Trailer mit Hebeldiagramm zur Stützlast

Stützlast optimieren durch Verschieben der Trailerachse

Die Stützlast (Wikipedia) eines Bootstrailers (oder jedes Anhängers) ist eigentlich nie optimal. Zum einen gehören Anhänger, Auto und Boot ja nicht schon herstellerseitig zusammen. Es wäre also Zufall, wenn die Stützlast exakt passt. Zum anderen beeinflusst sowohl die Ausstattung als auch die Beladung (und Betankung!) des Boots den Schwerpunkt und damit die Stützlast.

Also ist eine fertig konfigurierte, vollständig eingerichtete Kombination aus Trailer und Boot (und Auto) hinsichtlich der Stützlast in der Regel nie optimal. Aber da kann man helfen.

Prinzipiell gibt es (mindestens) drei Ansätze, die Stützlast zu verändern. Im Folgenden gehe ich immer von einer zu hohen Stützlast aus. Ist sie zu niedrig, gilt das gleiche, nur in die andere Richtung. Akut war ich mit 120kg Stützlast konfrontiert, was sowohl für den Anhänger als auch unsere Zugmaschine zu viel war.

Generell solltest Du versuchen, den kleineren Wert von zulässiger Stützlast des Trailers und der des Autos zu erreichen. Je höher die Stützlast (im zulässigen Bereich), desto stabiler läuft das Gespann. Nutzt Du mehrere Autos, musst Du auch da den kleinsten gemeinsamen Nenner finden.

Sowohl beim Auto als auch beim Trailer informieren Typenschild resp. ein Aufkleber in Kupplungsnähe über den Wert. Für PKWs ist 75kg in der Mittelklasse bis 150kg bei schweren Geländewagen (und damit meine ich nicht Chichi-SUVs!) üblich. Wir haben 75kg für den Trailer und 90kg fürs Auto, also ist 75kg der Zielwert.

Beim Zielwert beachte, wie sich der Unterschied zwischen vollen und leeren Tanks (Kraftstoff, aber auch Frischwasser, Fäkalien) auswirkt. Bei uns ist der Benzintank überwiegend hinter der Achse und war beim Wiegen voll (90 Liter Benzin), fahre ich das Boot leer, habe ich also ca. 50kg weniger direkt hinter der Achse und damit eine etwas höhere Stützlast.

Ladung verschieben

Aus meiner Sicht nur für gelegentliche Fahrten geeignet ist der Ansatz, Ladung zu verschieben (oder gar zu erzeugen). Wenn der Anker mit Kettenvorlauf aus dem Ankerkasten (fast direkt über dem Kupplungskopf) in die Heckbank kommt, kann das die Stützlast schonmal um 20kg reduzieren – das Gewicht wirkt ja quasi doppelt, weil es sowohl den Bug entlastet als auch das Heck belastet. Der Wasserkanister, die Kompressorkühlbox, das Chemie-WC (mit gefülltem Frischwassertank) sind auch gern genommene Kandidaten fürs Trimmen auf der Straße. Wenn die maximale Anhängelast noch nicht erreicht ist, kannst Du sogar ansonsten nutzlose Wasserkanister oder Sandsäcke ins Heck packen, um die Stützlast zu reduzieren – was aber Gesamtgewicht, Spritverbrauch etc. erhöht. Ansonsten: Material aus dem Bug ins Auto umladen.

Wirklich nachhaltig ist das aber alles nicht. Da Du im Wasser potenziell anders trimmen musst, schleppst Du das Zeug nach dem Slippen wieder im Boot herum. Und Ladungssicherung ist auch ein Thema – alles im Boot muss festgezuppelt sein, wandernde Ladung kannst Du gar nicht gebrauchen.

Auf all das hatte ich keine Lust. Man kann das machen, um das Gespann kurzfristig trailerbar zu bekommen – langfristig gibt’s zwei bessere Ansätze.

Windenstand verschieben

Ein besserer und der oberflächlich einfachste Weg ist es, den Windenstand zu verschieben. Da das Boot am Windenstand anliegt, bestimmst Du damit direkt die Position des Boots und damit des wesentlichen Beitrags zum Schwerpunkt (dazu später). In der Regel ist der Windenstand mit einer Handvoll Schrauben am Rahmen fixiert und kann stufenlos verschoben werden:

Stützlast optimieren durch Windenstand verschieben

Stützlast optimieren durch Windenstand verschieben

Also Ratsche frei, bisschen schieben, festschrauben, fertig. In der Theorie. Denn um den Windenstand nach hinten zu schieben, muss erstmal das Boot nach hinten – je nach Größe nicht trivial. Du kannst zur nächsten Steigung fahren, das Boot ein bisschen runterrollen lassen, dann wieder auf eine ebene Fläche fahren und nachmessen – alles nicht simpel. Einfacher ist hier, wenn die Stützlast erhöht werden soll. Dann kannst Du das Boot mit der Winde einfach nachziehen.

Dieser Ansatz hat einen fundamentalen Nachteil: der Ort des Windenstands ist nicht willkürlich gewählt, er ist vielmehr eine Resultierende. Warum?

die Sache mit der letzten Kielrolle

Ein großer Teil des Bootsgewichts steckt im Motor/Antrieb – bei unserem Mercury EFI 100 mal eben 186kg (plus ein bisschen Motoröl). Und dieses Gewicht hängt zumindest beim Außenborder nahezu ausschließlich am Spiegel. Auch beim Innenborder nimmt der Spiegel noch erhebliche Gewichtskräfte von Motor und Antrieb auf.

Also macht es viel Sinn, das Boot so auf dem Trailer zu platzieren, dass der Spiegel direkt durch die letzte Kielrolle abgestützt wird.

die letzte Kielrolle optimal direkt unter dem Spiegel

die letzte Kielrolle optimal direkt unter dem Spiegel

Tust Du das nicht, entsteht ein Hebel zwischen dem Spiegel, an dem das Gewicht hängt, und der Stelle des Kiels, auf dem das Boot auf der letzten Kielrolle aufliegt. Das kann böse auf’s Material gehen.

Sind die Kielrollen unverrückbar am Trailer montiert (wie bei mir, siehe Foto), ergibt sich aus der Bootslänge fix der Ort des Windenstands. Und daran etwas zu ändern, mag die Stützlast positiv beeinflussen, massiert aber potenziell den Kiel vor dem Spiegel mürbe. Nicht gut.

Aber es gibt den Königsweg:

Stützlast optimieren durch Verschieben der Trailerachse

Statt das Boot auf dem Trailer hin- und herzuruckeln, kannst Du auch die Achse in die andere Richtung verschieben. Und darauf will ich hier im Detail eingehen. (Bei Tandemtrailern gelten grundsätzliche weitere Regeln, weil sich je nach Höhe des Kugelkopfs die Last zwischen den beiden Achsen verlagert, was den Drehpunkt verschiebt. Daher gilt Folgendes erstmal nur für Einachstrailer.)

Alles Folgende gilt natürlich für alle Arten von Anhängern, die konstruktiv eine Verschiebung der Achse erlauben und bei denen es ladungsbedingt Sinn macht, die Stützlast zu optimieren. Wohnwagen gehören eher nicht dazu – die Achse sollte schon in den karosserieseitig geplanten Radhäusern bleiben.

Die zentrale Frage ist: Wie weit muss ich die Achse verschieben? Die Richtung ist schnell klar – Achse nach vorn verringert die Stützlast, Achse zurück erhöht sie. Wie weit, kann man ausprobieren – oder berechnen.

Achslast und Gesamtgewicht ermittelst Du am besten auf einer Fahrzeugwaage. Einmal angekuppelt, einmal einzeln gewogen, kannst Du die Stützlast daraus errechnen. Und der Abstand zwischen Kugelkopf und Mitte der Achse lässt sich leicht messen. Also konkret an meinem Trailer:

  • gewogene Achslast (angekuppelt): 1.380kg
  • gewogene Gesamtmasse (abgekuppelt): 1.500kg (puh, Glück gehabt!)
  • somit Stützlast: 120kg (deutlich zuviel)
  • Abstand Kugelkopf – Achse: 420cm
  • Zielwert Stützlast: 75kg

Stelle sicher, dass das Boot vollständig beladen und am besten auch traileroptimal betankt ist – der Schwerpunkt soll sich dort befinden, wo er sich normalerweise befindet, wenn Du auf der Straße unterwegs bist.

Vereinfacht sieht (m)ein Trailer wie folgt aus:

Physik des Trailers

Physik des Trailers

Vorne der Kupplungskopf, der bei mir eine Gewichtskraft von 1.177 N (~120kg) auf das Auto ausübte (“Stützlast”), hinten die Achse, die mit dem Rest – 1.380kg belastet wird.

(Wem das jetzt zu theoretisch wird: hier ist ein Online-Rechner, der Dir direkt das Ergebnis auswirft.)

Heißt: Der Trailer ist ein Hebel, bei dem die Stützlast 120kg ist und die Gesamtmasse 1.500kg (somit die Achslast 1.380kg). Die Masse des Boots und des Trailerrahmens können wir auf einen einzigen Punkt – ihren Schwerpunkt – zusammenfassen (von dem wir vorerst noch nicht wissen, wo er ist). Die Achse selbst ist der Drehpunkt, daher können wir die Masse der Achse nicht aus dem Drehpunkt verschieben. Also sollten wir, wollen wir genauer sein, das Gewicht der Achse (angenommen 100kg bei einer einzelnen 1.500kg-Achse mit Rädern und Kotflügeln) im Folgenden herausrechnen. Es bleiben also 1.400kg Gesamtgewicht (+ Achse), von denen vorher 1.280kg auf der Achse lasteten und 120kg auf dem Auto.

Es ist im Folgenden tatsächlich irrelevant, wie lang der Trailer hinter der Achse ist und was das Boot dort wiegt – auf den Drehpunkt (die Achse) wirken die Masse des Boots und des Trailerrahmens zusammen an einem einzigen logischen Punkt, nämlich unterhalb des Schwerpunkts.

Physik: per Hebelgesetz zur optimalen Stützlast

Wir haben also zwei Hebel (Masse der Achse ist jetzt bereits herausgerechnet):

die zwei Hebel, die die Stützlast beeinflussen

die zwei Hebel, die die Stützlast beeinflussen

Die erste Frage ist: “Wo ist der Masseschwerpunkt? Oder physikalisch: wenn mittels eines Hebels g von 420cm und einer Kraft g von 1.280kg (eigentlich: 12.557 Newton) eine Last a von 1.400kg bewegt wird, wie lang ist der Hebel a?

Aus den Hebelgesetzen folgt:

Formel bei 120kg Stützlast

Formel bei 120kg Stützlast

In meinem Fall lag der Masseschwerpunkt von Boot und Trailerrahmen also 384cm hinter dem Kupplungskopf, somit b = (420 – 384) = 36cm vor der Achse – bei 120kg Stützlast. Ich will aber 75kg Stützlast erreichen, also 1.325kg Achslast. Meine Frage ist also:

Wo muss die Achse hin? Oder physikalisch: wenn mittels eines Hebels c und einer aufzuwendenden Kraft c von 1.325kg eine Last a von 1.400kg über einen Hebel a mit 384cm bewegt wird, wie lang ist  der Hebel c?

neue Achsposition für 75kg Stützlast

neue Achsposition für 75kg Stützlast

Wieder in die Hebelgesetze eingesetzt:

Formel zum Hebel der neuen Achsposition

Formel zum Hebel der neuen Achsposition

Heißt: wenn die Achse 405,74cm vom Kupplungskopf entfernt montiert ist, teilt sich die Gewichtskraft von 1.400kg auf in 75kg Stützlast und 1.325kg Achslast (+100kg Achsgewicht, also 1.425kg auf der Waage). In meinem Fall muss die Achse also um ca. 14cm (420 – 405,74) weiter nach vorn. Los geht’s!

(Zu theoretisch? Hier ist ein Online-Rechner, der das für Deine Werte durchrechnet.)

Äh … bevor Du jetzt drauflosschraubst, solltest Du Dir kurz die Auflaufbremse ansehen. Denn die funktioniert (vereinfacht) wie folgt: beim Bremsen zieht die Bremsstange gegen einen Fixpunkt an der Achse und setzt damit zwei Bowdenzüge unter Spannung, die wiederum die Bremsbeläge in den Bremstrommeln anziehen. Da sich dieser Fixpunkt mit der Achse gleich bewegen wird, muss Deine Bremse entsprechend Spielraum haben. Versetzt Du die Achse nach vorn (Verringerung der Stützlast), muss das Gewinde auf der Bremsstange mindestens die besagten 14cm länger sein (oder Du das Gewinde nachschneiden), damit Du die Bremse gleich nachspannen kannst. Versetzt Du die Achse nach hinten, muss die Bremsstange um den entsprechenden Wert länger sein, oder es wird wirklich aufwändig.

Praxis: Stützlast optimieren durch Achse verschieben

(Alle Schritte gibt’s auch unten im Video im Zeitraffer.)

Anhänger aufbocken

Wir suchen uns eine halbwegs ebene Fläche, blockieren das Stützrad nach Möglichkeit und bocken den Trailer auf, bspw. mit einem Rangierwagenheber auf Unterstellböcke (Amazon). Beachte, dass es wenig Sinn macht, die Handbremse anzuziehen, wenn Du danach die Achse in die Luft hebst. Stelle die Unterstellböcke so unter, dass Du in die Richtung, in die Du die Achse verschieben willst, Luft hast. Gleichzeitig darfst Du nicht soweit vorn abstützen, dass der Trailer hecklastig wird und das Stützrad abhebt. Die beste Erfahrung habe ich damit gemacht, unter die letzte Quertraverse zu gehen.

Die Achse muss spürbar entlastet sein (ausgefedert), aber darf gleichzeitig auch nicht großartig abheben – sonst musst Du sie nachher zum Anschrauben anheben, was in Kombination mit exaktem Arbeiten nicht trivial ist. Am besten bewegst Du Dich im oberen Drittel des Federwegs, dann kannst Du die Achse mit etwas Kraft manuell verschieben, die Restfederkraft drückt sie aber gegen den Rahmen und verhindert, dass sie dir wegrollt.

Markierungen anbringen

Jetzt kannst Du mit Malerkrepp und Maßband Markierungen anbringen, welche Briede (das sind die umgedrehten U-förmigen Stahlbügel) zukünftig wo sein soll. In meinem Fall also alles 14cm weiter vorn. Vielleicht kommt Dir eine Quertraverse in die Quere, und Du kannst nicht exakt den Wert einhalten, sondern musst der Traverse ausweichen.

Vertraue beim Markieren nicht darauf, dass die Achse vorher perfekt gerade war – verwende beim Messen lieber Fixpunkte wie den Kupplungskopf oder eine geschweißte Quertraverse. War die Achse vorher leicht schief, hilft es Dir nicht, wenn Du sie jetzt parallel verschiebst und genauso schief wieder festschraubst (halt nur weiter vorn).

Schrauben lösen

Jetzt schraubst Du alles los. Bei mir waren das auf jeder Seite zehn Schrauben – zwei für die Halterung des Stoßdämpfers (brauche ich für die 100-km/h-Zulassung), zwei für die vordere Kotflügelhalterung, vier für die eigentliche Achse und zwei für die hintere Kotflügelhalterung. Das mag bei Dir etwas anders aussehen.

die 10 Schrauben der Achse

die 10 Schrauben der Achse

schön zu sehen: Stoßdämpferhalterung und Achse (hier: rechte Seite)

schön zu sehen: Stoßdämpferhalterung und Achse (hier: rechte Seite)

Kotflügel abbauen

Prinzipiell reicht tatsächlich “lösen” – bei den Kotflügeln war es für mich leichter, sie ganz abzunehmen, statt sie gleichzeitig mit der Achse mühselig nach vorn zu ruckeln (s. Video unten).

Achse verschieben

Jetzt kannst Du die Achse schrittweise nach vorne schieben. Ob das ein kraftloses Rollen ist oder etwas Gewalt (Gummihammer) erfordert, liegt vor allem daran, wie gammelig Dein Trailer schon ist und wie hoch Du aufgebockt hast. Damit die Achse nicht verkantet, solltest Du mit einem Helfer auf beiden Seiten gleichzeitig oder zumindest abwechselnd auf beiden Seiten ein paar Zentimeter verschieben.

Solltest Du die Achse nach hinten schieben wollen, wirst Du vorher die Auflaufbremse lösen müssen (s. u.), sonst kommst Du nicht weit.

Wenn Du wirklich eben stehst und hinsichtlich des Ergebnisses unsicher bist, kannst Du jetzt zwischendurch vorsichtig abbocken und die Stützlast überprüfen – mit einer Personenwaage (Brett zur Lastverteilung auflegen!) oder gleich einer Stützlastwaage (Amazon).

festschrauben

Nach getaner Arbeit kannst Du alles wieder festschrauben und die Kotflügel wieder montieren. Möglicherweise ist an den Stellen, an denen die Brieden vorher waren, die Verzinkung des Trailerrahmens verletzt – dann kannst Du mit Zinkspray (Amazon) dort nacharbeiten, um Rostentwicklung zu verhindern.

Jetzt bleiben noch zwei Dinge: Erfolgskontrolle und – viel wichtiger! – die Auflaufbremse.

Abbocken

Klar, oder? Aufgebockt Stützlast messen ist sinnfrei, weil die Last jetzt nicht auf der Achse, sondern den Böcken liegt, und die stehen mit Sicherheit nicht an dergleichen Stelle (sonst wären sie Dir beim Verrücken im Weg gewesen).

Stützlast messen

Jetzt legst Du die Unterlegkeile unter die Räder (die Auflaufbremse ist derzeit wirkungslos!), stellst eine Stützlastwaage (oder eine abgestützte Personenwaage) unter die Kupplung und kurbelst langsam das Stützrad herauf, bis es abhebt. Die Waage sagt Dir jetzt, ob Du richtig gerechnet und gemessen hast. Ansonsten fängt Du nochmal oben an …

Das macht natürlich nur Sinn, wenn das korrekt beladene Boot drauf steht. Wenn Du der Physik traust, kannst Du diese ganze Aktion aber auch viel leichter am leeren Trailer vornehmen.

Auflaufbremse nachstellen

ACHTUNG: Arbeiten an der Bremse sind sicherheitsrelevant und sollten von Fachleuten vorgenommen werden! Ohne Anpassung der Bremse ist Dein Trailer jetzt ungebremst!

Mit der Achse haben wir den Anschlagpunkt der Auflaufbremse verändert. Hast Du die Achse zur Verringerung der Stützlast nach vorn geschoben, ist die Bremse jetzt wirkungslos.

Löse die Handbremse. Dann löst Du die Kontermuttern und verschiebst den Anschlag um die gleichen 14cm nach vorn, bis die Bremsstange von vorn im entspannten Zustand die beiden Bowdenzüge wieder so gerade eben nicht auf Zug bringt. Kontermuttern wieder montieren. Wenn Du die Handbremse dann wieder anziehst, müssen beide Bowdenzüge fest auf Spannung gehen. Verstelle insbesondere nicht die beiden separaten Anschlagpunkte der Bowdenzüge (die sind dafür verantwortlich, dass die beiden Seiten halbwegs gleich stark bremsen), sondern nur den zentralen Zugpunkt auf der Bremsstange. Wie das exakt bei Dir aussieht, ist herstellerspezifisch, aber ich hoffe, das Prinzip ist klar.

die Konstruktion der Auflaufbremse

die Konstruktion der Auflaufbremse

Bevor jemand schreit: ich war direkt nach dem Umbau sowieso bei der DEKRA zur HU, und die Bremse funktioniert wieder tadellos.

Video

Ein Bild sagt mehr als 1.000 Worte, heißt es. Wie wärs mit 4.500 Bildern? 😉 Ich habe meine Aktion gefilmt, in 5fach Zeitraffer und auf handliche zweieinhalb Minuten zusammengeschnitten:

Das ganze war in Echtzeit eine Veranstaltung von einer guten Stunde, und außer zwei 17er Schlüsseln, einem Maßband, einem Wagenheber und zwei Unterstellböcken habe ich nichts gebraucht.

Die theoretische Herleitung ist wesentlich hier entstanden, und mein besonderer Dank gilt den Usern Chili und HR 480 für die Nachhilfe in Mechanik!

Ein Gedanke zu „Stützlast optimieren durch Verschieben der Trailerachse

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