Technische Daten
- Bootstyp: Trimaran
- Gewicht Floß ohne Schwimmer: ca. 1,2 t
- Verkehrslast pro Quadratmeter: 200 kg
- Schwimmer Außenmaße: 10,2 m x 3,63 m
- Bodenplatte: 10 m x 3,5 m
- Höhe (ab Kiel): 3,3 m
- Tiefgang: 0,3 m
- Schwimmkörper: Technus Easy Cat (PE)
- Unterkonstruktion: Aluminium
- Boden: XPS/ Schichtholz
0. Einleitung
Für dieses Boot haben wir eine Leichtbauweise entwickelt, die zum Großteil auf einer Aluminium-Konstruktion basiert. Das Boot sollte gleichzeitig robust sein und trotzdem mit möglichst leichten Baustoffen auskommen, damit es später von einem Elektromotor bewegt werden kann. In dieser Anleitung beschreiben wir die Bauschritte für die schwimmende Plattform (Floß ohne Aufbau) inkl. Schwimmer, Unterkonstruktion, Boden und Aufbauskelett. Die Anleitung für den Aufbau und Innenausbau folgen. Am Bau des Bootes in diesem Zustand haben wir ca. 8 Monate (nicht Vollzeit) in einer Gruppe von 3-5 Personen gearbeitet. Die Gesamtkosten liegen bei ca. 12.000 €.
Für genaue Preise, die Stück- bzw. Bestellliste und das Gewicht der Teile siehe diese Liste.
1. Schwimmer
Die Schwimmer müssen für die Zulassung zertifiziert sein. Deswegen haben wir keine eigenen Schwimmer (zum Beispiel aus Fässern) gebaut. Wir haben uns für die Technus Easy Cat entschieden.
Insgesamt benötigen wir für einen Trimaran 23 Pontons (jeweils 3x Bug- und Heckteil und 17x das Mittelteil).
Maße:
Der seitliche Abstand zwischen 2 Schwimmer-Reihen beträgt 85,9 cm.
- Die mittlere Reihe besteht aus 7 Schwimmern (8,4 Meter) der vorderste Schwimmer ragt dabei 20cm unter der Bodenplatte am vorderen Rand hervor.
- Die äußeren beiden Schwimmer-Reihen bestehen aus 8 Schwimmern. Diese schließen mit der hinteren Kante der Bodenplatte ab.
Somit ist die mittlere Schwimmer-Reihe um 60 cm nach vorne verschoben (s. Grafik 1)
Um das Untergestell des Bootes und die Kielleisten an den Schwimmern zu befestigen, benötigen wir:
- 138 Schrauben für Schwimmer (Größe M8)
- 184 PVC Unterlegscheiben
1.1 Schwimmer-Gestell
Das Aluminium für das Schwimmer-Gestell und den Unterbau gibt es Gemmel-Metall (oder bei Cochius).
Um den Unterbau an den Schwimmern zu befestigen, werden jeweils 10,04 Meter lange U-Profile verwendet. Da diese so nicht käuflich zu erwerben sind, werden jeweils 2 U-Profile (6m und 4,04m) mit L-Profilen verbunden.
Die inneren Profile
Die auf der Innenseite der äußeren Schwimmer sitzenden Profile sind 60*30*3 U-Profile. Diese setzen sich aus 6m (vorne) und 4,04m (hinten) langen Stücken zusammen.
Die Profile der mittleren Schwimmer setzen sich aus 4,04m (vorne) und 6m (hinten) langen Stücken zusammen. Um die Stücke zu verbinden, verwenden wir jeweils 1m L-Profile 50*30*3.
Die äußeren Profile
Die äußeren 2 Profile sind 60*40*3 U-Profile. Hier werden 66cm L-Profile (vorher zuschneiden) zum Verbinden zusammengenietet. Das “L” zeigt hierbei nach unten. Jedes der beiden U-Profile überlappt dann 33 cm pro Seite. Das ist wichtig, damit die L-Profile später zwischen den vertikalen Vierkanten für die Dachkonstruktion bleiben.
Um diese Vierkantstücke später festzumachen, nehmen wir jeweils 2 Aluwinkel. Diese schneiden wir uns aus 40*40*2 L-Profilen und machen diese im unteren C-Profil fest, um später den Aufbau dort hineinzustecken. Die Anschlusspunkte der Vierkantstücke sind (von vorne betrachtet) bei 0,48m 1,48m, 2,48m, (usw. jeden Meter), und 9,48m.
Da die Kanten der Schwimmer abgerundet sind, liegen die Profile nicht direkt an den Schwimmern an, bzw. auf. Deswegen legen wir zwischen jedes Seitenprofil und den Schwimmer zwei 2mm PVC Unterlegscheiben (siehe letzter Abschnitt).
Kielleisten
Die Kielleisten sollten laut mündlicher Aussagen von Technus 60*30*3 sein, es hat sich allerdings herausgestellt, dass schmalere Aluprofile mit den Maßen 50*30*3 benötigt werden. Unter dem Bug- und Heckschwimmer ist die Aussparung für die Kielleiste 90cm lang (das haben wir selbst nachgemessen und steht so nicht im Datenblatt).
Die Kielleisten für die äußeren Schwimmer bestehen aus einem 5,25m (hinten) und 3,75m langen U-Profil. Für den inneren Schwimmer betragen die Maße 5,25m (hinten) und 2,55m.
Benötigt werden weiterhin 80 Schrauben M10*14 sowie die entsprechenden PVC Unterlegscheiben.
Die äusseren Kielleisten werden mit je 1m L-Profilen verbunden, die innere Kielleiste mit zwei zum U zusammengelegten 66cm langen L-Profilen (40*30*3).
Die fertigen Schwimmer sollten dann am Ende etwa so aussehen:
Achtung: Unsere Schwimmer haben sich bei Hitze sehr verzogen, sodass die Löcher nicht mehr gepasst haben (s. dieser Artikel). Lieber nicht während knaller Sonne arbeiten bzw. Langlöcher verwenden.
1.2 Schwimmfähigkeitsberechnung
| Auftrieb | Auftrieb gesamt | ||||
| Anz. | Name | 50% Tiefgang | 100% Tiefgang | 50% Tiefgang | 100% Tiefgang |
| 17 | Technus Easy Cat Typ 148 | 195 l | 406 l | 3315 l | 6902 l |
| 3 | Technus Easy Cat Typ 147 | 154 l | 360 l | 462 l | 1080 l |
| 3 | Technus Easy Cat Typ 149 | 117 l | 324 l | 351 l | 972 l |
| gesamt | 4128 l | 7982 l | |||
2. Unterbau
Grundfläche
Die drei Schwimmer werden nun quer miteinander verbunden. Sie liegen nicht direkt parallel nebeneinander, sondern die mittlere Schwimmer-Reihe ist um 60 cm nach vorne verschoben. Zum Verbinden benutzen wir insgesamt 43 Doppel-C Träger mit den Maßen 50*40*2. Da es diese nicht so ohne weiteres zu kaufen gibt, benutzen wir jeweils 2 U-Trägern 50*20*2, die durch Alu Blindnieten (insgesamt ca. 500 Nieten der Maße 4*8) an der langen Seite miteinander verbunden werden.
Die Doppel-C Träger haben einen Abstand von 24cm. Optional kann der vorletzte Träger von hinten weggelassen werden, um Platz den Motor zu lassen. Die Doppel-C Träger werden mittels M4 Schrauben (insgesamt ca. 240 Stück) mit dem Schwimmer-Gestell verbunden.
Statik
Für die Berechnung der Traglast benutzen wir den Rechner von eurocode-statik-online.de. Die einzutragenden Werte entnehmen wir der folgenden Datei. Die Umrechung für Aluprofile machen wir mit der Formel aus folgender Datei. Die genaue Berechnung erfolgt in der Tabelle “Aufbau Material” (Zeilen 31 und 51).
Seiten
An den Seiten (also den äußeren Leisten der beiden äußeren Schwimmer) werden jeweils L-Profile (100*40*3) der Länge 10,04m (wieder bestehend aus 6m und 4,04m L-Profilen) quer dazu aufgesetzt.
Auf dem hinten überstehenden Bereich befestigen wir für die Halterung des Motors ein Querprofil mit den Maßen 120*40*3 (2 Stück a 3,5m).
Dämmung
Zwischen den Doppel-C Profilen dämmen wir mit 40mm starkem EPS 032 Graphit . Am Ende sieht dieser Teil der Dämmung dann so aus:
Darauf (also auf die Doppel-C Profile) kommt dann nochmal 80mm XPS (100kpa Dauerdruckbelastung). Alternativ sollte auch 60mm Enetherm funktionieren (das haben wir aber nicht ausprobiert).
Insgesamt werden 18kpa Druckbelastung benötigt (300kg Druckbelastung pro 0,166qm (bei dem Konstruktionsvorschlag: alle 24cm ein c-Profil) ergibt: p = F / A = 300 kg * 10 m/s² / 0.166 m² = 18000 pascal = 18 kpa ).
3. Boden
Belag
Den Boden belegen wir mit 35m² Schichtholz (Stärke 9mm von Holz Possling). Berechnung für die Statik führen wir wieder mit eurocode-statik-online.de durch. Die entsprechenden Werte entnehmen wir der folgenden Datei. Wir gehen hierbei davon aus, dass das Sperrholz ⅔ der Tragfähigkeit von normalem Holz besitzt, da nur ⅔ der Fasern in der Belastungsrichtung liegen.
Die Bodenplatten wurde teilweise mit Silikon auf die Dämmung geklebt und zusätzlich mit PVC Gewindestangen an den Doppel-C Querprofilen befestigt (ziemlich nervig, weil man dazu unter das Boot klettern muss. Das kann man sicher noch verbessern). Dazu wurden auf der Oberseite vernickelte Hülsenmuttern und auf der Unterseite Edelstahlmuttern verwendet.
Anmerkung: Belag aus Holz hat sich nicht bewährt, da er trotz 3 Schichten Lack nicht witterungsbeständig genug ist. Wir werden ihn vrs. nochmals ersetzen.
Einfassung
An den Außenseiten verwenden wir 130*30*3 L-Profile als Einfassung und für die Längsstabilität (die kurze Seite des L liegt hier auf dem Holzboden auf). Sie werden mit A2 Nieten an den Vertikal-Vierkanten (also den Stützen für die Dachkonstruktion) und dem unteren L-Profil (aus Abschnitt 1.1., äußere Profile) verbunden. Das sieht dann so aus:
Für die Einfassung der Vorder- und Hinterseite verwenden wir 100*20*2 L-Profile (diese haben wir mit Reststücken und Nieten verbunden). Die Befestigung dieser Profile ist etwas mühselig und nicht optimal. Hier gilt es zu improvisieren. Wenn es erstmal dran ist, sieht es an der Vorderseite so aus:
Zu guter Letzt nieten wir an die vorderen beiden Ecken noch jeweils einen Eckfender.
4. Aufbauskelett
Die geplante Innenhöhe unseres Bootes beträgt 2,20m. Das Aufbauskelett für die Dach- und Außenwandkonstruktion besteht aus folgenden Teilen:
Als Stützen nehmen wir Vierkantstücke mit den Maßen 40*40*3. Diese werden mit einem Abstand von je 1m in die Winkelvorrichtung (aus Abschnitt 1.1) gesteckt und vernietet. Damit das Dach am Ende leicht schräg wird haben die insgesamt 8 Vierkante pro Seite die folgenden Längen (vom Heck zum Bug aus gesehen): 2,56m, 2,58m, 2,60m, 2,62m, 2,64m, 2,66m, 2,68m, 2,7m. Dies ergibt am Ende vrs. eine Außenhöhe von 2,35m bis 2,5m und eine Innenhöhe von 2,2m bis 2,35m (jeweils von den Bodenplatten aus gemessen).
Auf den vertikalen Vierkantprofilen liegen dann 50*50*3 C-Profile. Auf der Innenseite der C-Profile werden zusätzlich 60*3 Flachkante hineingeschoben. Am Ende sieht ein Teil der Gesamtkonstruktion dann so aus (man sieht vier der insgesamt 8 Vierkantprofile, sowie das obere C-Profil):
Quer zu den C-Profilen entsteht dann aus Vierkantprofilen die fertige Dachkonstruktion. Das Dach soll aus zwei Bereichen bestehen, der vordere soll begehbar sein und der hintere mit Solarzellen belegt werden. Im Bereich des begehbaren Daches befestigen wir alle 25cm ein 80*40*2 Vierkantprofil über die gesamte Breite des Bootes. Unter den Solarpanelen reicht es, alle 50 cm ein Profil anzubringen. Sämtliche Verbindunges des Aufbauskeletts werden mit A2 Nieten gesetzt.
5. Aussteifungen
Wichtig ist es auch daran zu denken, das Skelett diagonal gegen Torsion auszusteifen, solange das Boot noch keinen Aufbau mit Wänden hat. Dazu nehmen wir Schnittreste der verschiedenen Alu-Profile.
An der Vorderseite könnte eine diagonale Versteifung dann so aussehen:
Zu Anfang hatten wir 2m Aluminiumstreifen (Breite 4cm oder 6cm) in verschiedenen Stärken (1mm, 2mm und 3mm) gekauft, die hier auch zum Einsatz kommen können.
Wir befestigen 30*3 Flachkante diagonal an den Seiten, um diese für den Transport und das Kranen auszusteifen (ein solcher Flachkant kann auf Zug bis zu 1 Tonne Belastung aushalten. Wichtig: Befestigung mit 3 A2 Nieten pro Seite). Der Unterbau alleine ist schließlich nicht dafür ausgelegt, über längere Spannweiten (5 Meter bei einseitiger Auflage) das Eigengewicht der Schwimmer auszuhalten.
Die Aussteifungen entlang der Vierkantprofile für das Aufbauskelett sieht man hier:
Jetzt ist das Boot transport- und schwimmfähig. Hinweise zum Kranen hier.
Diese Anleitung wird laufend ergänzt. Diese Informationen folgen:
- Wasserversorgung
- Motorkauf und Spezifikationen
- Aufhängung Motor
- Lenkung & Schaltung
- Positionslichter
- Anbringung der Festmacherleinen