Wasser im Ruderblatt ist bei GFK-Yachten ein allgegenwärtiges Problem, das oft unentdeckt bleibt, bis strukturelle Schäden auftreten. Woher es kommt und welche Lösungen es gibt

„Bei rund 70 Prozent der untersuchten Boote finde ich erhöhte Feuchtigkeitswerte im Ruderblatt“, so Uwe Gräfer. Der Gutachter wird nicht nur von Versicherungen, sondern auch von Gebrauchtbootkäufern beauftragt. Häufig sind Käufer und Verkäufer gleichermaßen von der Diagnose überrascht. „Dabei ist es ein üblicher Schaden an älteren Yachten“, so Gräfer. Und das ganz ohne Havarie oder Grundberührung.

„Das Problem liegt in der Bauweise der Blätter. In der Regel werden zwei Halbschalen laminiert. In eine Schale wird die Ruderwelle mit ihren speichenartigen Streben gelegt und festlaminiert. Anschließend klebt man die Seitenteile zusammen und schäumt das Blatt aus“, erläutert Konstrukteur Martin Menzner. Dadurch entsteht ein vergleichsweise leichtes Ruder mit guter Profiltreue, das sich zudem sehr einfach in Serie fertigen lässt.

Die Konstruktion besitzt aber mehrere Schwachpunkte: Einer ist die Verklebung der beiden Seiten. In der Anfangszeit von GFK wurden die Halbschalen häufig nur mit einer Art Polyesterspachtel zusammengefügt. Da sich das Blatt beim Segeln immer etwas biegt und verwindet, reißt die spröde Klebenaht oft auf, und es dringt Wasser ein. Im schlimmsten Fall trennen sich die Hälften bei extremen Belastungen in schwerem Wetter oder nach einer Grundberührung vollständig von der Ruderwelle.

Mit besserer Klebetechnik oder zusätzlichen Laminatstreifen haben die Hersteller die Verbindung der Halbschalen inzwischen relativ gut im Griff. Dagegen ist der Übergang zur Ruderwelle nach wie vor problematisch. Der Ruderstock besteht in der Regel aus Edelstahl oder Aluminium und lässt sich praktisch nicht dauerhaft mit dem GFK verkleben.

Selbst Epoxidharz schafft nur einen Formschluss um die Welle. Hinzu kommen die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von GFK und Metall. „Früher oder später gibt es an dieser Stelle Haarrisse“, so Menzner. Durch sie findet das Wasser den Weg ins Innere und breitet sich dort aus. Denn anders als vorgefertigte Kernwerkstoffe wie Divinycell, ist das Material in der Regel nicht geschlossenporig. Das heißt, Wasser kann sich über die Jahre im gesamten Ruder ausbreiten, bis der Kern vollständig durchnässt ist.

Der ständige Wasserkontakt des Polyesterlaminats hat weitreichende Folgen, denn er kann zu Osmoseschäden führen, und das selbst bei von außen durch Epoxidprimer geschützten Ruderblättern. Das Polyesterharz löst sich dann von innen auf. Hinterhältig dabei: Die Osmoseblasen bilden sich vornehmlich im Verborgenen. Von außen ist das Problem erst erkennbar, wenn die Feuchtigkeit durch das Laminat gewandert ist. Dann ist die Struktur in der Regel bereits stark geschädigt.

Hydrolyse setzt auch der Befestigung des Ruderstocks zu. Löst sich das Polyesterharz auf, kann sich die oft nur einseitig anlaminierte Welle lösen und im Ruder bewegen. Unter Last wird das Blatt dann auseinandergehebelt.

Was die Steuerkräfte beim Segeln nicht schaffen, erledigt mitunter der Frost im Winterlager. Sobald das Wasser im Inneren gefriert, dehnt es sich aus und sprengt die Hälften mit brachialer Gewalt. Bootsbauer Wolfram Heibeck kennt das zur Genüge. Sein Betrieb Spezialbootsbau in Hooksiel gilt als Geheimtipp für den Neubau und die Optimierung von Ruderblättern. „Oft lassen sich die alten Blätter erschreckend leicht zerlegen. Was uns im Inneren erwartet, ahnen wir dann schon“, so Heibeck.

Für den Neubau versucht er, wenn möglich die bestehende Ruderwelle weiter zu verwenden. Vor allem bei Aluminiumschäften gibt es aber häufig Korrosionsprobleme. „Besonders betroffen ist der Bereich, an dem die Welle ins Blatt geht. Dort ist das Alu oft so angefressen, dass man besser eine komplett neue Welle verwendet.“ Laut Konstrukteur Menzner ist Lochfraß inzwischen auch bei Edelstahlwellen immer öfter zu beobachten.

Der Übergang zur Ruderwelle ist die am stärksten belastete Stelle des Blattes, daher treten dort häufig sichtbare Schäden auf. Oft entstehen sie in Kombination mit eingedrungenem Wasser, das sich bei Frost ausdehnt. Eisbildung begünstigt auch das Aufplatzen der Klebefuge von in Halbschalen gebauten Blättern. Im Anfangsstadium sind die Schäden im Winter durch anhaltend feuchte Stellen im Antifouling zu erkennen. Welche Kante zuerst reißt, ist eine Frage der Verarbeitung. Meist ist die Klebung vorn und unten am schlechtesten

Blasen wie diese können auch auf Ablösungen im Anstrichsystem zurückzuführen sein. Der Ursprung lässt sich mit einem Schaber einfach klären. Ist das Gelcoat intakt, besteht zumindest von außen kein Problem. Wesentlich kritischer sind Osmoseschäden durch ins Ruder eingedrungenes Wasser. Im Inneren bleibt die Hydrolyse des Polyesterharzes so lange unbemerkt, bis gravierende Schäden wie eine lose Ruderwelle oder massive Risse auftreten. Bohrt man das betroffene Blatt an, tritt saures und stark riechendes Wasser aus

Ebenfalls von außen kaum zu sehen sind durch eingedrungenes Wasser hervorgerufene Korrosionsschäden an der Ruderwelle. Besonders hinterhältig ist Spaltkorrosion. Sie entsteht bevorzugt im Eintrittsbereich der Welle ins Blatt, genau dort, wo hohe Lasten auftreten. Hier ist das Metall zwar vom Harz umschlossen, durch Haarrisse kann aber Feuchtigkeit eintreten und setzt eine elektrochemische Reaktion in Gang. Unbehandelte Aluminiumwellen sind am stärksten gefährdet, sie sind auch für galvanische Korrosion in Verbindung mit kupferhaltigem Antifouling anfällig. Etwas robuster sind eloxierte Ruderachsen. Vor Spaltkorrosion sind sie aber nicht gefeit. Bei Edelstahlwellen ist galvanische Korrosion kein Problem. Gegen Spaltkorrosion sind sie allerdings nicht immun. Das Ausmaß ist geringer als bei Alu und hängt stark von der Qualität der Legierung ab

Potenzielle Probleme gibt es also mehr als genug, aber was tun, wenn das Blatt der eigenen Yacht betroffen ist? Im Grunde stehen drei Möglichkeiten zur Wahl: Reparatur, Neubau oder Austausch gegen ein kompatibles Großserienblatt

Am naheliegendsten ist die Reparatur des vorhandenen Ruders. Dazu kursieren im Web unzählige Beiträge. Doch so einfach, wie es erscheint, ist die Instandsetzung nicht. Das beginnt mit der Feuchtigkeit im Blatt. Durch Bohrungen, und seien es auch noch so viele, lässt sich ein vollgesogener Schaumkern praktisch nicht trocknen. Anfänglich mögen einige Liter zügig aus dem Blatt laufen, erfahrungsgemäß tropft aber selbst am Ende einer Wintersaison noch einmal die Woche Wasser aus der Bohrung.

Zusätzliches Vakuum und Beheizen verbessern die Situation, es bleibt aber trotzdem Feuchtigkeit im Schaum. Zudem lässt sich anhand der Bohrungen kaum erkennen, wie weit das Laminat bereits durch Hydrolyse geschädigt ist.

Daher muss das Ruder großflächig geöffnet und das nasse Kernmaterial entfernt werden. Anschließend gilt es, mögliche Osmoseschäden zu erkennen und zu sanieren. Auch das ist im verwinkelten Inneren des Blattes nicht einfach.

Schließlich muss ein neuer Kern gebaut werden. Dazu verwendet man am besten in Form geschnittenen Strukturschaum wie Divinycell. Die verbleibenden Hohlräume werden ausgeschäumt, wobei auch dafür ein Spezialprodukt nötig ist. Bauschäume oder Ähnliches haben dort nichts zu suchen. Sie sind nicht geschlossenporig und expandieren viel zu stark. Die Folge: Der ausgehärtete Schaum hat entweder nicht die nötige Dichte, oder es entsteht so viel Druck, dass die Ruderschale platzt.

Serienruder werden wegen des enormen Drucks in verschraubten Alu-Formen ausgeschäumt. Das ist nachträglich nicht möglich. Profis greifen daher zum Epoxidschaum. Das Material ist zwar relativ teuer, dafür aber wasserbeständig und erzeugt mit einem Expansionsverhältnis von etwa eins zu drei vergleichsweise wenig Druck bei gleichmäßiger Dichte. Nachteil des Systems: Zur Verarbeitung bleiben nur wenige Minuten; damit der Schaum vollständig aushärtet, muss das Bauteil aber mitunter viele Stunden bei mehr als 40 Grad getempert werden.

Anschließend wird der Kern in Form geschliffen und das Blatt wieder zulaminiert, gespachtelt und geschliffen. Im Prinzip kann das Ruder auch zuerst verschlossen und danach ausgeschäumt werden. Das spart Schleifarbeit, die Dosierung des Schaums ist aber wesentlich schwieriger. Außerdem müssen genügend Ausgleichslöcher vorhanden sein, damit der Schaum das Blatt nicht sprengt.

Alles in allem viel Arbeit, zumal das Grundproblem des möglichen Feuchtigkeitseintritts an der Ruderwelle nicht entschärft ist. Üblicherweise fräst man rund um die Welle eine Vertiefung in die Oberseite des Blatts und bringt eine Fuge aus Dichtmasse an. Eine Lösung, die Jefa inzwischen auch bei neuen Blättern als Präventivmaßnahme empfiehlt.

Natürlich kann man eine solche Reparatur auch in Auftrag geben. „Wir bearbeiten pro Jahr zirka 250 Unterwasserschiffe, etwa bei der Hälfte ist eine Ruderblattsanierung nötig“, so Kirsten Wrede vom Reparaturspezialisten Peter Wrede Yachtrefit. Dank Sandstrahltechnik und Temperkammer können die Profis das Blatt effizient aufarbeiten. „Je nach tatsächlichem Schadensumfang variieren die Arbeiten, pauschal kann man aber für eine Zehn-Meter-Yacht mit rund 40 Stunden rechnen“, so Refit-Experte Florian Brix. Damit werden für eine Komplettüberholung etwa 4.000 Euro fällig.

Das entspricht ungefähr den Kosten für einen individuellen Neubau, wie ihn Ruderspezialist Heibeck anbietet. Die Hauptargumente für eine Einzelanfertigung sind die möglichen Optimierungen an Form und Profil sowie das eingesetzte Material. „Im Vergleich zum Serienruder können wir die Steuer- und Segeleigenschaften in der Regel immer verbessern“, so Heibeck. Neben der Profilierung spielt dabei vor allem die Streckung des Blatts eine Rolle.

Das bestätigt Konstrukteur Menzner: „Ein tieferes und gleichzeitig schmaleres Blatt ist in jedem Fall effizienter.“ Es liefert schon bei kleinen Ruderausschlägen mehr Auftrieb und behält auch bei Krängung länger den Grip, da es weiter austauchen kann, ohne vollständig zu belüften. Davon spricht man, wenn das Blatt auf der Luvseite Luft zieht, was zum Strömungsabriss und Verlust der Ruderwirkung führt.

Der erhöhte Auftrieb bei kleinen Ruderwinkeln lässt das Boot zudem wendiger werden und hilft dem Autopiloten beim Steuern.

Bei großen Ruderausschlägen neigen schmale Ruderblätter eher zum Strömungsabriss als breitere Blätter. Dieser Nachteil lässt sich aber durch ein geringfügig dickeres Profil wettmachen. Das erhöht allerdings den Widerstand des Ruders. Der Clou dabei: Da das schmale Blatt auch mehr Auftrieb erzeugt, segelt es meist mit geringerem Anstellwinkel, was wiederum den Widerstand senkt und es in der Summe effizienter macht. Vor allem aber wird der Grenzbereich größer, und das Boot segelt bei starker Krängung kontrollierter.

Die Veränderung der Silhouette hin zu einem tiefer gehenden Blatt mit angepasstem Profil gehört bei Heibeck daher zum Standard. Nachdem die Geometrie des neuen Blattes feststeht, wird das alte Ruder zerlegt, um die Welle weiter zu verwenden. Oft kommen dabei weitere Schäden zum Vorschein, die klarmachen, dass ein Neubau die einzig sinnvolle Alternative ist. Anders als bei den Serienrudern baut Heibeck im Positiv-Verfahren, das heißt: Der Umriss des Blatts wird aus Kernmaterial zugeschnitten und die Ruderwelle satt mit einer Seite des Schaums verklebt. Damit die Hinterkante strömungsgünstig dünn ausgeschliffen werden kann, wird dort massiv Laminat eingesetzt. Anschließend wird die zweite Seite des Kerns mit Epoxidharz aufgelegt und in einer Presse verklebt. Nach dem Aushärten wird das gewünschte Profil in den Kern gefräst und das Blatt mit mehreren Lagen Glas- oder Kohlefasergelege laminiert.

Ein Aufplatzen des Blattes ist somit kaum möglich. Da die Ruderwelle komplett von Harz umschlossen ist, stellt auch eventuell eindringende Feuchtigkeit kein Problem dar. Nebeneffekt der Bauweise: Meist sind die Epoxidruderblätter deutlich leichter als Serienmodelle.

Das individuell gebaute Ruderblatt ist die technisch beste Lösung gegen Wasserschäden und hat das größte Optimierungspotenzial. Mitunter lassen sich aber auch Großserienblätter adaptieren, beispielsweise die von Jefa. Der dänische Hersteller bietet rund 30 verschiedene Typen für Yachten von 22 bis 75 Fuß Länge und beliefert damit unter anderem Hanse, Bavaria und eine Reihe von Kleinserienwerften.

„Nach der Einzelanfertigung ist das der zweitbeste Weg zu einem neuen Ruderblatt“, so Menzner. Perfekt mit dem alten Blatt übereinstimmen wird das Serienruder nicht, das ist in der Regel aber kein Problem. „Die Fläche sollte etwa stimmen, wobei man eher ein etwas größeres Blatt wählen sollte und das mit dem maximalen Tiefgang“, so der Konstrukteur. Als Beispiel nennt er den sportlichen Daysailer LA28. Je nach Kundenwunsch wird das Boot wahlweise mit einem adaptierten Serienblatt von Jefa oder mit einer speziell gerechneten und von Heibeck gebauten Kohlefaser-Flosse ausgeliefert. Der Unterschied ist spürbar.

Durch in die Form eingelegte Füllstücke können die Dänen beispielsweise den Tiefgang oder den Rumpfanschluss der Serienblätter verändern. Das kann günstiger sein, als die Anpassungen später durch einen Bootsbauer vornehmen zu lassen. Preislich liegen die Standardblätter im selben Bereich wie eine Sanierung oder die Einzelanfertigung. Man bekommt aber automatisch eine neue Ruderwelle, alte Ruderstöcke können in der Produktion nicht verbaut werden.

Egal für welche Lösung man sich entscheidet, bei Arbeiten an der Ruderanlage sollte man auch die Lagerung im Auge haben. Für gleitgelagerte Anlagen bietet sich die Umrüstung auf selbstausrichtende Pendelrollenlager an, dadurch wird die Reibung enorm verringert. Da die Lager leichte Biegungen der Ruderwelle zulassen, verklemmt sich die Anlage bei starker Belastung nicht mehr, und die Steuerung wird deutlich feinfühliger und leichtgängiger. Wer schon mit Pendelrollen segelt, sollte die Gelegenheit nutzen, die Lager zu warten und verschlissene Rollen zu tauschen.

Das Steuerverhalten hängt stark von der Form und der Profilierung des Ruderblatts ab. Beide Parameter lassen sich beim Neubau leicht verändern. Hauptaugenmerk gilt dabei dem Streckungsverhältnis. Ein tiefer gehendes Blatt erzeugt mehr Ruderwirkung, die Yacht wird agiler und segelt bei Krängung länger kontrolliert. Mit einem angepassten Profil lässt sich zudem der Strömungsabriss herauszögern. So extrem wie im Bild muss die Veränderung selten ausfallen. Das graue Originalruder erzeugte schon bei Leichtwind enorme Steuerkräfte. Mit dem schmaleren Blatt segelte das Boot nicht nur agiler, sondern ließ sich auch mit zwei Fingern auf Kurs halten

Beim Neubau, wie ihn Heibecks Firma Spezialbootsbau anbietet, wird die alte Ruderwelle wiederverwendet. Oft wird beim Zerlegen des alten Blatts deutlich, wie weit der Verfall schon fortgeschritten ist. Bei diesem Halbskeg-Ruder sieht es noch erstaunlich gut aus. Entlang der Welle ist aber eine Wasserspur zu erkennen. Der Schaum ist bereits durch Rostansätze verfärbt

Die in Kontur geschnittene Kernhälfte wird mit der Welle verklebt. An der Hinterkante wird Massivlaminat aufgelegt. Anschließend wird die zweite Kernhälfte mit Epoxidharz aufgeklebt und alles verpresst. Danach wird das Profil ins Blatt gefräst und das tragende Glas- oder Kohlefaserlaminat aufgebracht. Beim Spachteln wird die Profiltreue mit Schablonen überprüft

Um die Feuchtigkeit aus dem Ruder zu entfernen, werden bei Peter Wrede Yachtrefit Fenster ins Blatt geschnitten und das nasse Kernmaterial so weit wie möglich herausgepult. Anschließend wird der Innenraum sandgestrahlt. Damit verschwinden auch die letzten festsitzenden Schaumreste und eventuell vorhandene Osmosenester. Nach dieser Reinigung sind alle Schäden gut zu erkennen, und die Struktur des Blatts wird überprüft

Durch das Sandstrahlen ist die Welle blank und wie das Laminat optimal angeraut. Um die maximale Festigkeit wiederherzustellen, werden die Hohlräume zwischen GFK-Schale und Metall mit Epoxidkleber gefüllt. Zusätzlich werden Schaft und Speichen großflächig an der Ruderschale festlaminiert

Wenn alles ausgehärtet ist, wird der Kern neu aufgebaut. In die großen Hohlräume werden Schaumstücke eingepasst und mit eingedicktem Epoxidharz verklebt. Die verbleibenden Lücken füllt hochfester Epoxidschaum. Durch die vergleichsweise geringe Ausdehnung des Materials lässt er sich gut dosieren

Nach dem Verputzen des Schaums werden die ausgeschnittenen Deckel des Originallaminats wieder mit eingedicktem Harz eingesetzt. Als Verstärkung und um Rissen in der Verklebung der Halbschalen vorzubeugen, wird das Ruderblatt von außen komplett überlaminiert. Dabei kommt Epoxidharz zum Einsatz

Um das Blatt wieder in Form zu bringen, sind Spachtel- und Schleifarbeiten nötig. Wie genau das Profil der ursprünglichen Form entspricht, hängt von der Sorgfalt des Bootsbauers ab. Wird nach Augenmaß gearbeitet, kann das Auswirkungen aufs Steuerverhalten haben. Nach dem Spachteln folgt Epoxidprimer

Das Ruder wird, ähnlich einem Rumpf, in zwei Hälften gebaut. Jefa fertigt in aus Aluminium gefrästen Negativformen. Laminiert wird im Handauflegeverfahren mit Polyesterharz. Meist werden mehrere Lagen Standard-Glasmatte mit 300 bis 600 Gramm pro Quadratmeter verwendet. Das Ruder bleibt bis zur Fertigstellung in der Form

Wenn das Harz angezogen hat, werden die Kanten verputzt und die Ruderwelle eingeklebt. Zusätzliche Laminatstreifen fixieren die Speichen. Dann folgen Polyesterkleber und der flüssige Schaum. Die Form muss sofort mit der zweiten Hälfte verschlossen und verschraubt werden. Der Schaum expandiert, und das Ruder wird verklebt

Jefa hat rund 30 verschiedene Rudertypen im Angebot. Zudem können der Rumpfanschluss und der Tiefgang der Blätter mit Hilfe von in die Form gelegten Passstücken verändert werden. Für Großserienboote werden die Füllkörper aus Alu gefräst. Dank 3D-Druck kann die Technik aber auch für Einzelbauten oder Kleinserien angewendet werden. Das spart Anpassungen durch den Bootsbauer

Bei gleitgelagerten Rudern entsteht vermeintlicher Ruderdruck oft durch sich unter Last verklemmende Lager. Mit selbstausrichtenden Pendelrollenlagern von Jefa gibt es dieses Problem nicht. Sie laufen auch bei hohen Lasten leicht. Zum Nachrüsten werden Kokerrohr, Lager und Passhülsen benötigt. Der Umbau verursacht vergleichsweise wenig Arbeit, der Effekt ist enorm

Vor dem eigentlichen Blatt befindet sich eine starre Nase, der Skeg. Er wird unabhängig von Ruderausschlag sauber angeströmt, daher reißt die Strömung erst bei vergleichsweise großen Ruderwinkeln ab – vorausgesetzt der Übergang zum Blatt ist hydrodynamisch sauber gestaltet. Ohne Vorbalancierung entstehen große Steuerkräfte

Eine Weiterentwicklung des Skeg-Ruders. Da der untere Teil des Blatts bis vor die Drehachse reicht, sind die Steuerkräfte kleiner. Prinzipbedingt entsteht am unteren Ende des Skegs ein Spalt, der für Druckausgleich zwischen den Profilseiten sorgt, dadurch verringert sich die Wirksamkeit des Ruders und es muss größer ausfallen

Auch Balance- oder Spatenruder genannt. Die heute auch für Fahrtenyachten üblichste Konstruktion ist hydrodynamisch am effizientesten. Etwa 16 Prozent der Ruderfläche liegen vor der Achse, das sorgt für geringe Steuerkräfte. Richtig dimensioniert, ist die Konstruktion mindestens so robust wie ein Halbskeg-Ruder

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