Wie lang soll die Kette beim Ankern sein?

3-mal oder 5-mal Wassertiefe?

In diesem Artikel werden Simulationsergebnisse vorgestellt und diskutiert um die Frage "nach der richtigen" Kettenlänge beantworten zu können. Die Wahl des Ankergeschirrs soll hier nur unter dem Aspekt der optimalen Haltekraft des Ankers betrachtet werden.

Gewiss gibt es noch andere Möglichkeiten ein Ankergeschirr zu optimieren wie z.B. durch die Verwendung von einem dehnfähigen Ankerseil oder einem Reitgewicht. Zunächst soll aber nur der Fall von reiner Ankerkette betrachtet werden. 90% aller Charterer/Segler werden nur mit der auf dem Schiff vorhandenen Ankerkette ankern. Daher kann dieser "Normalfall" ruhig mal alleine betrachtet werden.

• Die Ankerkette muss nach drei wichtigen Kriterien beurteilt werden:
• Bruchlast (bzw. Arbeitslast = Bruchlast / 4 )
• Zugwinkel am Anker (bis ca. 8° kann der Anker höchstens richtig gut halten, - je flacher um so besser)
• Federwirkung der Kette

Zunächst einmal wird man nach Schiffsgröße eine geeignete Ankerkette im Durchmesser wählen (6mm, 8mm, 10mm ...). Nun hat man sich aber schon mit der Bruchlast festgelegt. Ein 8mm-Kette hat eine typische Bruchlast von 32.000 N. (Je nach Güteklasse kann diese Bruchlast noch variieren.) Bruchlast heißt die Kraft, bei der die Kette bei einmaliger Belastung reißen kann. Die Arbeitslast ist die Kraft, bis zu der man die Kette dauerhaft belasten kann, ohne dass die Bruchlast sich bei längerer Beanspruchung verringert.

Nur zur Orientierung: Es gibt Tabellen für die Windkraft, die ein Schiff vor Anker erfährt in Abhängigkeit von Größe und Windstärke. Zum Beispiel entsprechen 8.000 N ungefähr einer 10m-Segelyacht bei Windstärke 9 !

Die Simulationsergebnisse sind für eine kurzgliedrige 8mm-Kette berechnet worden. Für jede andere Kette können die Ergebnisse jedoch auch verwendet werden, da das Verhältnis von Gewicht-pro-Meter und Arbeitslast nahezu fest ist für alle kurzgliedrigen Kettendurchmesser (bis mind. 13mm). Um die Daten umzurechnen muss man nur wissen, dass 8000 N bei einer 8mm-Kette gleichbedeutend ist mit 100 %Arbeitslast. Zur Vereinfachung wird ferner als "Wassertiefe", der Höhenunterschied zwischen Bugbeschlag und Anker bezeichnet. Die "Wassertiefe" hier ist also die eigentliche Wassertiefe plus die Höhe des Bugbeschlages oberhalb der Wasseroberfläche.

Zu den Ergebnissen von der Simulation:

In der Simulation wurde der Durchhang der Kette als echte Kettenlinie berücksichtigt. Bei 50%-Arbeitslast oder 4000N für eine 8-mm Kette hängen Ankerketten unterschiedlicher Länge folgendermaßen durch:

In diesem Bild kann man den unterschiedlichen Durchhang der Kette schon erkennen. Auch ist zu erkennen, dass der Anker bei der kurzen Kette mit 30m Länge bereits deutlich nach oben gezogen wird.

Die gesamte "Haltekraft" beim Ankern ist aber nur so groß wie die Kraft, die das schwächste Glied aufnehmen kann. Warum kaufe ich mit eine stabile 8mm-Kette mit einer Arbeitslast von 8000 N, wenn mein Anker nie diese Zugkraft im Grund halten kann? Geht man davon aus, dass sowie so zuerst der Anker slippt, bevor die Kette reißt, so muss man alles tun um den Halt des Ankers zu verbessern.

Hieraus kann man die Forderung ableiten, dass die Ankerkette so lang sein muss, dass bis zur Arbeitslast der Kette der Anker seine Haltekraft im Grund optimal entfalten kann. Der Anker hat seine optimale Haltekraft, wenn der Zug noch parallel zum Grund erfolgt. Die Kette muss also so lang sein, dass der Zugwinkel am Anker bei der Arbeitslast der Kette ungefähr null ist.

Betrachtet man nun den Zugwinkel am Anker als Funktion der Zugkraft (horizontal) vom Schiff, so ergibt sich folgendes:

Deutlich zu erkennen ist, dass der Zugwinkel bei nur 3-facher Wassertiefe sehr schnell ansteigt. Nach dieser Simulation ist also eine Kettenlänge von der 3-fachen Wassertiefe als absolut ungenügend zu betrachten um bei Stark-Wind zu ankern. Die 3-fache Wassertiefe ist für Kaffee-Ankerpausen wahrscheinlich noch geeignet. Ab der 10-fachen Wassertiefe könnte man davon ausgehen, dass die Haltekraft des Ankers bis zur Arbeitslast der Kette noch nicht reduziert wird. Bei schlechten Wetter ist man also erst ab > 7-facher Wassertiefe auf der sicheren Seite. Egal, was man bei irgendeinem Segelschein mal gelernt hat.
Beim SBF-See lernte man, dass die Ankerkette "normalerweise" mindestens die 3-fache Wassertiefe lang sein soll (Buch Axel Bark, Prüfungsfrage 271). Beim SBF-Binnen (Buch Overschmidt Gliewe) steht es aber ganz deutlich drin, dass die 3-fache Länge für Kette und 5-fache für leine "...gelten für stilles Wasser und Windstille". Es wird sogar darauf hingewiesen, dass 4-fache Wassertief bei Kette, 6-fache Wassertiefe bei Kette+Leine und 10-fache Wassertiefe bei nur Leine verwendet werden soll (siehe auch Buch Seemannschaft). Diese Forderung an die Länge des Ankergeschirrs kann man fast schon als richtig betrachten! Macht man weitere Segelscheine, so lernt man beim SSS, dass "... man solle die 3- bis 5-fache Wassertiefe an Kettenlänge und die 5- bis 10-fache Wassertiefe an Trossenlänge stecken, ...". Auch hier wird mehr Länge gefordert, – aber anscheinend immer noch nicht genug!
Wer nun partout weiter an seinem erlernten Wissen mit 3-facher und 5-facher Wassertiefe für Kette und Leine festklammern will, der sei auf den Zusatz aus dem SBF-Binnen-Buch "...gelten für stilles Wasser und Windstille" hingewiesen worden und möge nur bei diesem Wetter sein Wissen beim Ankern anwenden.

Ein weiteres Vorurteil ist, dass die Ankerkette aufgrund ihres Gewichtes eine federnde Wirkung gegen das Einrucken in den Anker bietet. Mit diesem Vorurteil soll im folgenden aufgeräumt werden.

Betrachtet man hierzu die Schiffspositionen als Funktion der Zugkraft (Windlast):

Unschwer zu erkennen ist, dass die Kette schon recht früh unter Spannung kommt (ca. 1000N). Wenn man dann die Kraft erhöht, so bewegt sich dass Schiff kaum noch nach hinten. D.h. das Vorurteil "Das die Ankerkette eine federnde Wirkung hat" stammt von allen Schwach-Wind-Seglern. Bei Schwach-Wind oder Flaute kann aber jeder ankern! Bei Stark-Wind kann eine Kette aber nicht mehr groß federn!

Um die "Federwirkung" bei unterschiedlicher Kettenlänge zu vergleichen wurden alle Schiffsposition auf die Position mit 50m-Kettenlänge "normiert". Siehe hierzu:

Deutlich zu erkennen ist, dass eine 100m-Kette immer noch etwas mehr "federn" kann als eine 30m-Kette. Der Federweg der 100-m Kette beträgt zwischen einer Zugkraft von 1000 N und 8000 N ca. einen Meter !

Das bedeutet: Wenn ein Schiff bei 1000 N Windlast durch eine plötzliche Welle einen Meter nach hinten versetzt wird, dass dann auf den Anker eine plötzliche Zugkraft von 8000 N wirkt. Bei dieser ruckartigen Belastung durch Wellen kann der Anker ausbrechen auch ohne das starker Wind wehte.

Wer also bei Wind und Welle nur mit Ankerkette ankert, der muss sich nicht wundern, wenn der Anker ausbricht. Da das Schiff die Orbitalbewegung der Welle nicht mitgehen kann, da die Ankerkette alleine nicht federt. - So kann der Anker alleine durch die Wellen ausgebrochen werden!

Siehe: Ankern 3 - Orbitalbewegung

Man sollte sich daher fragen, ob man beim Ankern auf einem Ankerplatz mit Schwell oder Welle und nur mit Kette nicht bereits grobfahrlässig als Skipper handelt. Oder handelt der Vercharterer grobfahrlässig, wenn er ein Schiff mit ungeeigneten Ankergeschirr für eine Region ausrüstet und der Skipper darauf vertraute ein geeignetes an Bord zu haben?

Auch andere (erfahrenere) Segler vertreten diese Meinung:

http://www.bluewater.de/buganker.htm
http://www.sailpress.com/ankerman.htm

Selbst bei einer Ankerkettenlänge von der 10-fachen Wassertiefe sollte man Maßnahmen ergreifen um eine "Federwirkung" im Ankergeschirr zu erzielen. Solche angeblichen Maßnahme (Verwendung Ankerleine+Kette oder Reitgewicht, Ausbringen vom Zweitanker) werden in Folge-Artikeln diskutiert und auch teils durch Simulationsergebnisse belegt.

Auch andere (erfahrenere) Segler vertreten diese Meinung:

http://www.bluewater.de/buganker.htm

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© Dr. W. Frie