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    Elektronische Autopiloten und Windsteueranlagen: Was eignet sich wofür?

    Die folgende Aufstellung zeigt die Einsatzmöglichkeiten unterschiedlicher Steueranlagen bezüglich ihrer
    Funktionen. Summa summarum erweist sich die Windsteueranlage durch ihre Funktionsweise als die überzeugendere.



     

    Autopiloten
    Eine Schwachstelle des elektronischen Autopiloten an Bord ist die Batterie und deren Kapazität. Der Ausfall von Batterie und Motor kann zu massiven Problemen führen. Einen niedrigen Energieverbrauch hingegen verspricht ein Kompass, dessen Daten - umgeleitet auf die Windsteueranlage – den richtigen Kurs halten. Ein kurzer elektrische Impuls, der ans Ruder übertragen wird, ist ausreichend, um das Boot energiesparend zu steuern. Während ein elektronischer Autopilot pro Stunde nur 25% Effizienz aufweist (er sendet von 60 min nur ca. 15 min Impulse, die restlichen 45 min bleibt das Boot ohne aktive Steuerung) ist die Windsteueranlage permanent aktiv.



    Der Autopilot wird unterteilt in:

      1. Ruderpinnen-Autopilot
    Dieser Autopilot wirkt direkt auf das Steuerrad oder läuft über die Ruderpinne. Die Steuerung läuft über einen inneren bzw. äußeren Kompass. Die Kapazität bezüglich der Datenübertragung ist begrenzt. Der Einsatz dieses Pilotentyps ist sinnvoll bei Törns in langsamer Fahrt.



      2. Intern montierter Autopilot
    Diese Steueranlage ist für extremere Leistungen vorgesehen, der Energieverbrauch ist entsprechend hoch. Elektronische Autopiloten können an das Navigationssystem gekoppelt werden, um einen vorgegebenen Kurs zu halten.
    Der Energieerbrauch in Ampère pro Stunde scheint minimal. Auf einen Zeitraum von 24 Stunden hochgerechnet steigt der Energieverbrauch verhältnismäßig stark. Daher ist es ratsam, vor Törnbeginn genau zu evaluieren, wie viel Energie für den gesamten Törn einzukalkulieren ist.



      3. Kapazitäten des elektronischen Autopiloten
    Aufgrund ihrer metrischen und daher wenig flexiblen Steuerungsmodi sind elektronische Autopiloten nur
    begrenzt zuverlässig bei schlechtem Wetter. Der einzige Signalgeber bei einem elektronischen Autopiloten ist der Kompass. Die meisten Kompasshersteller empfehlen hierbei den Kreiselkompass, der sich gegenüber den herkömmlichen als funktionaler erweist.



      4. Die Windsteueranlage
    Generell gilt: Wer für einen längeren Törn die Segel setzt, tut dies nicht ohne eine Windsteueranlage, Seekarten oder Kompass.



      4.1. Windfahne über Pinne gelenkt
    Diese Art von Windsteueranlage hat eine Windfahne, die mit dem Hauptruder verbunden ist und über das Steuerrad oder die Pinne arbeitet. Allerdings ist diese Anlage nur bei stärkerem Wind effektiv, da die Kraft, die die Windfahne bewegt im Vergleich zu der hohen Energie, die benötigt wird, um den Widerstand des Ruders zu bewältigen, äußerst gering ist. Um dieses ausgleichen zu können, müsste die Windfahne ein mehrfaches an Umfang aufweisen.



      4.2. Das Hilfsrudersystem
    Hierbei liefert die Windfahne sowohl den Steuerungsimpuls als auch die Kraft, um das Hilfsruder zu drehen. Dafür muss die Windfahne größer dimensioniert werden.
    Nachdem der gewünschte Kurs über das Hauptruder kalibriert ist, wird dieses fixiert. Das Hilfsruder übernimmt die weiteren Feinkorrekturen, um das Boot auf Kurs zu halten. Dieses System unterstützt eine Bootslänge bis maximal 10 – 12 Meter.



    5. Das Servo-Kraft-Korrektur-System
    Die Kurskorrektur durch Servo-Kraft ist eine Lösung, die für den Ausgleich von der begrenzten
    Energieübertragung der Windfahne sorgt (s. 4.1./4.2.). Die Windfahne übermittelt einen Impuls, der über einen integrierten Mechanismus verstärkt wird. Diese zusätzliche Kraft wird aus der Strömung des Wassers gewonnen, die ein Schiff in Bewegung verursacht.
    Die Servo-Kraft-Teile sind: Trim-Tab und Servo-Pendel.
    Die Windsteueranlagen mit Servo-Kraft werden auch als Servo-System genannt.



      5.1. Trim-Tab über Hauptruder gelenkt
    Dieses System wird meistens individuell hergestellt. Gewöhnlich ist das Hauptruder schwergängig. Das
    zusätzliche Trim-Tab wird in adäquater Größe zum Hauptruder ergänzt, um das Hauptruder leichtgängiger zu machen. Der benötigte Energieaufwand von Windfahne und Trim-Tab in diesem System ist vergleichsweise hoch und eignet sich nicht für den Einsatz bei geringerem Windgang. An Booten mit schlecht austarriertem Ruder und unter schlechten klimatischen Bedingungen arbeitet dieses System nicht effizient.



      5.2. Trim-Tab über Hilfsruder gelenkt
    In diesem System wird ein kleiner Flettner, verbunden mit dem Hilfsruder, genutzt, um das Hilfsruder
    leichtgängig zu machen. Es ist insgesamt kleiner als das Hauptruder. Die Windfahne wird weniger beansprucht. Dieses System ist empfindlicher als wenn der Flettner mit dem Hauptruder verbunden ist (s. 5.1.). Das
    Hauptruder ist somit frei für die Feinjustierung und Ausballancierung. Dies verbessert und vereinfacht die Arbeit der Windsteueranlage. Diese System eignet sich für Schiffe mit einer Länge von mehr als 45 Fuß.



      5.3. Doppeltes Servo-System
    In diesem System wird die Windfahne mit einem Doppel-Servo-System ausgestattet, womit eine höhere Sensibilität sowie Kraftübertragung der Windsteueranlage erzielt werden soll. Naviks Windsteueranlage ist das einzige doppelte Servo-System, das kommerziell hergestellt wurde. Beim Naviks wird ein Servo-Ruder verwendet, um das Hauptruder zu drehen. Die Windfahne steuert nicht direkt das Servo-Ruder. Stattdessen gibt die Windfahne kleine Signale zum Trim-Tab, die dann vom Servo-Ruder übernommen werden, das sich dann seitlich dreht. Die Kraft, die durch das Trim-Tab produziert wird, kontrolliert das Servo-Ruder. Das Servo-Ruder wiederum kontrolliert über einen Mechanismus die Pinne, was letztlich den Kurs vorgibt. Dieses System wird bei kleineren Schiffen zwischen 20 und 30 Fuß verwendet.



      05.4. Servo-Pendel-System
    Hierbei pendelt die Ruderschaftführung über die Zentral-Achse, entsprechend dem Signal, das von der Windfahne übermittelt wird. Die Servo-Kräfte sind für gewöhnlich ausreichend für das Segeln mit dem Hauptruder bei Schiffen bis zu einem Gewicht von 30t. Die Steuerung durch die Pinne ist ideal. Steuerradsysteme mindern die Leistungsübertragung. Je mangelhafter die Leistungsübertragung desto weniger effizient arbeitet die Anlage (Kursabweichung).



    5.5. Doppeltes Rudersystem
    Bei diesem System aktiviert die Windfahne ein Servo-Pendel, welches ein Hilfsruder lenkt. Dieses Hilfsruder bringt das Boot auf Kurs. Das Hilfsrudersystem über Servo-Pendel wird für große Schiffe eingesetzt, die auf offener See segeln.



      5.6. Servo-Pendel-System/Trim-Tab über das Schiffsruder geführt
    Die Anlage von Sayes ist die einzige patentierte Windsteueranlage: ein Hybrid, ein Servo-Pendel/Trim-Tab.
    Dieses System ist eine ideale selbststeuernde Windsteueranlage für große Schiffe, da sie generell mit einem
    hydraulischen Lenkrad und einem zentralen Cockpit ausgestattet sind.



      Empfehlung für die Nutzung von selbststeuernden Windsteueranlagen und elektronischen Autopiloten

    Der Bootstyp und die Mannschaftserfahrung sind verantwortlich für ein gutes Gelingen eines Törns. Voraussetzung für ein zufriedenstellendes Ergebnis ist ein gut ausgewogenes Schiff, sei es mit einer Windsteueranlage oder einem elektronischen Autopilot. Beide Anlagen reagieren empfindlich bei falscher Segelsetzung. Wenn eine Welle das Schiff vom Kurs abbringt, muss das Schiff selbstständig wieder auf den richtigen Kurs zurückfinden. Im Laufe der Jahre hat sich herausgestellt, dass der häufigste Fehler, der bei Seglern auftaucht, die zum ersten Mal die Windsteueranlage einsetzen, darin besteht, dass das Schiff nicht ausbalanciert ist. muss das Schiff selbstständig wieder auf den richtigen Kurs zurückfinden. Das Schiff muss wieder auf den eingerichteten Kurs zurückfinden, damit die Windsteueranlage nicht unnötig arbeiten muss.



      Vorteile des elektronischen Autopiloten
    Nicht sichtbar,
    kompakt,
    leicht zu betätigen,
    kann in das Navigationssystem zwischengeschaltet werden,
    günstig (Pinnen-Pilot)



    Nachteile des elektronischen Autopiloten
    Unter Steuerung über einen Kompass ist die Kurshaltung mangelhaft bei hohem Wellengang und gesetztem Segel,
    hoher Energieverbrauch,
    Windsensor untauglich,
    arbeitet lediglich in Intervallen, nicht kontinuierlich,
    lärmend,
    unzuverlässig,
    begrenzte Lebensdauer,
    arbeitet schlechter bei schlechtem Wetter



      Vorteile der Windsteueranlage
    Je schlechter das Wetter, umso effizienter die Windsteueranlage,
    kein Energieverbrauch,
    je höher die Geschwindigkeit des Bootes, desto stärker die Gegenkraft (für Steuerung),
    Leistung bis zu 60 min/h
    arbeitet leise,
    Lebensdauer nahezu unendlich,



    Nachteile der Windsteueranlage
    funktioniert lediglich mit Wind,
    beansprucht Platz und ist somit auffällig



    South Atlantic bzgl. commends.:

    Ein Dachdeckerautopilot: Diese können befestigt auf zu jedem South Atlantic Windsteueranlage sein, um zu steuern das Boot durch einen Kompass.
    Die Leistung ist noch immer geliefert durch das automatische Regelungssystem und Energieverbrauch ist minimal. Ein Segelboot bis zu 25t kann sein diesen Weg gesteuert, mit einem Minimum Energie comsumption. Dies ist die passendste Kombination, wenn da ein heller Wind und das Befehlsignal ist nicht zuverlässig ist. Solange wie die Verschiebung des Segels Boot entlang des Wassers genügt, um die notwendige Servo Kraft diese Kombination zu erstellen kann sehr vorteilhaft sein. Der Windsteueranlage- elektronischer Pilot berücksichtigt Verbesserungen in der Leistung von beide Systemen.

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