Strömungslehre

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Unter Strömungslehre soll hier verstanden werden, wie sich die Bewegung eines Bootes in der Strömung verändert.

Vektorrechnung

Um einmal sich klar zu machen, wie man sich die Bewegung eines Bootes auf strömendem Wasser klar machen kann, bedienen wir uns ein paar Beispielen, die entfernt an die Vektorrechnung in der Schule erinnern.

Kurz: Wir beschreiben die Bewegung des Bootes und der Strömung als Pfeile. Die Richtung in die das Boote fährt beziehungsweise in der das Wasser strömt, wird durch die Pfeilrichtung angegeben, die Geschwindigkeit des Bootes und des Wassers wird durch die Länge des Pfeiles verdeutlicht.

Die Gesamtbewegung vom Boot auf dem strömenden Wasser erhält man dann, wenn man die beiden Pfeile addiert, also aneinanderhängt. Der daraus dann resultierende Pfeil gibt die Richtung und die Geschwindigkeit des Bootes in der Strömung an.

Beispiel für die Addition von Strömung und Bootsgeschwindigkeit

Beispiele

Einfluss der Strömugnsgeschwindigkeit

Wir beginnen mit einer ganz trivialen Geschichte: Was passiert wenn ein Boot grade gegen die Strömung oder grade mit der Strömung fährt?

Grades fahren in der Strömung

Das scheint nahezu trivial. Wir wollen aber folgendes festhalten:

• gegen die Strömung (blauer Pfeil) wird das Boot (schwarzer Pfeil) absolut, also gegen das Ufer gesehen (roter Pfeil) langsamer
• Mit der Strömung wird das Boot absolut gesehen schneller
• In beiden Fällen entspricht die Bewegungsrichtung des Bootes der tatsächlichen absoluten Bewegungsrichtung, wenn auch mit veränderter Geschwindigkeit.

Erstere beiden Punkte sind genau das was man erwartet, letzerer auch, allerdings ist es wert, darauf noch einmal hinzuweisen, weil es nicht selbstverständlich ist

Einfluss der Strömungsrichtung

Nun kommen wir zu einem etwas schwierigeren Fall: Die Strömung kommt nicht von vorne oder von hinten, sondern von der Seite. Im Folgenden Beispiel sind drei Sonderfälle gezeigt.

Strömung von der Seite und die Resultate

• A: die Strömung kommt genau im 90°-Winkel von der Seite. Das Boot wird absolut gesehen schneller, obwohl man nicht mit der Strömung fährt, und ändert seine Richtung. Das Boot nähert sich einem Hindernis, dass in deiner absoluten Richtung liegt schneller als erwartet und obwohl das Hindernis scheinbar nicht vor dem Bug des Bootes (in Richtung seiner Kiellinie) liegt!
• B: Die Strömung kommt seitlich aber auch schräg von vorne: Die absolute Bootsgeschwindigkeit ändert sich nicht, aber das Boot fährt nicht in die Richtung, in die der Kiel zeigt (und der Steuermann erwartet).
• C: Die Strömung kommt deutlich schräg von vorne: Das Boot bewegt sich überhaupt nicht mehr in die Richtung, in die der Kiel zeigt, sondern absolut gesehen quer zur Kielrichtung. Anders formuliert: das Boot macht etwas komplett unerwartetes.

Diese Beispiele verdeutlichen, dass auf strömenden Wasser die Bewegungsrichtung des Bootes im Extremfall (Fall C) überhaupt nicht mehr mit der Kielrichtung identisch sein muss!

Einfluss der Strömungsstärke

Nun nehmen wir uns noch der Verständlichkeit wegen zwei oft vorkommende Fälle vor: Das Fahren auf einem Fluss leicht schräg zur Strömung.

Als erstes wieder eine triviale Sache (zum Verständnis): Je stärker die Strömung, desto größer ist der Einfluss der Strömung auf die absolute Bewegungsrichtung des Bootes!

Abhängigkeit des Einflusses der Strömung auf die absolute Bewegungsrichtung. Links mit der Strömung, rechts gegen die Strömung

Man beachte:

• mit der Strömung (links) ändert sich bei dem selben Winkel mehr die Geschwindigkeit als die Richtung.
• gegen die Strömung ändert sich bei gleichem Winkel mehr die Richtung als die Geschwindigkeit.

Fahren gegen und mit dem Strom

Ein weiterer erwähnenswerter Zusammenhang ist, dass je größer der Winkel zwischen Strömungsrichtung und Bootsrichtung ist, desto größer ist die Richtungsabweichung der absoluten Bootsbewegung.

Mit dem Strom

Abhängigkeit des Winkels zwischen der Strömung und Kielleine auf die absolute Bewegugnsrichtung und -geschwindigkeit bei Fahrt mit der Strömung

Beim Abwärtsfahren (mit der Strömung)

• ist die Änderung der Bootsgeschwindigkeit umso kleiner, je mehr die Strömungsrichtung von der Kiellinie abweicht
• ist die Richtungsabweichung um so größer, je mehr die Strömungsrichtung von der Kiellinie abweicht

Mit dem Strom

Abhängigkeit des Winkels zwischen der Strömung und Kielleine auf die absolute Bewegugnsrichtung und -geschwindigkeit bei Fahrt gegen die Strömung

Beim Aufwärtsfahren (gegen die Strömung)

• ist das Bootgeschwindigkeitsabweichung umso kleiner, je mehr die Strömungsrichtung von der Kiellinie abweicht.
• ist die Richtungsabweichung um so kleiner, je mehr die Strömungsrichtung von der Kiellinie abweicht

Jetzt sollten eigentlich alle möglichen Kombinationen klar sein. So trivial das nun alles wirken mag, wir werden im Folgenden sehen, das all diese Faktoren beim Steuern auf Strömenden Gewässer eine Rolle spielen werden!

weiter mit Hindernisse und Strömung