Wie werden Bojen verankert? Bojen-Anlegesysteme von Meeresexperten erklärt

Wenn eine Boje in einer Hafeneinfahrt liegt, scheint sie sich mit den Wellen zu bewegen, driftet aber nie wirklich davon. Das ist kein Glück. Eine Boje wird durch ein Verankerungssystem an Ort und Stelle gehalten, das auf einem einfachen Prinzip basiert: Der schwimmende Teil muss über ein Bauteil mit dem Meeresboden verbunden sein, das die Energie von Wind, Wellen und Strömung absorbieren kann, ohne einen heftigen Ruck auf den Anker zu übertragen.

In der Praxis wird eine Boje mit einem Anker oder Senkkörper am Boden verankert, wobei eine Kette nach oben zur Boje verläuft und zwischen den einzelnen Abschnitten Schäkel oder Wirbel angebracht sind. Die Kette hängt in einer Kurve, die als Kettenwerk bezeichnet wird und wie eine Feder wirkt. Wenn die Boje seitwärts geschoben wird, hebt sich ein Teil der Kette vom Meeresboden ab, wodurch der Zug auf den Anker allmählich zunimmt. Aus diesem Grund können Bojen Stürme überstehen, bei denen eine gespannte Leine reißen würde.

Die vier Komponenten eines Bojen-Festmachersystems

Jeder Bojenliegeplatz, von einer kleinen Flussmarkierung bis hin zu einer großen Offshore-Datenboje, hat die gleiche Grundstruktur. Normalerweise können Sie das System in vier Teile unterteilen.

Der Bojenrumpf ist der einzige sichtbare Teil. Stahlrümpfe werden für dauerhafte Installationen bevorzugt, da sie Stößen, UV-Schäden und Abrieb besser widerstehen als Kunststoff. Eine kugelförmige Stahlboje kann beispielsweise jahrzehntelang als Anlegestelle für Sportboote oder als Navigationsmarke in Küstengewässern dienen.

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Ketten sind die gebräuchlichsten Verbindungselemente, da ihr Gewicht den Ketteneffekt erzeugt. Seile werden manchmal in temporären Systemen verwendet, Festmacher mit nur einer Kette gelten jedoch als zuverlässiger für langfristige Installationen.

Wie der Anker oder Sinker die Boje an Ort und Stelle hält

Ein Anker oder Senker widersteht zwei Arten von Belastungen: horizontalem Zug durch Strömungen und Wind und vertikalem Auftrieb durch auf die Boje einwirkende Wellen. Bei den meisten Bojenliegeplätzen ist die horizontale Last viel größer als der vertikale Auftrieb. Das Bodengerät benötigt daher eine große Oberfläche gegen den Boden oder eine große Masse, um einem Verrutschen standzuhalten.

Es gibt drei praktische Ansätze:

• Verunglückte Anker B. Danforth-Typen oder Typen mit hoher Haltekraft, graben sich ein, wenn horizontaler Zug ausgeübt wird. Sie funktionieren am besten in Sand, Schlamm oder Lehm.
• Stocklose Anker kommen häufig auf Schiffen vor, sind aber auf festen Bojen seltener; Sie verlassen sich auf ihr Gewicht und große Fluken, um sich im Meeresboden festzuhaken.
• Eigengewichtssenker , aus Beton, Stahl oder Gusseisen, sitzen einfach auf dem Boden und verlassen sich auf Reibung und Masse. Auf Fels oder sehr hartem Sand sind sie die vorhersehbarste Option.

Die Bedingungen des Meeresbodens bestimmen, welcher Ansatz verwendet werden soll. Ein schlammiger Boden kann einen gebrochenen Anker sehr gut halten, auf glattem Fels kann derselbe Anker jedoch versagen. Ein Sinker kann auf weichem Schlamm rutschen, da er keine vergrabene Oberfläche zum Greifen hat. Sie sollten immer eine Untersuchung des Meeresbodens durchführen oder eine lokale Karte verwenden, bevor Sie das Bodengerät auswählen.

Eine Übersicht über die gängigsten Ankerstile und die einzelnen Ankerstile mit der besten Leistung finden Sie unter Unser vollständiger Leitfaden zu Ankertypen .

Warum die Kette das Rückgrat des Systems ist

Die Kette zwischen Boje und Anker verbindet nicht nur die beiden Punkte. Sein Gewicht verleiht der Verankerung die einzigartige Fähigkeit, Energie langsam freizusetzen. Wenn sich die Boje seitwärts bewegt, hebt sich die Kette vom Meeresboden ab und die angehobene Länge erhöht allmählich die Zugkraft auf den Anker. Wenn die gleiche Verbindung mit einem leichten Seil hergestellt würde, würde die Last sofort ansteigen und den Anker herausziehen oder die Verbindung reißen.

Zwei Ketteneigenschaften sind wichtig: Durchmesser und Länge.

• Länge hängt normalerweise mit der Wassertiefe zusammen. Bei dauerhaften Bojenliegeplätzen wird üblicherweise eine Kettenlänge verwendet, die dem Drei- bis Fünffachen der Wassertiefe entspricht. Eine längere Kette verringert den Winkel am Anker, was den Halt verbessert.
• Durchmesser wird entsprechend der erwarteten Belastung, Wassertiefe und Kettensorte ausgewählt. Eine zu kleine Kette verschleißt an der Stelle, an der sie den Meeresboden berührt, schnell, während eine übergroße Kette unnötiges Gewicht und Kosten verursacht.

Stahlketten, die in Bojenliegeplätzen verwendet werden, sind in der Regel feuerverzinkt, um Korrosion zu verhindern. Edelstahl wird in besonderen Situationen wie wissenschaftlichen Bojen verwendet, bei denen Korrosionsbeständigkeit wichtiger ist als Kosten. Eine Standard-Ankerkette mit Bolzengliedern ist eine bewährte Wahl für permanente Bojensysteme, da sie knickfest ist und eine glatte Oberfläche für die Kettenlinie bietet.

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Beim Zusammenfügen von Kettenabschnitten wird häufig ein Wirbel zwischen Boje und Kette oder zwischen Kette und Anker eingebaut, um ein Verdrehen zu verhindern.

Sinker: Ein zuverlässiges Bodengerät für schwierige Meeresböden

Während Flukenanker bei weichem Boden wirksam sind, werden bei vielen dauerhaften Bojeninstallationen Sinker eingesetzt. Ein Senkkörper ist eine schwere Masse, die auf dem Meeresboden platziert wird und deren Haltekraft eher auf Gewicht und Reibung als auf dem Eindringen in den Boden beruht.

Betonsenker sind günstig und können in einer Vielzahl von Formen gegossen werden, was sie zur Standardwahl für viele Festmacher macht. Gusseisen- und Stahlsenker bieten eine höhere Dichte, sodass sie weniger Platz beanspruchen und in Gebieten mit starker Strömung eingesetzt werden können, in denen ein größerer Betonblock unhandlich wäre. Die folgende Tabelle fasst die Kompromisse zusammen.

Wenn ein Senkkörper spezifiziert wird, wird in der Regel eine Hebeöse oder eine eingebettete Kettenschlaufe in die Masse eingegossen oder eingeschweißt. Dieser Befestigungspunkt muss stark genug sein, um die volle Bruchlast der Festmacherkette zu bewältigen, da die gesamte Kraft der Boje durch ihn hindurchgeht.

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Das richtige Gewicht eines Senkkörpers hängt von der Bojenverdrängung, der Wasserströmung und der Tiefe ab. Ein üblicher Ausgangspunkt für eine mittelgroße Navigationsboje ist ein Senkkörper, der etwa das Drei- bis Fünffache des Gewichts der auf dem Meeresboden liegenden Kette wiegt. Eine gezielte technische Berechnung ist immer besser als eine Faustregel.

Anpassen des Liegeplatzes an die Anwendung der Boje

Verschiedene Bojen sind sehr unterschiedlichen Belastungsbedingungen ausgesetzt. Eine Navigationsboje, die einen Kanal markiert, ist ständigem Wind und Gezeitenströmung ausgesetzt; Es muss die Position mit geringer Toleranz halten. Eine kleine Anlegeboje für Yachten ist wiederholten Stoßbelastungen ausgesetzt, wenn sich Boote nähern und abfahren, was dazu führen kann, dass der Anker aus weichem Boden herausgelöst wird. Eine neben einem Aquakulturgehege verankerte Boje ist sowohl einer stetigen Strömung als auch hochfrequenten Wellenkräften ausgesetzt, sodass ihr Haltesystem einen stärkeren Anker und eine längere Kette benötigt.

Die Wassertiefe ist eine der wichtigsten Variablen. In flachem Wasser kann die Kette über einen großen Teil ihrer Länge auf dem Meeresboden ruhen, was die Reibung erhöht und die Ankerbelastung verringert. In tiefem Wasser hängt der größte Teil der Kette in der Wassersäule, sodass der Anker einen größeren Teil der Last tragen muss. Aus diesem Grund benötigt eine Boje, die in 20 Metern Wassertiefe vertäut ist, ein anderes Grundgerät als eine in 5 Metern Tiefe, auch wenn Boje und Klima identisch sind. Im Gegensatz zum temporären Anker eines Bootes handelt es sich bei einer Bojenverankerung um eine dauerhafte Installation, daher muss der Designspielraum konservativer sein.

Installation und Langzeitpflege

Die Installation einer Bojenverankerung beginnt mit einer Untersuchung des Meeresbodens, um den Bodentyp zu bestätigen. Zuerst wird das Grundgerät abgesenkt, dann wird die Kette abgewickelt und an der Boje befestigt. Nachdem die Boje in Position ist, wird die Verankerung gespannt, indem die Boje nach hinten gezogen wird oder die Kette mit einer Arbeitsbootwinde gezogen wird. Dadurch wird der Durchhang beseitigt und der Anker oder Senker im Meeresboden verankert.

Sobald eine Bojenverankerung in Betrieb ist, ist sie ständigen Bewegungen ausgesetzt, die an bestimmten Stellen zu Verschleiß führen können: am ersten Kettenglied an der Boje, am Schäkelbolzen und an der Stelle, an der die Kette den Meeresboden berührt. Eine jährliche Inspektion sollte Folgendes umfassen:

• Stellen Sie sicher, dass sich die Boje nicht außerhalb ihres vorgesehenen Radius bewegt hat.
• Überprüfen Sie die Kette auf Korrosion, gedehnte Glieder und Risse in den Schweißnähten.
• Stellen Sie sicher, dass sich Schäkel und Wirbel frei drehen und nicht abgenutzt sind.
• Messen Sie die Tiefe an der Boje und prüfen Sie, ob der Senkkörper zu tief gesunken ist.

Wenn Sie einen neuen Liegeplatz planen oder Zweifel an einem alten haben, ist die Häufig gestellte Fragen zum Festmachen und Ankern enthält praktische Antworten zum Aufbau und zur Komponentenauswahl.

Beim richtigen Ankern einer Boje geht es nicht darum, ein Gewicht über Bord zu werfen und auf das Beste zu hoffen. Es handelt sich um ein System aus sorgfältig aufeinander abgestimmten Komponenten: einer Boje, einer Kette, Verbindungselementen und einem Anker oder Senker. Die Kettenführung der Kette absorbiert Wellenenergie, das Bodengeschirr widersteht der Belastung und eine regelmäßige Inspektion gewährleistet die Zuverlässigkeit der gesamten Schleife. Wenn diese Teile für die spezifische Wassertiefe, den Meeresboden und die Anwendung ausgewählt werden, kann eine Boje viele Jahre lang an Ort und Stelle bleiben und erfordert nur eine grundlegende Wartung.