der motor – Sonderausgabe Nautik 2021 – Kommunikation für die Branche

Abgekühlt

Abgekühlt Kielrohrkühlung an einem Arbeitsschiff. Das umspülende Außenwasser kühlt das WAsser in den Rohren des inneren Kreislaufs. Eigner von Schiffen und Yachten die im Winterbetrieb oder in stark verschmutzten, schlickhaltigen oder verkrauteten Gewässern eingesetzt werden, plagt nicht selten ein gefährliches Problem: Bei Eisgang oder starker Wasserverschmutzung durch Schwebstoffe, Kraut o.ä. kann sich der Seewasserzufluss für das Kühlwasser zusetzen oder der Seewasserfilter kann verstopfen. Jetzt auch mit Kielkühlung: Die Volvo Penta D4 und D6 Motoren Damit ist eine wirkungsvolle Kühlung des Motors aufgrund des fehlenden Frischwassers nicht mehr möglich, und es droht die Überhitzung des Aggregats, ggf. bis zum Totalschaden oder einem Brand im Motorraum. Ein Grund weshalb in der kommerziellen Schifffahrt häufig die sogenannte Kielkühlung installiert ist, die ein hohes Maß an Betriebssicherheit aufweist. Die meisten Dieselmotoren für Boote und Yachten werden heute mit Wärmetauscherkühlung geliefert. Dieses Kühlsystem mit einem inneren und einem äußeren Kühlkreislauf hat die veraltete Einkreiskühlung, bei der Seewasser von außenbords durch den Kühlkreislauf des Motors geleitet wurde, weitestgehend abgelöst. Bei dieser Zweikreiskühlung wird Seewasser von außenbords durch einen Wärmetauscher gepumpt, kühlt dort einen zweiten, inneren Kühlkreislauf, der wiederum den Motorblock kühlt. Anschließend wird es mit den Motorabgasen gemischt und dann über das Abgassystem abgeleitet. Der innere Kreislauf ist somit in sich abgeschlossen und kann mit frostsicherem, antikorrosiv wirkendem Kühlmittel gefüllt werden. Damit wird im Winter ein Auffrieren des Motorblocks ver- 40 Ausgabe 2/2021

hindert und der Motor kann mit höherer Kühlmitteltemperatur gefahren werden. Er kommt so auf eine optimale und damit umweltschonende Betriebstemperatur. Würde der Motor mit einer Einkreiskühlung ohne Wärmetauscher gefahren, müsste der Motor mit niedrigeren Temperaturen gefahren werden (unter 55° C), da sonst bei einem Einsatz in Meerwasser das Salz auskristallisiert und den Kühlkreislauf auf die Dauer verstopft. Die Kiel-oder Außenhautkühlung bietet die Vorteile der Zweikreiskühlung, hat aber nur einen Kühlkreislauf. Die Funktion des Wärmetauschers wird von um den Rumpf gelegten Rohren oder einem Plattenkühler – quasi einer geschlossenen z. T. doppelwandig gebauten Außenhaut – unter der Wasserlinie i.d.R. am tiefsten Punkt nahe des Kiels übernommen. Außenkühler können auch nachgerüstet werden, ihr Volumen und die Fläche muss aber exakt berechnet werden, damit es zu einer ausreichenden Kühlleistung kommt. Das die Rohre oder Taschen umspülende Außenwasser fungiert hier quasi als äußerer Kühlkreislauf wie bei der Zweikreiskühlung. Das Wasser des Kühlkreislaufs, das sich auf dem Weg durch den Motor erwärmt hat, wird durch die Rohre oder Kieltaschen geleitet und von dem sie außen umspülenden Außenwasser wieder soweit heruntergekühlt, das es auf seinem Weg durch den Motor erneut seine kühlende Funktion übernehmen kann. Allerdings gibt Einschränkung: So kann sich eine nachträglich installierte Außenkühlung strömungsungünstig auswirken und die Fahrleistungen des Bootes u.U. beeinträchtigen. Bei einer Kielkühlung muss zudem in der Regel mit einer trockenen Abgasanlage, also mit einem heißen Abgasrohr ähnlich wie bei einem Auto gefahren werden. Dadurch, dass hier der äußere Seewasserkreis fehlt, kann hier keine sogenannte „nasse“ Abgasanlage verwendet werden, wie sie bei Booten und Yachten mit Wärmetauscher-Kühlung üblich ist. Hier werden die Abgase dem abströmenden Seewasser beigemischt und so gekühlt durch die Abgasborddurchführung oder durch den Aquamatic Antrieb geleitet – ideal für GFK Boote, denn ein heißes Abgasrohr durch eine Kunststoffbordwand zu führen, ist aufgrund der ungenügenden Wärmeresistenz und der Brennbarkeit des Materials nur bedingt möglich. Sie müssen dann doppelwandig ausgeführt werden und ggf. zusätzlich gekühlt werden. Auf Stahl- oder Aluminiumschiffen ist dies weniger problematisch. Die Kielkühlung findet ihren Einsatz vor allem im kommerziellen Bereich und eignet sich in erster Linie für Verdränger. Wer aber beispielsweise ein Schiff aus Stahl oder Aluminium hat, bei tiefsten Wintertemperaturen im Wasser bleiben will und häufig in stark verschmutzten, schlickhaltigen oder verkrauteten Gewässern fährt, für den ist eine Kielkühlung, wie sie z.B. Volvo Penta auch für die Motoren der D4 und D6 Serie liefert, optimal.(cs) Fotos: Aufmacher By Dr. Karl-Heinz Hochhaus (Own work) [CC-BY-3.0 http://creativecommons.org/licenses/ by/3.0)], via Wikimedia Commons); Motor: Volvo Penta; Grafik: Schneider / www.motorbootonline.de Ausgabe 2/2021 41