Schiffahrtstechnik

Die Schiffahrtstechnik von einst bis heute



Allgemeines

Warum schwimmt ein Schiff

Jedes Schiff, das auf der Wasseroberfläche schwimmen soll, muss so weit sinken, bis es eine Wassermenge von gleichem Gewicht verdrängt hat. Wenn z.B. ein Boot mit 5 Menschen und ihrer Angelausrüstung eine Gesamtgewicht von 500 kg befördern soll, dann muss das Boot lang genug sein, um 500 kg Wasser zu verdrängen. Dieses Prinzip des Auftriebs, nennt man nach seinem Entdecker auch das Archimedische Prinzip.

Arten von Schiffen

Schiffe können nach ihren unterschiedlichsten Konstruktionsprinzipien und Verwendungszwecken kategorisiert werden: nach der Art des Vortriebs (Ruder, Segel Schraube), der Antriebsart (z.B. Dampf, Diesel), dem Transportgut (z.B. Passagier -, Container oder Tanker) der Bauweise (Holz, Stahl, Aluminium, Glasfaserverstärker, Kunststoff etc.) sowie nach dem Einsatzgebiet (z.B. Binnen - oder Küstenschiff).


Geschichte

Die Geschichte der Schiffahrt reicht tief bis in die vorchristliche Zeit. Schon damals verwendeten Menschen kleine Holzkonstruktionen, wie zum Beispiel Einbäume, die aus einem ausgehöhltem Baumstamm bestanden, um sich am Wasser fortzubewegen.
Zwischen dem 4. Und 1. Jahrtausend v. Chr. herrschte eine rege Schiffahrt auf den Flüssen und Küsten Ägyptens sowie des mittleren und fernen Ostens. Diese frühen Schiffstypen wurden meist aus Papyrus oder Holz konstruiert. Noch spätere Modelle verfügten bereits über Segel.
Von 1000 v. bis 500 n. Chr. wurden im Mittelmeerraum Schiffe mit mehreren Decks, Kiel und Spanten gebaut. Spanten trugen zur Stabilität des Schiffsrumpfes bei. In diesem Zusammenhang sind besonders die phönizischen Schiffe hervorzuheben. Aus diesen Schiffen entwickelte man später die Galeeren. Galeeren wurden im Mittelmeerraum bis hinein ins 18. Jahrhundert verwendet.
Im 6. Jahrhundert befuhren irische Mönche in kleinen lederüberzogenen Booten die Küsten der britischen Inseln. Nach historischen Überlieferungen wurde im Jahr 793 das Kloster Linidsfarne, welches an der Nordküste Englands liegt, von einer Horde Wikinger überfallen. Diese tauchten bald an allen Stränden Europas auf und befuhren das Mittelmeer bis an die Küsten Vorderasiens. Ihre Schiffe mit den legendären Drachenköpfen wurden von Segeln und Ruderern vorangetrieben. Auf kleinen Schiffen 30, auf größeren bis zu 60 und mehr. Damit gelangten die Wikinger nach Island, Grönland und sogar nach Amerika. Doch die kriegerisch orientierten Seezüge der Wikinger wandelten sich mit der Zeit zu Fahrten um, die Handelszwecken dienten. Etwa zur gleichen Zeit baute man in China die Dschunke. Dieses Schiff bestand aus einem Holzrumpf ohne Kiel und hatte Segel, die aus Bambus oder
Bast geflochten waren. Mit diesem Schiff fuhr man sowohl auf Binnengewässern als auch auf freier See.
Im 11. Jahrhundert blühte insbesondere durch die Gründung der Hanse (Bündnis deutscher Kaufleute bzw. Städte zur gemeinsamen Interessenvertretung und zum Schutz) sowie durch die wirtschaftlichen Beziehungen der italienischen Stadtstaaten Pisa, Venedig und Genua die Handelsschiffahrt. Die Handelsbeziehungen der Italiener reichten bis nach Indien.
Mitte des 15. Jahrhunderts wurde einer der bedeuteten Seefahrer geboren. Nämlich der aus Italien stammende Christoph Kolumbus. Er hatte vom damaligen spanischen König Johann II. den Auftrag bekommen, einen neuen Seeweg nach Indien zu finden. Kolumbus hatte nämlich die Idee, Indien statt auf einem langen beschwerlichen Seeweg rund um Afrika, auch auf einer Route nach Westen über das Meer zu erreichen. Viele Leute hielten dies für einen Unsinn, denn sie glaubten das die Erde eine Scheibe sei. Doch Kolumbus lies sich von den Erkenntnissen und Theorien aus der Antike inspirieren die besagen, dass die Erde ein Kugel sei. So startete er seine Expedition in Palos de la Frontera (in Spanien bei Huelva) am 3. August 1492. Er segelte mit seinen 3 Schiffen Santa Maria, Pinta und Niña. Nach einer mehr als einmonatigen Fahrt wurde am 12. Oktober endlich Land gesichtet. Am Morgen des nächsten Tages landete er auf einer der Bahamas - Inseln. Er nahm sie sofort in Besitz und taufe sie in San Salvador um. In den nächsten Wochen landete er auch auf Kuba und Haiti. Er dachte das all diese Inseln vor der ostasiatischen Küste liegen. Doch damit lag er falsch.
Im Dezember erlitt die Santa Maria Schiffbruch. So kehrte er mit den zwei verbliebenen Schiffen wieder zurück. In Spanien angekommen wurde er vom König begeistert empfangen.
Nach dieser Expedition trat er noch 3 weitere Reisen ins neuentdeckte Land an. Kolumbus starb am 20. Mai 1506. Obwohl er zu seinen Lebzeiten keine rechte Anerkennung erhielt, wurde erst nach seinem Tod klar, dass er einen neuen Kontinent entdeckt hat und dadurch die gesamte Weltanschauung verändert hat.
Im 17. und 18. Jahrhundert wurden in Holland zahlreiche neue Schiffstypen entwickelt. Es wurden Segelschiffe mit geringem Tiefgang gebaut die man zur Küstenseefahrt nutzte aber auch dreimastige Schnellsegler die dem Handel dienten. Währenddessen bauten Engländer und Franzosen mehrdeckige Linienschiffe, die beispielsweise regelmäßig zwischen Europa und den neuentdeckten Welten verkehrten.
Im 19. Jahrhundert trugen drei technische Neuerungen zur Entwicklung der heutigen Schiffahrt bei:

Der Einsatz von Dampfkraft als Antrieb Der Einsatz von Eisen im Schiffsbau Die Erfindung der Schiffsschraube

1819 überquerte das amerikanische Segelschiff Savannah den Atlantik. Dieses wurde auf seiner Fahrt auch von Dampfkraft angetrieben. Das britische Schiff Sirius überquerte den Atlantik 1838 ausschließlich mit Dampfkraft. Eisen wurde zum ersten mal bei dem Segelschiff Ironsides verwendet, das 1838 in Liverpool vom Stapel lief.
Die wohl bedeutendste Erfindung in der modernen Schiffstechnik stammt aus Österreich - Josef Ressel entwickelte 1927 die Schiffsschraube. Damit wurde die Antriebstechnik revolutioniert, und ist auch heute wohl nicht mehr wegzudenken.
Eine weitere wirtschaftliche Bedeutung hatte die Eröffnung des Suezkanlas 1869 und des Panamakanals 1904. Sie ermöglichen eine schnellere Schiffsverbindung zwischen Westeuropa und Asien, bzw. verkürzten den Weg zwischen der USA - Ost - und Westküste.
Im 20. Jahrhundert entwickelte der Brite Charles Parsons die mehrstufige Dampfturbine. Diese wurde erstmals 1897 in der Schiffahrt eingesetzt. 1903 wurde mit dem Wolgadampfer Wandal zum ersten mal ein Schiff von einem Dieselmotor angetrieben. Das dänische Schiff Seldandia wurde 1912 als erste hochseetüchtiges Motorschiff in Auftrag gegeben. Im 1. Weltkrieg machte man wichtige Fortschritte bei der Verbesserung des turboelektrischen Antriebs. Während des 2. Weltkrieges verdrängte das Schweißen beim Schiffsbau die Verwendung von nieten. Das erste atombetriebene Passagier - und Frachtschiff wurde 1960 in New Jersey fertiggestellt.




Aktuelle Entwicklungen

Mittlerweile ist die Schiffbautechnik schon so weit fortgeschritten, dass die heutigen Schiffe immer schneller, besser und leistungsfähiger werden. Schon bald, denken Wissenschaftler, könnten die Schiffe mit den Flugzeugen mithalten. Ein gutes Beispiel dafür ist die, von der Stena Line entwickelte, Stena HSS, die schnellste Hochgeschwindigkeitsfähre der Welt. Sie faßt 1500 Passagiere und 375 Autos und legt dabei ein Tempo von 75 km/h (40 Knoten) vor. Ihr Schiffskörper ist aerodynamisch gestylt und die Außenhaut ist nahtlos glatt. Diese High - Tech - Fähre, sagt die Stena Line triumphierend, "eröffnet die Düsen - Ära auf dem Wasser". Denn sie wird von 4 aus Flugzeugen stammenden Gasturbinen angetrieben. Diese erreichen 100000 PS. Das 325 Millionen Mark teure Schiff wird zur Zeit zwischen England und Irland eingesetzt.
Ein weiters Beispiel ist das von Deutschen konstruierte Flügelschiff. Dieses Schiff besitzt zwei am Rumpf befestigte nach unten abgebogene Stummelflügel. Diese fangen die Luft ein und lassen sie über die Vorderkante des Flügels nach oben abfließen. Der dabei entstehende Sog hebt das Schiff aus dem Wasser. So kann es in einer Höhe von 1 bis 2 Metern über dem Wasserspiegel schweben. Diese Kraft nennt man den Bodeneffekt. Mit dieser neuen Technik wollen die deutschen Erfinder ein 45 Meter langes Schiff bauen. Dieses könnte 80 Passagiere transportieren und mit einem Tempo von 235 km/h die 400 km zwischen Kiel und Göteborg in 90 Minuten statt in 14 Stunden zurücklegen.


Schiffsunglücke

Eine der wohl schlimmsten Katastrophen in der Geschichte der Schiffahrt ist der Untergang der Titanic. Der britische Luxusdamfer der White Star Line lief auf seiner Jungfernfahrt von Liverpool nach New York 153 Kilometer südlich der Großen Neufundlandbank am 14. April 1912 kurz vor Mitternacht auf einen Eisberg auf. Von den 2200 an Bord befindlichen Passagieren kamen 1513 ums Leben, darunter die amerikanischen Millionäre John Jacob Astor, Benjamin Guggenheim und Isidor Straus. Das Schiff galt wegen seiner 16 wasserdichten Abteilungen als unsinkbar, doch unglücklicherweise durchbohrte der Eisberg fünf davon. Das war eine zuviel als für den Notfall in Betracht gezogen worden war. So sank die Titanik in weniger als 3 Stunden.
In die Geschichte industriell verurschter Umweltkatastrophen ist das Unglück des Öltankers Exxon Valdez eingegangen. Weil der betrunkene Kapitän die Kontrolle über sein Schiff verloren hatte, lief der Tanker vor Alaska auf ein Riff auf und schlug Leck. 40000 Tonnen Rohöl liefen aus und verpesteten 6700 km² Küste.

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