Wann kentert ein Kajak? Yuma Felßner hat das aufrichtende Moment gemessen
Yuma Felßner besucht die Christliche Schule Dresden und hat für die Komplexe Leistung ein sehr praktisches Thema ausgesucht. Dazu verwendete er ein Mietgerät aus unserem umfangreichen Programm.
Als Paddler des kanu-Sportvereins Viking Schweifsterne wollte er wissen: Wann kentert ein Kajak? Verschiedene Kajak-Typen sind meist dedingt durch Ihre Breite unterschiedlich stabil auf dem Wasser. Wie groß sind die Unterschiede in der Kentersicherheit wirklich. Dazu hat er sich auf der Elbe in verschiedene Boot gesetzt und dein Vater hat die Kraft an einem 1 m langen Hebel gemessen. Die Kraft nahm solange zu, bis das Kentermoment erreicht wurde. Wir haben die Kraft dann in ein Drehmoment umgerechnet.
| Kentermoment in Nm | Slalom | Tourenkajak | Wildwasser |
| 1. Messung | 11,7 | 10,8 | 40,2 |
| 2. Messung | 13,2 | 8,8 | 35,8 |
| 3. Messung | 12,5 | 10,1 | 39,3 |
Die technische Daten der verwendeten Boote:
| Slalom | Tourenkajak | Wildwasser | |
| Länge in m | 3,52 | 4,84 | 2,86 |
| Breite in m | 0,61 | 0,59 | 0,60 |
| Umfang (vor Luke) in m | 1,42 | 1,50 | 1,58 |
| Wasserlinie (bei 70kg Ladung) | 3,21 | 4,35 | 2,75 |
| Spantenform Bug | Kreisbogen | V-Spant | flacher U-Spant |
| Spantenform Heck | flacher U-Spant | V-Spant | flacher U-Spant |
| Hauptspant | U-Spant | Knickspant | flacher U-Spant |
| Steven | nicht vorhanden | steil abfallend | nicht vorhanden |
| Spitze | leicht bullig | sehr schlank | sehr bullig |
| Kielsprung | stark aufgebogen | gerade | leicht aufgebogen |
| Werkstoff | Carbon Kevlar Laminat | Polyethylen | Polyethylen |
| Gewicht in kg | 9 | 25 | 21 |
Hier noch etwas Therorie zum Kentermoment:
Um das Kentermoment (oder technischer: das Stabilitätsmoment) eines Bootes zu messen, nutzt man Verfahren aus der Schiffsstabilität. Es geht darum, die Kraft zu ermitteln, die das Boot in eine Schräglage (Krängung) zwingt, und die Gegenkraft, die es wieder aufrichtet.
Das Kentermoment Mk ist ein Drehmoment, das aus einer Kraft F und einem Hebelarm a besteht:
Mk=F⋅a
Entscheidend ist das Zusammenspiel zwischen dem Gewichtsschwerpunkt und dem Auftriebsschwerpunkt. Das Boot dreht um eine zur Kuppseite hin wandernde Drehachse (
Auftriebsschwerpunkt
), die etwa im Flächenschwerpunkt der Bootsquerschnittes unter der Wasserlinie liegt. Anfangs liegt der Gewichtsschwerpunkt etwa 25cm über dem Auftriebsschwerpunkt. Bei zunehmender Krängung entfernen sich beide voneinander - das aufrichtenden Moment wird größer. Ist der Gewichtschwerpunkt jedoch zur Kippseite hin über den Auftriebsscherpunkt hinausgewandert wird das aufrichtende Moment negativ und das Boot kentert. Eine Tourenkajak hat sein maximal aufrichtendes Moment bei etwa 20 Grad Krängung, danach verringert es sich gleichmaßig um bei etwa 40 Grad negativ zu werden.
Die Bootstypen sind alle etwa 60 cm breit. Das Wildwasserkajak scheint den größten Widerstand entgegenzusetzten. Warum? Hier unsere Vermutung:
Das Boot ist sehr flach gebaut. Es verfügt daher über eine hohe Anfangsstabilität, da der Auftriebsschwerpunkt sehr schnell zur Kippseite auswandert und den Hebel verlängert.
