Grim'sches Leitrad

Grim’sches Leitrad

Das Grim’sche Leitrad ist eine Erfindung von Professor Otto Grim (1911–1994).

Der Zweck dieses Leitrads ist, dem Propellerstrahl von Schiffen Energie zu entnehmen und diesen in zusätzlichen Schub umzuwandeln, der über Propellerwelle und Drucklager auf das Schiff übertragen wird. Es wird also sonst verlustgehende Drallenergie in nutzbaren Vortrieb umgewandelt und somit kann, wie hydrodynamische und praktische Untersuchungen ergeben haben, bei gleicher Fahrleistung ein bis zu etwa 10% geringerer Kraftstoffverbrauch erreicht werden.

Das Leitrad ist ein antriebsloses kombiniertes Turbinen- und Propellerrad mit sieben, meist jedoch neun schlanken Flügeln (Flunken), das gleichsinnig freidrehend hinter dem Aktivpropeller des Schiffes auf der Propellerwelle (Schwanzwelle) gelagert ist. Es hat einen etwa 40% größeren Durchmesser als der angetriebene Propeller. Der innere Teil der Flügel ist als Turbine für die Drehung des Leitrads, der äußere Teil als Propeller für die Schuberzeugung ausgebildet.

1969 fertigte der Schiffspropellerhersteller Schaffran eine erste Anlage mit dem Grim’schen Leitrad. 1980 wurde das bundeseigene Forschungsschiff Gauß mit einem Leitrad ausgerüstet, private Reeder begannen erst 1982 vereinzelt das Leitrad bei Schiffsneubauten einzusetzen. Von 1982 bis 1989 lieferte der Kölner Propellerhersteller Ostermann weitere 80 Leiträder an verschiedene Werften.

In der Praxis erwies sich das Leitrad jedoch als nicht ausreichend einfach, robust und wartungsarm. Die komplizierte Form, Brüche durch Schwingungen, Kavitation, Dichtigkeits- und Lagerungsprobleme am zusätzlich belasteten Endlager der Antriebswelle führten dann zum vorläufigen Ende für das Leitrad. Derzeit werden keine Grim’schen Leiträder mehr verbaut. Mit weiterentwickelten Leiträdern könnte sich nach Lösung dieser Probleme und bei weiter steigenden Rohölpreisen die Situation allerdings wieder ändern.

Ein bekanntes Beispiel für die Anwendung des Grim’schen Leitrads war die Queen Elizabeth 2, die 1986 während ihres Umbaus auf der Lloyd Werft mit Leiträdern der niederländischen Firma Lips ausgerüstet wurde. Bereits während der ersten Fahrt traten aber Schäden durch abgebrochene Propellerblätter auf, die zum Abbruch der Versuche und später zum Ausbau der Leiträder führten.

Quellen

• O. Grim: Propeller and Vane Wheel. J. of Ship Research 24 (4), 203-226 (1980)
• Dubbel: Handbuch der Technik
• HANSA - Schiffahrt - Schiffbau - Hafen, 1985, S. 1279 ff
• Klaus J. Meyne in Schiff & Hafen. 1986 8 H.9