Bereits Kunde? Jetzt einloggen.
Lesezeit ca. 5 Min.

ALU EXTRA: WERKSTOFF ALUMINUM: Robuste »Silberpfeile« GESCHWEISST UND NICHT GEKLEBT…


segeln - epaper ⋅ Ausgabe 110/2018 vom 12.10.2018

Seit dem Siegeszug des mit Glasfasern verstärkten Kunststoffs (GFK) im Bootsbau hat Aluminium beim Bau von Yachten und Booten an Bedeutung verloren. Anders in der kommerziellen Klein- und Küstenschifffahrt, beim Militär- oder bei Behördenfahrzeugen. Doch auch in der Freizeitschifffahrt glänzt der leichte Werkstoff nach wie vor mit seinen Eigenschaften


Artikelbild für den Artikel "ALU EXTRA: WERKSTOFF ALUMINUM: Robuste »Silberpfeile« GESCHWEISST UND NICHT GEKLEBT…" aus der Ausgabe 110/2018 von segeln. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: segeln, Ausgabe 110/2018

Markantes Grau: Aluyachten gelten als besonders robust und sind daher bei Langfahrern beliebt, die auch in polare Gebiete segeln möchten


Auminium ist zwar nach Sauerstoff und Silizium eines der am häufigsten in der Erdhülle vorkommenden Elemente, als ...

Weiterlesen
epaper-Einzelheft 3,49€
NEWS 14 Tage gratis testen
Bereits gekauft?Anmelden & Lesen
Leseprobe: Abdruck mit freundlicher Genehmigung von segeln. Alle Rechte vorbehalten.

Mehr aus dieser Ausgabe

Titelbild der Ausgabe 110/2018 von SZENE: MENSCHEN, REVIERE, EVENTS: Extrem, extremer, Charal. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
SZENE: MENSCHEN, REVIERE, EVENTS: Extrem, extremer, Charal
Titelbild der Ausgabe 110/2018 von SZENE: Bavaria gerettet – Wie geht es jetzt weiter?. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
SZENE: Bavaria gerettet – Wie geht es jetzt weiter?
Titelbild der Ausgabe 110/2018 von Yachting Festival in Cannes wächst weiter. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Yachting Festival in Cannes wächst weiter
Titelbild der Ausgabe 110/2018 von REPORTAGE JOLLENTÖRN NACH HELGOLAND: Mit dem Jollenkreuzer zur Langen Anna. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
REPORTAGE JOLLENTÖRN NACH HELGOLAND: Mit dem Jollenkreuzer zur Langen Anna
Titelbild der Ausgabe 110/2018 von MESSE HAMBURG BOATS SHOW: Hamburg Boat Show zelebrier t den Wassersport. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
MESSE HAMBURG BOATS SHOW: Hamburg Boat Show zelebrier t den Wassersport
Titelbild der Ausgabe 110/2018 von SEEMANNSCHAFT STURM »Vorbereitet sein!«. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
SEEMANNSCHAFT STURM »Vorbereitet sein!«
Vorheriger Artikel
MARKT: NEUE YACHTEN
aus dieser Ausgabe
Nächster Artikel ALU EXTRA: ÜBERSICHT: WERFTEN: Werften
aus dieser Ausgabe

... Grundlage eines zu verarbeitenden Werkstoffes kann es aber nicht als Erz in reiner Form abgebaut werden. Vielmehr wird es mit sehr hohem Energieaufwand in einem speziellen Verfahren aus Bauxit gewonnen – einem Gestein, das sich aus verschiedenen Aluminium- und Eisenerzen zusammensetzt. Da dieses Verfahren sehr aufwendig ist, ist das Recycling von Aluminium sehr lohnend.

Aluminium hat lediglich circa ein Drittel der Dichte von Stahl. In seinen Legierungen werden aber Festigkeiten erreicht, die denen von Stahl in nur wenig nachstehen. Aluminium reagiert mit Luft und Wasser zu Aluminiumoxid, und bildet so an seiner Oberfläche eine dünne, für Luft und Wasser undurchlässige Schicht (die sog. Passivierung) und schützt so das Aluminium vor Korrosion. Es ist praktisch antimagnetisch, die elektrische und thermische Leitfähigkeit ist hoch, es ist weltweit verfügbar und gut zu reparieren. Zumeist werden im Boots-und Schiffbau aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit Al-Mg 5XXX-Plattenlegierungen und die Al-Mg 6XXX-Strangpressprofillegierungen für den Bau verwendet. Sie können im Lichtbogen- und Schutzgasschweißverfahren geschweißt werden. Das Material ist gut zu bearbeiten, zu biegen und zu zerspanen. Im Falle einer Kollision zum Beispiel kann das zähe Aluminium einen großen Teil der eingeleiteten Energie durch Verformung absorbieren, bevor es reißt oder bricht – ein großer Vorteil gegenüber GFK.

Im Schiffbau

Aufgrund dieser Eigenschaften ist es als Alternative zu Stahl, aber auch in mancher Hinsicht zu Kunststoff ideal. So wurden die ersten Schiffe und Boote aus Aluminium bereits in den 1890er Jahren in Europa und in den USA gebaut. Allerdings war der Materialpreis sehr hoch, und erst die in den 1920er Jahren entwickelten Aluminium-Magnesium Legierungen waren wirklich seewasserbeständig und damit für den Schiffbau geeignet. Schiffe aus Aluminium wurden daher zuerst vorwiegend für militärische Zwecke gebaut. Erst ab circa 1950 hatten Werften und Konstrukteure genug Erfahrung gesammelt und der Aluminiumpreis war so weit gefallen, dass sich die Verwendung im zivilen Schiffbau in großem Stil lohnte. Bei vergleichbar fester Konstruktion können bis zu 50 Prozent an Gewicht im Vergleich zum Bau eines Stahl-Kaskos eingespart werden. So kann die Nutzlast erhöht, können Brennstoffkosten gesenkt und dank des tieferen Schwerpunkts die Stabilität erhöht und der Tiefgang verkleinert werden. Gute Gründe, das Material im Schiffbau zu verwenden, aber heute eher sekundär für die Freizeitschifffahrt, bei der sich ähnliche Effekte auch durch den Einsatz von GFK, mit gleichzeitig größerer Variabilität bei der Formgebung, erzielen lassen. Anders sah es vor der Entwicklung des GFK aus: 1963 ließ der Stahlmagnat und begeisterte Segler Alfried Krupp von Bohlen und HalbachGermania VI bei Abeking & Rasmussen bauen. Sie war die erste ganzgeschweißte Aluminumyacht der Welt und war als hochseegehende Regattayacht konstruiert, was sie bis heute auf zahlreichen Seeregatten erfolgreich beweist.

Anleihen aus der KFZ-Fertigung: Schweißroboter im Einsatz bei der Herstellung von Motorbootrümpfen


Auch komplexe Rumpformen lassen sich mit Aluminium umsetzten


Die saubere Isolierung von Kabeln ist bei Alubooten besonders wichtig, um die gefährliche Kontaktkorrosion zu verhindern


Robuster geht es nicht – Geschweißte Klampen können gewaltige Kräftige aufnehmen


Sind es bei den Segelyachten zumeist nur One-Offs, Kleinserien von vorwiegend Langfahrtyachten, Großyachten oder aber Masten und Beschläge bei denen Aluminium aufgrund seiner Eigenschaften ein gerne gewähltes Material ist, hat das leichte Blech in der Motorbootszene seinen Stellenwert auch beim Bau von kleineren Kaskos und kompletten Booten in größerem Umfang erhalten können. Dabei spielt unter anderem ein im Vergleich zur Segelyacht anderer Einsatzweck als robustes Freizeit-, Angel- oder Transportboot die Rolle. Zudem ist die im Motorbootbau hier unter hydrodynamischen Gesichtspunkten unkritische Knickspant-Bauweise üblich, die im Metallbootsbau schnell und günstig zu fertigende Rümpfe ermöglicht.

Korrosionsschutz

Nicht nur die Robustheit der Boote, auch deren Anspruchslosigkeit in Sachen Pflege ist ein guter Grund für die Wahl des leichten Bleches. Die natürliche Oxidschicht, die aus einer dünnen inneren Sperrschicht und einer dicken, durchlässigeren Außenschicht besteht, ist bei neuem Metall nur etwa 2,5 Nanometer dünn und wird mit der Zeit allmählich dicker.

‚Naturbelassene‘ Boote benötigen daher kaum Pflege, sie sollten lediglich von Zeit zu Zeit mit frischem Wasser gereinigt werden. Eigner müssen sich allerdings darüber im Klaren sein, dass die Oberfläche Ihres neu gekauften Bootes, die sie auf der Messe noch „angestrahlt“ hat, schon nach kurzer Nutzungsdauer aufgrund dieser Oxidschicht matt aussieht. Vermeiden lässt sich das nur, indem die Oberfläche beispielsweise lackiert oder mit Folie beklebt wird. Das hat aber eher einen optischen als einen funktionalen Effekt. Hierbei muss zudem auch auf eine erstklassige Vorbereitung des Untergrundes geachtet werden. Eigner sollten sich bewusst sein, dass diese Schicht kein Makel, sondern ein Schutz für die Oberfläche des Bootes ist. Eine Alternative könnte die Behandlung mit Nano-Technologie sein. Sie soll blanke Aluminiumoberflächen langfristig und sicher vor Korrosion und Oxidation schützen, wasserabweisend wirken und den typischen Glanz neuen Aluminiums erhalten, so der Importeur der Aluminiumbootsmarken Buster, Anytek und Ockelbo, die Firma Boot und Camping aus Münstermaifeld, die hier auf eine 30-jährige Firmenerfahrung zurückgreifen kann.

Neben allen Vorteilen des leichten Blechs gibt es natürlich auch Untiefen, die sich aber bei fachgerechtem Umgang umschiffen lassen: Aluminium ist als Metall unedel und zudem elektrisch gut leitend. Daher ist es anfällig für die Bimetallkorrosion, oder den umgangssprachlich genannten ‚Lochfraß‘. Der Auslöser der Bimetallkorrosion ist das Vorhandensein zweier unterschiedlich edler Metalle (zum Beispiel die Messinglegierung eines Schiffspropellers und das Aluminium des Schiffs-Rumpfes) in Zusammenhang mit dem Umgebungswasser als Elektrolyt. Dabei wird wie in einer Batterie chemische in elektrische Energie umgewandelt. Es fließt ein Strom vom unedleren Metall als Anode zum edleren Metall als Kathode, was vereinfacht gesagt, einen Abfluss von negativ geladenen Elektronen vom unedlen zum edlen Metall und den Übergang der nun überschüssigen, positiv geladenen Ionen in die Lösung (das Umgebungswasser) zur Folge hat. Es kommt damit zum Materialabbau am unedleren Metall, also in der Regel beim Aluminium.

Unter Schutzgas ist Aluminium gut schweißbar


Kraftstoffank aus Aluminum


Prüfstück mit einer V-Schweißnaht


Um vor der Bimetallkorrosion zu schützen, wird ein weiteres, noch unedleres Material als Anode hinzugefügt, dessen Abbau bewusst in Kauf genommen wird – das also geopfert wird. Bei Aluminium werden zumeist Opferanoden aus Magnesium angeschweißt oder geschraubt. So ist das Schiff vor solchen elektrochemischen Korrosionsschäden solange gut geschützt, wie ‚Opfermaterial‘ vorhanden ist.

Zudem sollten Elektroinstallationen auf Aluminiumschiffen mit besonderer Sorgfalt und Fachkunde ausgeführt werden. Denn das Ausmaß der Korrosion ist davon abhängig, wieviel Strom bezogen auf die betroffene Fläche fließt. Ein durchgescheuertes Kabel des Bordstromnetzes an einem Spant – kann sich hier also verheerend bis zur Leckage oder zum konstruktiven Schaden auswirken! Kabel sollten daher von metallenen Bauteilen isoliert in soliden Kunststoff-Kabelkanälen und Rohren geführt werden. Beschläge oder Bolzen aus Edelstahl sollten mit einem Stück Gummi in Kunststoffbuchsen oder einem Schrumpfschlauch vom Aluminium isoliert werden. Achtung bei kupferhaltigen Antifouling-Farben! Ist deren Verwendung nicht zu vermeiden, muss vorher nach Herstellervorgabe eine geschlossene Schicht Primer als Sperrgrund auf das Metall aufgebracht werden.

Natürlich können mit Aluminium keineswegs nur Knickspanter gebaut werden. Rundspant-Bauten sind jedoch aufwändiger und damit teurer im Vergleich


Höchste bootsbauerische Qualität: das Spanten- und Stringergerüst einer Aluminumyacht


Material- und Modellvielfalt

Moderne Risse und moderner Bootsbau sind nicht vom Kunststoffbau abhängig. Auch aus Aluminium lassen sich nicht nur unverwüstliche, sondern auch leistungsfähige Boote bauen. Das zeigen zahlreiche zeitgemäße Entwürfe von Werften und Designern aus dem In- und Ausland. In kleinen Serien oder nach Kundenwunsch entstehen dort Boote, Schiffe und Yachten aus Aluminium, die glänzen – und das nicht nur durch die silbrige Oberfläche.


Foto: Archiv

Fotos: Archiv, Fotolia

Fotos: Archiv, Fotolia