Wie wird die richtige Bugschraube bestimmt?
Eine Bugschraube liefert eine seitwärts gerichtete Schubkraft. Um unter den meisten Umständen das gewünschte Ergebnis zu bekommen, muss die Bugschraube eine Schubkraft liefern, die auf das Schiff abgestimmt ist. Der Angriffspunkt der Schubkraft, d.h. der Punkt, wo die Bugschraube platziert ist, ist für das Ergebnis sehr wichtig. Je weiter die Bugschraube nach vorne gesetzt wird, umso größer ist der Effekt. Die Kraft, die der Wind auf das Schiff ausübt, wird durch den Winddruck, den Einfallswinkel des Windes und die dem Winddruck ausgesetzte Oberfläche bestimmt.

Bei einer zunehmenden Windgeschwindigkeit nimmt der Winddruck im Quadrat zu! Für den Winddruck -p- gilt: p = 1/2 r x V² (in N/m²).
Hierbei ist r (rho) die spezifische Masse der Luft und V die Geschwindigkeit der Luft. Die Windgeschwindigkeiten werden gewöhnlich in der sogenannten Beaufort-Skala angegeben. Nebenstehende Tabelle gibt eine Vorstellung von der Größe der Windgeschwindigkeit und dem sich daraus ergebenden Winddruck. Es ist unmöglich, einen seitwärts auf das Schiff treffenden Wind mit einer Stärke von 8 Beaufort oder mehr völlig aufzufangen. Eine Bugschraube bietet bei solchen Umständen aber immer eine starke "helfende Hand".

Die durch den Wind auf das Schiff ausgeübte Kraft kann durch Multiplikation des Winddrucks mit der Windangriffsfläche berechnet werden. Die Windangriffsfläche wird durch die Abmessungen und die Form des Überwasserschiffs bestimmt. Auch der Einfallswinkel des Windes spielt eine Rolle: die ungünstigste Situation tritt ein, wenn der Wind senkrecht auf das Überwasserschiff stößt. Wegen der gewöhnlich fließenden Form des Überwasserschiffs kann ein Reduktionsfaktor für die Oberfläche angenommen werden, um die Kraft infolge des Winddrucks zu berechnen. Ein Richtwert für diesen Reduktionsfaktor ist 0.75.

Die Angriffsfläche des Windes

Das Drehmoment kann berechnet werden, indem man die Windstärke mit dem Abstand (A) von Angriffspunkt* der Windkraft bis zum Drehpunkt** des Schiffes multipliziert. Davon ausgehend, dass die Kraft infolge des Windes mitten auf das Schiff trifft und dass das Schiff über den Spiegel dreht, kann das durch den Wind auf das Schiff ausgeübte Drehmoment bestimmt werden, indem man die Windstärke mit der halben Schiffslänge multipliziert.
*) Abhängig von der Form des Überwasserschiffs kann der Angriffspunkt weiter vorne oder weiter hinten liegen.
**) Der Drehpunkt kann, abhängig von der Form des Unterwasserschiffs, weiter vorne liegen.

Die Bugschraube muss nun auf das Schiff ein entgegenwirkendes Drehmoment ausüben, das zumindest gleich ist mit dem durch den Wind auf das Schiff ausgeübte Drehmoment. Die benötige Schubkraft der Bugschrauben kann nun berechnet werden, indem man das Drehmoment durch den Abstand (B) zwischen der Mitte der Bugschraube und dem Drehpunkt des Schiffes teilt.

Windgeschwindigkeit - Winddruck

Windstärke Beaufort	Umschreibung	Windgeschwindigkeit m/s	Winddruck N/m² - (kgf/m²)
4	mäßige Brise	5,5 bis 7,9	20 bis 40 (2,0 bis 4,1)
5	frische Brise	8,0 bis 10,7	41 bis 74 (4,2 bis 7,5)
6	starker Wind	10,8 bis 13,8	75 bis 123 (7,7 bis 12,5)
7	steifer Wind	13,9 bis 17,1	125 bis 189 (12,7 bis 19,2)
8	stürmischer Wind	17,2 bis 20,7	191 bis 276 (19,4 bis 28,2)

Ein Schiff mit einer Länge von 11 m; die seitliche Windangriffsfläche beträgt 18 m² und bis zu einer Windstärke von 5 Beaufort muss der Bug noch problemlos versetzt werden können. Bei 5 Beaufort ist der Winddruck:
p = 41 bis 74 N/m², d.h. p (durchschnittlich) = 60 N/m².

Das benötigte Drehmoment beträgt:
T = Winddruck x Oberfläche x Reduktionsfaktor x Abstand
Angriffspunkt bis Drehpunkt (=ca. halbe Schiffslänge)

T = 60 N/m² x 18 m² x 0,75 x	11	m = 4455 Nm
	2

Die benötigte Schubkraft beträgt:

F =	Drehmoment	=	4455 Nm	= 420 N (42 kgf)
	Abstand Bugschrauben-Mitte bis Drehpunkt des Schiffes (mit dem Spiegel als Drehpunkt des Schiffes).		10,5 m

Die für dieses Schiff geeignete Bugschraube ist die VETUS Bugschraube Typ 55 kgf.

Bedenken Sie bitte immer, dass abhängig von der Windangriffsfläche, der Wasserverdrängung und der Form des Unterwasserschiffes die durch die Bugschraube gelieferte Schubkraft auf jedem Schiff ein unterschiedliches Resultat ergibt.