Ein Autopilot, der bei ruhiger See den Kurs hält, aber bei den ersten Wellen verzögert reagiert, übermäßig korrigiert oder den Antrieb unnötig belastet, ist nicht zwangsläufig fehlerhaft. In vielen Fällen liegt das Problem in der Konfiguration, der Datenquelle oder einem unvollständig durchgeführten Inbetriebnahmeprozess.
Die Kalibrierung des Autopiloten an einer Segelyacht ist kein einmaliges Drücken einiger Tasten. Es ist notwendig, die gesamte Steuerkette zu überprüfen – vom Kompass, Geschwindigkeits-, Wind- und Ruderlagesensor bis zur Mechanik des Steuersystems, dem elektrischen oder hydraulischen Antrieb und dem tatsächlichen Verhalten des Schiffes auf See.
Ein gut eingestellter Autopilot ersetzt nicht den Steuermann, die Wetterbeurteilung oder eine ständige Navigationüberwachung. Er kann jedoch die Belastung der Besatzung während längerer Überfahrten erheblich reduzieren, helfen, einen vorhersehbaren Kurs zu halten, und unnötigen Stromverbrauch senken.
Dies ist besonders wichtig bei Segelyachten, die längere Strecken fahren, über begrenzte Energiequellen verfügen oder den Autopiloten als wichtigen Bestandteil eines integrierten Navigationssystems einsetzen.
Warum darf der Autopilot nicht blind kalibriert werden?
Der Autopilot trifft Entscheidungen basierend auf den erhaltenen Daten. Wenn der elektronische Kompass durch magnetische Störungen beeinflusst wird, der Ruderlagesensor falsch eingestellt ist oder das Navigationsnetz widersprüchliche Angaben zu Kurs und Geschwindigkeit liefert, steuert das System nach einer falschen Referenz.
Der Versuch, dies durch Erhöhung der Empfindlichkeit oder Reaktionsgeschwindigkeit zu kompensieren, verschlechtert normalerweise nur das Verhalten des Fahrzeugs. Der Antrieb arbeitet häufiger, das Ruder ändert unnötig die Richtung, und das Boot hält dennoch keinen stabilen Kurs.
Eine Segelyacht bringt zudem Variablen ein, die bei Motorbooten nicht in gleicher Weise auftreten. Krängung, Segelbalance, Windböen, Wellen, Seitenabtrieb und Geschwindigkeitsänderungen beeinflussen, wie schnell das Schiff auf Ruderbefehl reagiert.
Eine Einstellung, die bei Motorfahrt in ruhigem Wasser gut funktioniert, kann bei Segeln zu langsam oder bei Fahrt mit achterlichem Seegang zu aggressiv sein.
Deshalb gibt es keine universelle Einstellung für alle Segelyachten. Die Anpassung hängt ab von:
- Typ und Form des Rumpfes
- Länge der Wasserlinie und Verdrängung
- Fläche und Form des Ruders
- Art des Steuerungsantriebs
- Masseverteilung an Bord
- Segelkonfiguration
- üblichen Fahrgebieten und Fahrstil.
Eine Familienkreuzeryacht, eine leichte Regattayacht und eine schwerere Bluewater-Yacht benötigen unterschiedliche Reaktionsanforderungen an den Autopiloten.
Kalibrierung beginnt mit Systemüberprüfung
Vor der Seetaufe ist sicherzustellen, dass der Autopilot korrekte und stabile Eingangsdaten erhält.
Je nach installierter Ausrüstung und verwendeten Funktionen werden folgende Punkte geprüft:
- Quelle des magnetischen oder wahren Kurses
- GPS-Position und Geschwindigkeit über Grund
- Geschwindigkeit durchs Wasser
- Daten zum scheinbaren und wahren Wind
- Ruderstellung
- Kommunikation zwischen Steuereinheit, Antrieb und Navigationsgeräten.
Die auf dem Display angezeigten Daten entsprechen nicht notwendigerweise den vom Autopiloten verwendeten Daten. Daher muss geprüft werden, welches Gerät als aktive Quelle für jeden Wert ausgewählt ist.
Kompass und Ausrichtung des Kursensors
Der elektronische Kompass oder Kursensor sollte an einem Ort mit minimalen magnetischen und elektrischen Störungen installiert sein.
Die Funktion kann beeinflusst werden durch:
- Batterie- und Stromkabel
- Generatoren, Elektromotoren und Pumpen
- Ladegeräte und Wechselrichter
- Lautsprecher
- metallische Bauteile
- Behälter, Werkzeuge und Ersatzteile
- Geräte, die gelegentlich in der Nähe des Sensors abgestellt werden.
Störungen müssen nicht konstant sein. Das Einschalten eines Wechselrichters, eines größeren Ladegeräts oder eines Bugstrahlruders kann die elektromagnetischen Verhältnisse am Sensor temporär ändern und die Kursanzeige beeinflussen.
Bei der Überprüfung wird auch die Ausrichtung des Sensors zur Längsachse des Schiffes kontrolliert. Ein physisch verdrehter Sensor im Verhältnis zur Schiffsachse kann zu dauerhaften Kursabweichungen führen, auch wenn die Kompensierung von Deklination erfolgreich durchgeführt wurde.
Die Kalibrierung des Kompasses kann einen Teil der magnetischen lokalen Einflüsse ausgleichen, kann jedoch keine schlechte Sensorplatzierung, falsche Montage oder Störungen beheben, die außerhalb der vom Hersteller erlaubten Werte liegen.
Ruderlagesensor und Steuersystem
Ist ein Ruderlagesensor installiert, liefert er dem Autopiloten Informationen über die tatsächliche Position des Ruders. Sind diese Daten ungenau, weiß das System nicht, wie stark der Ruderbefehl tatsächlich umgesetzt wird.
Mögliche Folgen sind:
- zu späte Korrekturen
- plötzliche Ruderdrehungen
- ständiges "Jagen" des Kurses
- falsche Anzeige der Mittelstellung
- Anfahren oder Anschlagen der Endanschläge des Ruders
- unnötig lange Aktivierung des Antriebs.
Es wird der Nullpunkt des Sensors, die Anzeigerichtung, der gesamte Bewegungsbereich und die mechanische Verbindung zwischen Sensor und Steuersystem geprüft. Der Sensorhebel darf nicht klemmen, vor Erreichen des Ruders mechanische Anschläge berühren oder starken Spielraum aufweisen.
Die mechanische Inspektion umfasst auch:
- Spiel in Hebeln und Übertragungselementen
- Zustand von Seilen, Ketten und Quadranten
- freier Ruderlauf
- Zustand der hydraulischen Leitungen und Zylinder
- Ölstand und mögliche Luft im Hydrauliksystem
- korrekt eingestellte Anschläge
- manuelle Ruderdrehung durch den gesamten Bereich.
Die Kalibrierung kann Klemmen, Spiel, Hydraulikluft oder übermäßigen Widerstand im Steuersystem nicht beseitigen.
Autopilot-Antrieb
Der Antrieb muss passend zur Verdrängung des Schiffes, der Art des Steuersystems und den erwarteten Belastungen während der Fahrt dimensioniert sein.
Ein zu schwacher Antrieb mag bei ruhiger See ausreichend arbeiten, hat aber nicht genug Kraft oder Geschwindigkeit, wenn die Last steigt. Ein falsch konfigurierte Antrieb hingegen kann zu aggressiv reagieren, unnötige Korrekturen erzeugen und den Energieverbrauch erhöhen.
Es ist zu überprüfen:
- Richtung des Antriebslaufs
- benötigte Zeit für Ruderverschiebung
- elektrische Stromversorgung und Spannungsabfall
- Sicherungen und Kabelquerschnitt
- Verbindungen, Relais und Steuerungselektronik
- eventuelle Überhitzung
- mechanische Belastung und Antriebsbefestigung.
Ein Antrieb, der unter Last keine stabile Stromversorgung erhält, kann langsamer reagieren, als die Steuereinheit erwartet. Dieses Verhalten sieht oft wie ein Kalibrierungsproblem aus, tatsächlich liegt die Ursache aber in Spannungsabfall, schlechtem Kontakt oder zu kleinem Kabelquerschnitt.
Navigationsnetzwerk und Prioritäten der Datenquellen
Auf modernen Booten teilt der Autopilot oft das Netzwerk mit Plottern, Windinstrumenten, Radar, AIS, VHF-Geräten und weiteren Navigationskomponenten.
In einem solchen System reicht es nicht aus, nur zu bestätigen, dass Daten auf einem der Displays angezeigt werden. Es muss geprüft werden, welches Gerät tatsächlich Priorität als Datenquelle hat für:
- Kurs
- Position
- Geschwindigkeit über Grund
- Geschwindigkeit durchs Wasser
- Windwinkel und -geschwindigkeit
- Navigationsroute.
Doppelte Datenquellen, falsch zugewiesene Prioritäten, Netzwerkunterbrechungen oder inkompatible Kommunikationsstandards können zu Verhalten führen, das wie ein Autopilotfehler wirkt.
Besondere Aufmerksamkeit ist erforderlich nach:
- Wechsel des Plotters
- Hinzufügen eines neuen Kursensors
- Installation von Windinstrumenten
- Anbindung älterer und neuerer Elektronik
- Änderung der Netzwerkkonfiguration
- Software-Updates der Geräte.
Professionelle Installation und Integration von Marineelektronik beinhaltet funktionale Systemprüfungen, nicht nur das physische Verbinden von Steckern.
Wie sieht die korrekte Inbetriebnahme des Autopiloten aus?
Nach der technischen Inspektion folgt die Grundkonfiguration des Systems am Liegeplatz, anschließend die Kalibrierung und Prüfung auf offener See.
Die Reihenfolge ist wichtig, da Konfigurationsprobleme nicht durch zufällige Einstellungsänderungen während der Fahrt behoben werden dürfen.
Prüfung am Liegeplatz
Vor dem Auslaufen werden in der Regel überprüft:
- gewählter Antriebstyp
- Richtungsrichtung des Antriebs
- Nullstellung des Ruders
- Anzeige des Ruderlagewinkels
- Bereich und Endstellungen
- Basisdaten zum Schiff
- Zeit für Ruderverschiebung
- Kommunikation zwischen Steuereinheit und Antrieb.
Wenn der Autopilot bei Befehl nach rechts das Ruder nach links stellt, sollte der Test sofort abgebrochen und die Konfiguration korrigiert werden. Eine falsche Antriebsrichtung kann zu plötzlichen Kursänderungen und Kontrollverlust führen.
Kompasskalibrierung auf offener See
Die Kompasskalibrierung umfasst meist kontrollierte Drehungen des Schiffes gemäß den Vorgaben des Geräteherstellers.
Es sollte ein Gebiet gewählt werden:
- mit ausreichend Manövrierraum
- ohne dichten Schiffsverkehr
- ohne große metallische Objekte in der Nähe
- mit stabilen Wetterbedingungen
- mit ausreichender Tiefe und sicherem Abstand zur Küste.
Die Prozedur sollte nicht in Marinas, an Metallkais, neben großen Schiffen, Kränen oder anderen magnetischen Störquellen durchgeführt werden.
Während der Kalibrierung ist die vom System geforderte Geschwindigkeit und Drehradius einzuhalten. Nach Abschluss wird die Qualität des Ergebnisses und der angezeigte Magnetschwund geprüft. Ein schlechtes Resultat darf nicht einfach akzeptiert werden – die Ursache muss gefunden und gegebenenfalls der Sensorsitz verändert werden.
Kursausrichtung und Seetests
Nach der Kalibrierung wird die Anzeige mit einer verlässlichen Referenz ausgerichtet, danach erfolgt der Test des Kurs-Haltens bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Bedingungen.
Während der Probefahrt wird beobachtet:
- Abweichungen vom Sollkurs
- Frequenz der Antriebseinsätze
- Stärke und Geschwindigkeit der Korrekturen
- Verhalten nach Wellen oder Windböen
- Rückkehr zum Sollkurs
- Verhalten bei Geschwindigkeitsänderungen
- Reaktionen gegenüber verschiedenen Richtungen zu Wellen und Wind.
Das Ziel ist nicht, jede Ruderbewegung zu unterbinden. Der Autopilot muss auf veränderte Bedingungen reagieren. Ziel ist ein stetiger, vorhersehbarer Betrieb ohne übermäßige Korrekturen, weite Schwingungen oder unnötige Belastung des Antriebs.
Der Seetest erfordert ständige Überwachung durch eine Person, die jederzeit manuell übernehmen kann.
Einstellungen für Motorschifffahrt und Segeln sind nicht immer identisch
Die meisten hochwertigen Systeme ermöglichen automatische Anpassungen oder separate Ansprechstufen. Das tatsächliche Ergebnis hängt jedoch von Qualität der Installation und Konfiguration ab.
Beim Motorschiff hat das Boot meist eine gleichmäßigere Geschwindigkeit und geringere Krängungsänderungen. Unter Segeln ändert sich ständig das Verhältnis von Segelkraft, Schwerpunktlage, Krängung und Seegang.
Beginnt die Segelyacht bei achterlichem Seegang stark zu pendeln, kann dies zu geringe Autopilot-Resonanzstufe sein. Weitere Ursachen können sein:
- ungeeignete Segeltrimmeinstellungen
- zu langsame Geschwindigkeit
- Überlastung des Ruders
- überladener Heckbereich
- ungeeigneter Antrieb
- Spiel im Steuersystem
- falsche oder instabile Kursdaten.
Eine erhöhte Empfindlichkeit kann manchmal helfen, führt aber auch zu ständigen kleinen Korrekturen, erhöhter Abnutzung des Antriebs und höherem Energieverbrauch des Batteriesystems.
Korrekte Einstellung ist stets ein Kompromiss zwischen Kursgenauigkeit, Ruderdruck, Fahrkomfort und Stromverbrauch.
Steuerung nach Wind
Bei Verwendung des Betriebsmodus für scheinbaren oder wahren Wind sind zusätzlich zu prüfen:
- Ausrichtung des Windsensors
- Anzeige des Windwinkels
- Windgeschwindigkeit
- Quelle der Schiffs-Geschwindigkeit
- Stabilität der Daten im Netzwerk
- Berechnungsmethode des wahren Winds.
Der Autopilot steuert in diesem Modus nicht nach festem Kompasskurs, sondern versucht, einen vorgegebenen Winkel zum Wind zu halten. Fehlerhafte oder instabile Anemometerdaten können deshalb das System zu unnötigem Kurswechsel veranlassen, auch wenn die Zielwerte korrekt angezeigt werden.
Beim wahren Wind hängt das Ergebnis auch von der Qualität der Fahrtgeschwindigkeitsdaten ab. Falsche Logdaten oder falsche Geschwindigkeitsquellen können die Berechnung der wahren Windrichtung beeinträchtigen.
Anzeichen für erforderliche Diagnostik statt neuer Einstellungen
Ein Autopilot, der gelegentlich gut funktioniert, ist nicht zwangsläufig richtig kalibriert. Diagnostik ist bei einem oder mehreren der folgenden Symptome angezeigt:
- das Boot driftet wiederholt und einseitig ab
- angezeigter Kurs weicht von tatsächlicher Richtung ab
- Antrieb läuft ständig, selbst bei ruhiger See
- Ruder führt rasche und unnötige Korrekturen aus
- System reagiert verzögert
- Ruderwinkelanzeige ist unlogisch
- Autopilot verliert gelegentlich Kursdaten
- Datenunterbrechungen im Netzwerk
- Verhalten ändert sich beim Einschalten anderer großer Verbraucher
- nach Elektronik-Update falsche Datenquelle genutzt wird.
Empfohlen ist eine Überprüfung auch nach größeren Elektrikarbeiten, Batteriewechsel, Installation eines Wechselrichters, Umplatzierung der Ausrüstung oder Reparatur des Steuersystems.
Beispielsweise kann ein neuer Wechselrichter oder Batteriekabel in der Nähe des Kursensors magnetische Bedingungen verändern. Hydraulikreparaturen können die Ruderdrehzeiten verändern; Geräte-Updates können automatisch neue Navigationsdatenquellen einführen.
Wann ist eine vorbeugende Überprüfung des Autopiloten empfehlenswert?
Vorbeugende Kontrollen sind besonders sinnvoll:
- vor Beginn der Saison
- vor Offshore-Überfahrten
- nach der Winterlagerung
- nach Kauf eines Gebrauchtbootes
- nach Refit
- nach Änderung der Navigationsausrüstung
- nach Eingriffen am Steuer- oder elektrischen System
- wenn unklar ist, wann die letzte ordnungsgemäße Kalibrierung stattfand.
Der Autopilot ist verbunden mit Navigation, elektrischer Anlage und Steuermechanik. Seine Zuverlässigkeit sollte als Teil der technischen Gesamtfunktion des Bootes betrachtet werden, nicht als isolierte Funktion eines einzelnen Geräts.
Diagnose und Kalibrierung des Autopiloten
Wenn Ihr Autopilot den Kurs nicht wie erwartet hält, lösen Sie das Problem nicht durch zufälliges Verstellen der Einstellungen. Dies kann die Ursache verschleiern, die Belastung des Antriebs erhöhen und einen falschen Eindruck von Funktionstüchtigkeit vermitteln.
Schicken Sie eine Anfrage an UnLucky für:
- Überprüfung des bestehenden Systems
- Kompatibilitätsprüfung der Komponenten
- Diagnose von Netzwerk- und Elektrikproblemen
- Überprüfung von Antrieb und Ruderlagesensor
- Konfiguration der Datenquellen
- Kompasskalibrierung
- Anpassung der Reaktionsfähigkeit
- Inbetriebnahme und Seetests.
Auf See sollte Glück nicht entscheiden, ob Ihr Schiff Ihren Steuerbefehlen folgt.
Because Luck Has Nothing to Do With It.