf.

[Hausbootfan]

Hallo, Erstmal Danke für dei vielen Anregungen,
das mit dem Halbe Halbe hab ich auch schon überlegt also ein Aluboot unten (zb die ersten 60cm) und oben dann pappe/GFK bringt moch mehr vorteile aber wie verbindet sich GFK anständig mit ALU hat sowas schon wer gebaut?

Was den Kippwinkel angeht hab ich auch ca 50 rausbekommen aber auch auf binnen gibt es manchmal krass schwell wenn ein großer an einem vorbeidüst mit etwas pech sind die wellentäler so breit dass die 2,5m breite dann ungünstig aufchaukeln...

Uns macht weniger das Kippen Sorge, als das unangehemen Einsinken "aussen" oben auf deck. Ist zwar nur als sonnenliege gedacht (siehe bilder) aber wenn man in die Schleusse oben raus muss kann es schön einsinken...
Heute beim Wassertest des Prototyps ist mir aufgefallen dass es recht windempfindlich ist weil es ja nur ganz wenig eintaucht und wie ein blatt abgetreiben werden kann...

Bezüglcih des ähnlichesn Hausbootes: Bin beeindruckt das ist ein Riesen-Teil. Hab diesbezüglcih zwei Rumpfbilder angehängt denn der Rumpf ist als pseudo-trimaran gedacht damit die WEllen nicht so aufschaukeln zudem gleitet es so schön sparsam und hat quasi einen extra kiel. Scheint mir auch so (von den Schwimmversuchen heute im See) als hilft die Rumpfform gegen das aufschaukeln. Bin mal gespannt ob einer hier weis wieso.

Höher als Breit ist richtig. Die Fussboden/Deckenhöhe oben liegt bei 2m die restlichen 70cm sind eigentlich nur Plastik, um das Sonnendeck und den Aussenfahrstand oben nurzuen zu können und damit der Pfahlanker länger wird. Hab sowas auch schon ohne "rundumschutz" gesehen in australien.
http://boatahome.com.au/
VOn deiser Seite kommt auch ein Teil der Inspiration her, allerdings fehlt dem Australischen-Caravan der Aussenfahrstand. Interessanterweise ist er mit 2,6M auch höher als breit mit 2,4m.

Ballast kommt auch rein, verständlicherweise vorwiegend unten. i.w. 600KG Batterien, 2x500L Wassertank (einer voll einer abwasser); Der Höhenschwerpunkt - wenn keiner oben auf dem Deck ist - liegt bei geschätzten 1,0m, bei 1,2 mit 4 Personen oben.
Die Schränke sind i.W. unten unter den hinteren Betten, in der Küche und neben der Nasszelle. Wohnmobiloberschränke sind aktuell nicht geplant.

Der Bericht mit dem Kentern macht natürlich nachdenklich. Ich will zwar eh nicht in tidengewässer noch auf see, aber auf einem Binnensee hab ich auch schon heftig wellenschlag erlebt... inbes im November wos richtig spassmacht weil alle schönwetterfahrer zu Hause sind ...

[dampfspieler]

Moin Hausbootfreund,

... inbes im November wos richtig spassmacht weil alle schönwetterfahrer zu Hause sind ...

Du warst noch nie bei einem Sommergewitter auf der Müritz, oder? Da kann es ziemlich eklig sein und die Wellen sind alles andere als ein Spaß.

Grüße Dietrich, der Hausboote spannend findet

[Hausbootfan]

Fast, allerdings nicht auf der Müritz sondern auf den Havelseen südlich von Berlin. Daher ist die Müritz für mich bereits schon fast ausserhalb der Binnengewässer und nicht mein Zielgebiet, da sehe ich ja nur noch wasser uns keine Landschaft mehr...

[Heimfried]

Diese Rumpfform ist nicht angemessen, man kann auch sagen, gefährlich für dieses Boot. Das habe ich auf deinen Bildern gestern nicht gesehen.

Bevor es um die Hydrodynamik geht (z. B. Aufschaukeln), muss erstmal die Hydrostatik stimmen. Die Außenrümpfe deines "Trimarans" sind dünne Wände und haben kein Volumen, das ins Gewicht fällt, also praktisch keinen Auftrieb an dieser Stelle. Das ist zwar vom Fahren her angenehmer, weil ein vorbeirasendes Boot nicht zu der kurzen und heftigen Krängung führt, die für einen Katamaran typisch ist, aber es verringert die Querstabilität dramatisch.

Ich weiß nicht, wie du den "Kippwinkel" berechnet hast, aber ich glaube nicht, dass er bei dieser Rumpfform stimmt.

Die Seitenwindempfindlichkeit wirst du hinnehmen müssen. Bei einem Boot mit hohen Aufbau (großer Lateralplan über Wasser) und geringem Tiefgang ist das so.

[Hausbootfan]

oha

das ist wiederum äusserst interessant. War mir so nicht klar dass hier die Seitenstabilität gegenüber einer normalform leidet. Da hat auch der Schwimmversuch mit slebsterzeugten Wellen nicht viel geholfen um das zu erfahren.

Soweit so schlecht. Bleibt di Frage ob sich mit Syropor oder so bei 5cm Seitenkante etwas auftrieb erzeugen lässt oder ob das verlorene Leibesmühe ist. Dann muss wohl der Rumpf "Standardisiert" werden mit verlusten bei der Schwellresistenz...

Wo findet man einen Hydrostatiker der einem hier konkretes sagen kann?
In einer Werft?

Mit Gruß und Dank
vom Hausbootfan

[Hausbootfan]

Ach ja noch ein Detail, was vielleicht von Relevanz ist: die Kleinen Seitenflossen sind ca 20cm tief - bei einer Gesamteintauchtiefe von ca 35cm d.h. den Auftrieb erzeugt das Gesamtboot allerdings im Rumpf unten mehr als auf den Seiten - das ist schon richtig.
Hier mal eine Skizze.
Was ich inzwischen gelernt habe ist die Höhe weiter zu reduzieren auf 2,7m oder weniger. GGf muss ich auch in die Breite bis 2,8m darf man ja trailieren...

[Shearline]

Wie Günter schon durchblicken ließ: so kannst Du den Rumpf definitiv nicht lassen. Diese Hohlform seitlich relativiert jede bisherige Stabilitätsbetrachung vollkommen. Da ist kein Auftrieb vorhanden und damit ein Kentern vorprogammiert.

Wo soll eigentlich der Sinn dieses Designs liegen?

[Heimfried]

Zitat von Hausbootfan

Ach ja noch ein Detail, was vielleicht von Relevanz ist: die Kleinen Seitenflossen sind ca 20cm tief [...]

Deine Skizze zeigt auf meinem Bildschirm, dass die Höhe der Seitenflossen etwa 1/7 der gesamten Fahrzeughöhe beträgt. 2,8 m geteilt durch 7 ist 0,4 m.
Wie kommst du auf die 20 cm?

[Heimfried]

Ich habe gerademal eine Rumpfdatei variiert, um das darzustellen (Fehler sind nicht ausgeschlossen).

http://www.bootsphysik.de/rechner/bootxppseudotri.php

Oben rechts Button "Spantform wählen" klicken, dann auf die obere linke Grafik "Quadrat" klicken. Später zum Vergleich auf die nebenstehende Grafik "Dreieck" klicken. Danach jeweils Hebelarmkurve anklicken, mehrfach in kleinen Abständen, bis die Kurve geschrieben ist.

Nachfragen und Diskussion gern, bin aber nicht immer am Rechner.

[Heimfried]

So, ich bin jetzt wieder am Rechner.

Falls jemand den Link probiert hat oder probieren will, folgende Informationen in Kürze:

Rechts in der Datenspalte gibt es etliche Buttons, die mit "i" gekennzeichnet sind, Klick zeigt Info.
Oben rechts Grunddaten: Länge, Breite, Verdrängung, Tiefgang.

Die berechnete Rumpfform ist ein Prisma im geometrischen Sinne, das heißt, ein Körper, der an jeder Stelle seiner Längsachse den gleichen Querschnitt hat. Die Rundungen an Bug (und Heck) gibt es im Modell also nicht. Das speilt jedoch zur Abschätzung der Querstabilität keine Rolle. Zum Ausgleich für den fehlenden Auftrieb durch die Rundungen ist die Länge von 9 m auf 8,1 m gekürzt.

Die angezeigte Höhe des Wasserfahrzeugs ist hydrostatisch belanglos (nicht aber die Höhe des Massenschwerpunkts!), nur, was eingetaucht ist, geht in die Berechnung ein.

Auf der Grafik unten ist die Hebelarmkurve gezeigt: für das Modell von Hausbootfan ("Pseudotrimaran") zeigt sich ein sehr ranker Bereich um die aufrechte Schwimmlage und ein überhaupt schwaches aufrichtendes Moment (Maximum bei 160 mm = 0,16 m).

Die Schwimmlage (Ausgangspunkt ist die aufrechte Lage), wenn 2 Personen (160 kg) sich von der Bootsmitte um 1,2m nach außen gehen, zeigt das zweite Bild. Von der mangelnden Sicherheit, also dem zentralen Punkt, mal ganz abgesehen, möchte man so etwas unter Gesichtspunkten des Komforts?

[Heimfried]

Alternativ die klassische Barke:

Achtung, der Ordinatenmaßstab ist automatisch verändert; das aufrichtende Moment ist mehr als doppelt so hoch.

Das sieht doch wohl schon etwas besser aus, oder?