Aktuelle Entwicklung

Das Ziel ist erreicht

Fast ein komplettes Jahr haben wir auf dieses Wochenende hingearbeitet. Am Anfang ohne jegliche Ahnung über die Außmaße eines solchen Projektes, jetzt mit zwei komplett funktionsfähigen Booten aus Beton. Und das wollten wir auch zeigen. Mit "Else I" und "Else II" ging es nach Heilbronn, um dort an der 17. Deutschen Betonbootregatta teilzunehmen.

27./28.06.2019

Kleinere Rückschläge gehören auch mal dazu

Naja, das sieht halt schon nach einem größerem Rückschlag aus. Allerdings ist dies unser erstes Boot, bei dem wir schon von Anfang an wussten, dass es nicht gerade unsere Glanzleistung war. Das zweite Boot hingegen war wesentlich stabiler und hat alle Trainingseinheiten gut gemeistert und bei unserem dritten Boot haben wir aus diesem Unfall gelernt und zusätzliche Bewehrungsstreifen an den kritischen Stellen mit eingebracht. Manchmal lernt man halt aus Rückschlägen. 

17.06.2019

Erster Schwimmtest

05.06.2019

Ausschalen des zweiten Bootes

Das zweite Boot ist ausgeschalt und es ist wie erhofft eine enorme Steigerung im Vergleich zum ersten Versuch zu erkennen. Durch die bessere Verarbeitung des Betons und die vollflächigere Verarbeitung ist die oberfläche innen sowie außen wesentlich glatter, ebener und vor allem ohne Löcher. Zudem haben wir diesmal keine Folie vor dem Betonieren in die Schalung gelegt, weshalb das Ausschalen einerseits zwar mit wesentlich höherem Aufwand verbunden war, andererseite die Einschlüsse von Folie auf der äußeren Oberfläche vermieden werden konnte. Allem in allem sind wir mit dem Ergebniss und der großen Steigerung im Vergleich zum ersten Boot sehr zufrieden.

03.06.2019

Der zweite Anlauf

Nach einer Optimierung des Mischungsentwurfs, bei dem wir das Fließverhalten verringert haben und einer Schalung, welche drehbar gelagert ist, konnten wir eine gleichmäßigere Schichtstärke aufbringen. Zugute kam uns ebenfalls, dass wir durch den optimierten Mischungsentwurf auch gleichzeitig einen größeren Mischer verwenden konnten, wodurch wir bei geringerer Mischungsanzahl mehr Material zur Verfügung hatten. Zusammenfassend kann man davon ausgehen, dass durch die vorangegangenen Erfahrungen ein allgemein schnellerer Arbeitsfortschritt erreicht wurde. Allerdings ist nach wie vor eine enorme Schichtstärke vorhanden. Man kann davon ausgehen, dass sich bei mehrmaliger Wiederholung auch unsere handwerklichen Fähigkeiten verbessern würden und wir dadurch eine noch geringere Schichtstärke erhalten könnten.

28.05.2019

Erweiterung der Schalung

Eins der größten Probleme beim ersten Versuch ein Boot zu betonieren, war das Fließen des Betons auf Grund der hohen Neigungen an den Rändern, die teilweise bis über 90 Grad gehen. Um dieses Problem zu lösen, haben wir unsere Schalung modifiziert. Mit Hilfe der von Gerüstbau Hein gestellten Vorrichtungen, war es uns möglich, die Schalung drehbar zu lagern. Damit können wir zu hohe Neigungen beim Bertonieren des zweiten Bootes vermeiden.

20.05.2019

Betonieren und Ausschalen des ersten Bootes

13.05.2019

17.05.2019

Die Schalung ist fertig

Der erste physische Fortschritt ist zu erkennen. Mit Hilfe der von Hentschke gestellten Materialien konnten wir innerhalb der letzten drei Wochen die Schalung für unser Betonboot bauen.

11.05.2018

Besuch bei Hentschke Bau in Bautzen

Unsere Arbeit am Betonboot schreitet immer weiter voran und deshalb war es an der Zeit, uns auch außerhalb der Universität Hilfe bei der Umsetzung zu suchen.  Unterstützung fanden wir in Bautzen bei der Hentschke Bau GmbH. Deshalb wurden wir am 12.04.2019 in ihr Betonfertigteilwerk eingeladen. Dabei erhielten wir viele interessante Informationen über die Herstellung bis hin zum Abtransport von Betonfertigteilen, die von Hentschke hauptsächlich für den Brückenbau produziert werden. Wir konnten den gesamten Produktionsprozess vom Mischen des Frischbetons bis zum Verladen der Fertigteile mitverfolgen.

Neben der finanziellen Zuwendung unterstützt uns die Firma Hentschke auch mit Sachmitteln, konkret mit Baumaterial für die Schalung der Bootshaut, das uns sogar dankenswerterweise bis Dresden angeliefert wurde. In diesem Sinne möchten wir uns bei Hentschke Bau GmbH für die Unterstützung im Projekt "Betonboot" bedanken und hoffen auch weiterhin auf eine gute Zusammenarbeit mit dem Unternehmen. 

17.04.2019

Die Form steht fest

Einige Zeit ist vergangen und wir waren nicht untätig. Da die letzte Regattateilnahme eines Teams der HTW Dresden schon etwas her ist und es auch keine Aufzeichnungen davon gibt, mussten wir uns langsam an eine für unsere Voraussetzungen geeignete Form heran tasten. Nach dem Studieren einiger Lektüren zum Thema Bootsbau setzten wir uns an die Ausarbeitung einiger Modelle. Dafür mussten wir unsere ursprüngliche Form erst einmal über Bord werfen. Das neue Kanu sollte flacher werden, um eine bessere Auftriebslinie zu erreichen. Gleichzeitig sollte es aber auch breiter werden, um eine bessere Stabilität zu gewährleisten. 

Zur Veranschaulichung und Bewertung unserer Überlegungen war Autodesk CFD sehr hilfreich. Und auch hier begannen wir mit der absoluten Grundform. Nehmen wir an, wir haben einen Flächen, dünnen, sehr lang gezogenen Quader mit einem Meter Breite, einem Meter Höhe und 4,5 Meter Länge. Aus diesem Körper möchten wir jetzt unser Kanu schnitzen.

Legen wir aber erst einmal den Quader in eine Strömungssimulation und lassen einen liquiden Stoff auf die 1 x 1 Meter Fläche zuströmen, so werden an den Seiten des Körpers ziemlich große Verwirbelungen entstehen. Wie man sich denken kann, wäre ein Quader damit eine denklich ungeeignete Form für ein Boot, welches ordentlich Geschwindigkeit erreichen sollte. Ein floßartiger Körper hätte dahingehend kaum eine Chance gegen ein Kanu mit gleicher Antriebskraft.

Entwickelt man jetzt aus dem Quader einen Rotationskörper, der in der Mitte dicker ist und an den Enden spitz zuläuft, so kann man die Verwirbelungen minimieren. Halbiert man diesen Körper nun horizontal, so ist die Form eines Kanus schon langsam zu erahnen.

Allerdings ist ein stromlinienförmiger Körper alleine nicht ausreichend. Stabilität ist durch dieses Konzept kaum gegeben und auch das Erreichen einer idealen Auftriebslinie so gut wie unmöglich. Durch weiteres Optimieren, Testen und Berechnen kamen so neun verschiedene Entwürfe mit unterschiedlichen Höhen, Breiten und Formen zustande.

Für weitere Analysen unseres vielversprechensten Modelles arbeiteten wir mit dem Simulationsprogramm Ansys, mit welchem wir die äußeren Einflüsse auf unser Boot darstellen und berechnen können.

So konnten wir feststellen, wie hoch der Druck auf die Außenseite des Bootes sein darf und wie hoch er unter  Berücksichtigung unserer berechneten Auftriebslinie wirklich ist.

In unbewehrtem Zustand darf der Wasserdruck 15 N/mm^2 nicht überschreiten. Bei der Berechnung durch das Simulationsprogramm kamen wir allerdings auf gerade mal 7,2 N/mm^2 durch Wasserdruck, weshalb dieses kein großes Problem darstellt.

Eine stärkere Bewehrung ist deswegen nur an bestimmten Stellen von Nöten. Diese Stellen sind vor allem die Auftrittbereiche der Paddler. Auf diesen zwei mal zwei Belastungspunkten (zwei Paddler, auf einem Bein gekniet, das andere Bein nach vorn abgewinkelt) wirkt die größte Kraft durch Eigengewicht der Paddler sowie die Kraft die durch die Schubarbeit beim Paddeln entsteht. Diese Berechnungen sind derzeit im Gange, um zu sehen inwieweit unser momentanes Modell funktioniert und wie stark die zusätzliche Bewehrung ausfallen muss. Wenn das fest steht, können wir uns an die Praxis wagen.

05.04.2019

Material Team - Stand nach der ersten Planungsphase

Auch im Team "Material" standen wir vor der Aufgabe, einen guten Anfang zu finden. Dabei mussten wir Hand in Hand mit unseren Statikern arbeiten, bevor wir im Labor die ersten Mischungsentwürfe testen konnten. Doch wie bei jedem Bau eines Betonboots gibt es gewisse Grundlagen, die eingehalten werden müssen, damit wir am Ende nicht baden gehen. Welches Material eignet sich als Bewehrung? Worauf soll unser Fokus liegen? Ökologie? Leistung? Minimales Gewicht?

Schlussendlich entschieden wir uns für den Mittelweg. Wir möchten ein Boot bauen, dass sowohl ein möglichst geringes Gewicht besitzt, als auch aus möglichst nachhaltigen Inhaltsstoffen besteht.

Als wir dann die nötigen Informationen vom Team der Statiker bekamen, machten wir uns an das Planen der Mischungsentwürfe und der Schalung. Mehr Details möchten wir an dieser Stelle noch nicht preisgeben, es sei nur so viel gesagt: Unser Ziel ist eine Wandungsstärke von 3-5mm!

Auch die Schalung wird von unserem Team der HTW Dresden in Eigenarbeit aus Holz gefertigt, um den Bau so nachhaltig wie möglich zu halten. Dies möchten wir durch eine Spantenbauweise mit Kapaplatten realisieren.

17.12.2018

Statik Team - Stand nach einem Monat Planung

Am Anfang stand die Frage nach der Form: Kanadier oder Kajak? Stabilität oder Schnelligkeit? So einfach ist die Frage garnicht und so entschieden wir uns für den Anfang dafür, einen Mittelweg zu gehen und zu schauen, wohin sich das Projekt entwickelt. Nach einigen Überlegungen haben wir uns zunächst auf vorläufige Grundmaße geeinigt: Es soll ein 4,5m langes Boot werden, mit einer maximalen Breite von 70cm etwas hinter der Mitte. So entsteht eine leichte Tropfenform und ein besseres Strömungsverhalten. Die Wasserlinie soll 25cm über der Unterkante liegen und das Freibord soll 15cm hoch sein und 7cm nach innen ziehen, damit das Paddeln vereinfacht wird.

Nachdem der erste Schnitt von Clemens mit Hilfe von Allplan gezeichnet wurde und eine erwünschte Wasserlinie festgelegt wurde, stellte sich heraus, dass wir eine Masse von 375kg aufbringen müssten, um diese Linie zu erreichen. Allerdings rechnen wir höchstens mit einer Masse von 280kg durch Eigengewicht des Bootes plus Zwei-Mann-Besatzung. So muss dieser Schnitt auf jeden Fall noch optimiert werden.

Zudem nutzen wir das Programm Delftship. Mit Delftship kann man 3D-Zeichnungen von Booten erstellen und von diesen dann Hydrostatikreporte und Widerstandsberechnungen anfertigen lassen. Die Bilder zeigen den ersten Versuch von Alexander, mit unseren vorher überlegten Maßen in dem Programm zu arbeiten. Dabei fehlen natürlich viele Werte, welche man durch reines Ausprobieren natürlich nicht bekommt.

Um uns also nach und nach der "perfekten" Form zu nähern, arbeiten wir mit Autodesk CFD. Lädt man vorher gezeichnete Körper als Step-Datei (*.stp) in dieses Programm, so setzt es diese in eine Strömungssimulation. Damit ist es uns möglich, Verwirbelungen zu erkennen und die Form dahingehend zu optimieren.

05.12.2018