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Bootspraxis

Welche Vorteile haben Katamarane?

Hartmut Brandt am 01.04.2015

Doppelt fährt besser – oder doch nicht? Ein Vergleich der wichtigsten Eigenschaften von Motorkatamaran und Monohull gibt die Antwort, wer vorne liegt.

Motorkatamarane

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Fotostrecke: Katamarane: aktuelle Modelle

Eigentlich ist es unverständlich, dass auf unseren Gewässern  Zweirumpfboote als Motoryachten so selten anzutreffen sind. Katamarane sind in der Regel extrem schnell und deshalb, wenn es wie im Rennsport um höchste Geschwindigkeiten geht, häufig erste Wahl. Die Formel 2 der Union Internationale Motonautique (UIM) ist nur ein Beispiel. International durchgesetzt haben sich XCATS. Dabei handelt es sich um "Xtreme Catamarans" von 7,6 bis 10 m Länge, die in vielen Ländern Rennen bestreiten. Ein weiteres bemerkenswertes Beispiel für den Highspeed Hochseeeinsatz ist die "Adastra", ein futuristischer Trimaran (Dreirumpfboot) von 42,5 m Länge und 16 m Breite.

Gibt es in Deutschland einen Markt für Doppelrumpf-Motoryachten? Im Handel angebotene Katamarane haben zumeist größere Abmessungen und stammen aus dem Ausland. Auf unseren Seen und Wasserstraßen im Charterbetrieb laufende Motorkatamarane sind oft relativ schwer und mit geringer Leistung ausgestattet. Unter Vernachlässigung des sportlichen Charakters sollen sie vor allem möglichst vielen Gästen Platz bieten.

Erfolgreiche Beispiele für die Verwendung von Katamaranen sind Solarboote mit E-Antrieb für Binnengewässer, aber auch für den Einsatz auf See. Ein Muss sind hier große Paneelflächen und geringer Fahrwiderstand. Wie so etwas aussieht, wenn man's richtig macht, zeigt die 2010 gebaute "Turanor PlanetSolar" mit einer Fläche für Solarzellen von 537 Quadratmetern. Der Katamaran erreichte allein mit Elektro-Motoren-Antrieb auf großen Distanzen eine Dauergeschwindigkeit von sieben Knoten. Die "PlanetSolar" überquerte den Atlantik und die Südsee und bewies gleichzeitig die Seefähigkeit maschinengetriebener Katamarane.

Verbreitet haben sich in den letzten Jahren auf den Binnengewässern langsame, jedoch leider wenig manövrierfreudige Plattformen mit zwei Schwimmkörpern, deren Längen-Breitenverhältnis nahezu 1 zu 1 ist. Nicht nur auf der Havel sind Hausboote oder wenig attraktive Plattformen mit Unterschlupf, angetrieben von einem Außenbordmotor geringer Leistung unterwegs.

In der Berufsschifffahrt sind Katamaranfähren keine Seltenheit mehr. Sie sind bei günstigem Energieverbrauch weitaus schneller als herkömmliche Monohull-Boote. Darüber hinaus werden gegenwärtig wegen ihrer großen Krängungsstabilität und dem günstigen Seeverhalten viele Katamarane oder SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull) als Arbeitsschiffe eingesetzt. Ein interessantes Beispiel hierfür ist das 25 m lange und 13 m breite Forschungsschiff "Estland".

Im Segelsport werden mit Katamaranen oder Trimaranen immer wieder neue Geschwindigkeitsrekorde über lange Seestrecken aufgestellt. Sie erreichen Geschwindigkeiten bis zu 50 Knoten. Als 1988 erstmalig beim America's Cup eine 90-foot-Mega-Slup der Neuseeländer gegen einen kleineren Katamaran der USA antrat, war die Unterlegenheit des Monohulls fast peinlich und erregte großes Aufsehen.

Wichtigster Vorteil des Katamarans  ist der geringe Strömungswiderstand der einzelnen getauchten Rümpfe mit großem Längen-Breiten-Verhältnis; und dies gilt insbesondere auch für hohe Bootsgeschwindigkeiten. Bekanntlich  ist der Wellenwiderstand maßgebend für die Rumpfgeschwindigkeit eines Bootes. Der Anteil des Wellenwiderstands in der Nähe der Rumpfgeschwindigkeit beträgt beim Monohull etwa 70 % und erreicht das Maximum beim Übergang in den Gleitzustand. Je länger, schmaler und schlanker der Einzelrumpf des Katamarans ist, desto geringer ist der Wellenwiderstand. So hätte theoretisch eine dünne durchs Wasser gezogene Platte den Wellenwiderstand Null!

Das Verhältnis der Länge zur Breite eines Gleitbootes als Monohull liegt zwischen 2,5 und 3,5. Für gute Gleiteigenschaften braucht man breite Heckspanten mit geringer Aufkimmung. Im Gegensatz hierzu werden für den einzelnen Bootsrumpf oder Schwimmer des Katamarans Werte von L : B bis zu 15 (!) erreicht, womit der Anteil des Wellenwiderstands weitgehend minimiert wird. Dabei sollte die Verdrängung der Yacht so gering wie möglich sein. Bis auf wenige Ausnahmen sind Katamarane auch hinaus über die "Rumpfgeschwindigkeit" – welche bei Kats mit sehr schlankem Unterwasserschiff von untergeordneter Bedeutung ist – als Verdränger im Einsatz. 

Ein weiterer Vorteil von Katamaranen besteht darin, dass das Heck im Gegensatz zum Gleiter sehr schlank ausgebildet ist und einen widerstandsarmen Abstrom ohne, oder mit sehr geringer, Ablösung garantiert. Katamaran-Motor-Yachten dieser Art sind auch bei hohen Geschwindigkeiten äußert energieeffizient.
Selbstverständlich dürfen Einschränkungen in Hinsicht auf den Strömungswiderstand nicht unerwähnt bleiben. Die Schwimmer von Kreuzerkatamaranen sollen häufig "möbliert" werden, wobei die Wahl einer größeren Wasserlinienbreite unumgänglich ist. Obgleich sich in diesen Fällen der Wellenwiderstand im Vergleich zum Katamaran mit schlanken Schwimmern erhöht, ist das Streckungsverhältnis L : B von 8 bis 9 immer noch viel günstiger als beim Monohull.

Richtig schwere Katamarane benötigen großvolumige Schwimmkörper, die sich ebenfalls negativ auf den Widerstand auswirken. Bei gleicher Verdrängung von Ka-tamaran und Monohull, sind beim Katamaran die vom Wasser benetzten Oberflächen und damit der Anteil des Reibungswiderstands größer. Dieses Merkmal ist allerdings besonders bei niedrigen Geschwindigkeiten von Bedeutung und hat bei einem glatten Unterwasserschiff auf die Energieeffizienz von Doppelrumpf-Motorbooten nur mäßigen Einfluss.

Wegen der großen Gesamtbreite von Katamaranen (L : B ≈ 1,7 bis 2,5 : 1), steigen die Stabilitätsmomente mit zunehmender Krängung stark an und verhindern größere Krängungswinkel und Rollbewegun-gen im Seegang. Ähnliches gilt für den Trimm. Allerdings kann es bei höheren Geschwindigkeiten an Deck richtig nass werden. Nur bei ungünstiger gegenläufiger Wellenfrequenz sind Nickbewegungen (Stampfen) nicht immer zu verhindern. Voraussetzung für gute Seefähigkeit ist, dass die Decks und die Rümpfe verbindenden Beams genügend Freiraum zur Wasseroberfläche gewährleisten. Die Hochseefähigkeit von Motorkatamaranen und Trimaranen haben nicht allein "PlanetSolar" und "Adastra", sondern auch viele Segelkatamarane auf ihren spektakulären Weltumrundungen nachhaltig unter Beweis gestellt.

Während Monohull-Motorboote nicht selten schon ab 5 bis 6 Windstärken im Hafen bleiben, da auf See heftige Roll- Stampf- und Gierbewegungen des Bootes je nach Richtung des Seegangs unvermeidlich sind und alle Accessoires durcheinanderwirbeln, liegt der Katamaran weitgehend ruhig in der See.

Katamarane haben ein hervorragendes Steuerverhalten. Sie laufen wie auf Schienen gradeaus, sofern bei gegenläufigen Propellern die Ruder in der Ausgangsstellung je nach Drehrichtung jeweils um ein bis zwei Grad angestellt sind. Da gibt es kaum Gierbewegungen oder ein Ausbrechen vom Kurs. Das hat allerdings zur Folge, dass bei voller Fahrt der Drehkreis im Vergleich zum Monohull größer ausfallen wird. Ob das wirklich ein wesentlicher Nachteil ist, sei dahin gestellt.

Andererseits sind Katamarane im Hafen recht manövrierfreudig und können auf dem Teller drehen. Unentbehrlich ist hierfür jedoch der Zweischraubenantrieb mit zwei Rudern. Die Anströmung von Propeller und Ruder könnte hinter dem schlanken Schwimmer nicht besser sein. Die Folge ist ein sehr schwingungsarmer Antrieb. Dabei ist Voraussetzung, dass Drehzahlen und Drehrichtung der jeweiligen Propeller getrennt von Hand geregelt werden können oder mit Hilfe eines Joysticks und entsprechender Programmsteuerung für die jeweiligen Eigenschaften eines Katamarans bestimmt werden.

Wird der Katamaran mit sehr schlanken strömungsgünstigen Rümpfen ausgestattet, ist das Platzangebot im getauchten Teil des Schwimmers wegen der fehlenden Breite sehr begrenzt. Immerhin steht genügend Raum für sämtliche Aggregate, den Propellerantrieb, Tanks und Stauräume  zur Verfügung.

Dies wird durch riesige Decksflächen kompensiert. Im allgemeinen erstrecken sich bei Kreuzer-Katamaranen die Außenseiten der Rümpfe bis auf Deckshöhe, sodass die gesamte Breite und Länge des Katamarans für Kajüten, Fahrstand und viel Freiraum genutzt werden kann. Bei einem mittleren Längen-Breiten-Verhältnis von 2,5 für Doppelrumpf-Boote ergibt sich für einen 10 Meter langen Katamaran eine Decksfläche von 40 (!) Quadratmetern. Das kann ein Monohull-Boot mit der gleichen Länge nicht annähernd bieten.

Stellt sich die Frage, warum werden Monohull-Boote trotz der günstigen Eigenschaften von Katamaranen bevorzugt? Da sind zunächst die Anschaffungskosten, die im Vergleich zum Monohull-Boot gleicher Länge und Qualität sicher höher ausfallen.  Der Aufwand für die Herstellung von zwei Rümpfen und den verbindenden Beams erfordert mehr Kosten. Außerdem ist der Zweischrauben-antrieb mit zwei Maschinen grundlegende Voraussetzung für einen guten Motor-Katamaran. Andererseits ist auch das Angebot des Komforts auf der großen Decksfläche ein gutes Argument für den höheren Preis. Leider sind unter diesen Voraussetzungen kleine Kreuzer-Katamarane schwer realisierbar. Ein weiterer wunder Punkt für sehr breite Katamarane  ist das Liegeplatzproblem. Nicht selten stehen in den Häfen für Kats nur Ankerplätze zur Verfügung.

Die äußerliche Erscheinungsform von Katamaranen, das Gesamtbild, ist gewöhnungsbedürftig und entspricht oft nicht den Vorstellungen von Eleganz einer schnittigen Motoryacht. Vielleicht ist dies der Grund, dass Katamarane in den letzten Jahren vor allem als Arbeitsschiffe und Fähren Verbreitung gefunden haben.

Schließlich soll noch ein weiteres Argument angesprochen werden, welches für das Gleitboot spricht und nicht für den Katamaran, der stets als Verdränger unterwegs ist. Der Übergang zum Gleiten, das Herausheben des Bugbereichs, die deutlich sichtbare Bug- und danach Heckwelle, der enge Drehkreis bei Vollgas, all das sind  Erlebnisse, die vor allem schnelle Gleitboote bieten. Wunschvorstellungen, die der Katamaran nicht erfüllen kann, wobei die Energieeffizienz völlig missachtet wird. Sieht man sich die Werbung für Motoryachten an, werden viele bei maximalem Speed abgebildet. Wobei häufig trotz Tempo 30 kn Fahrtwind eine junge, leichtbekleidete Dame an Deck nicht fehlen darf. Motorbootfahren soll Spaß machen.

Vielleicht kann die Kenntnis der Eigenheiten von Katamaranen und deren Qualitäten einen Beitrag dazu leisten, das Image von Katamaran-Motoryachten zu verbessern. Klammert man Renn- und High-Speed-Boote sowie Plattformen für Hausboote und Berufsschiffe aus, bleiben als Katamaran lediglich Motoryachten ab etwa 10 Meter Länge. Sicher sind auch Konzepte für kleinere katamaranähnliche Motorboote denkbar, die ebenfalls, wie auch der Monohull,  Fahrspaß versprechen. Wesentliche Vorteile von Katamaranen sind vor allem die Energieeffizienz, die sich auch bei höheren Geschwindigkeiten bemerkbar macht, die gute Seefähigkeit und das riesige Platzangebot. In der Negativbilanz müssen an erster Stelle die hohen Kosten genannt werden.

Die Eleganz einer großen Motoryacht als Monohull ist gegenwärtig unumstritten. Da sich aber Stilempfinden und Moden stetig ändern, wäre nicht auszuschließen, dass Katamarane zukünftig den Vorstellungen einer attraktiven Motoryacht entsprechen und zunehmend an Beliebtheit gewinnen. 

Hartmut Brandt am 01.04.2015