1.

Einleitung

Schiff, größeres Wasserfahrzeug zur Beförderung von Personen oder Gütern. Kleinere Wasserfahrzeuge werden meist als Boote bezeichnet. Der Bau und die Verwendung von Schiffen und Booten besitzt eine lange Tradition in der Menschheitsgeschichte (vor allem für Fischfang, Handel, Krieg). Das herkömmliche Schiff schwimmt nach dem archimedischen Prinzip aufgrund des Auftriebs auf der Wasseroberfläche. Nur Tragflügelboote und Luftkissenfahrzeuge funktionieren nach einem anderen Prinzip (siehe Luftkissenfahrzeug).

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Aufbau

Schiffstypen können nach ihrer Konstruktion und ihren Verwendungszwecken kategorisiert werden: nach der Art des Vortriebs (z. B. Ruder, Segel, Schiffsschraube), der Antriebsart (z. B. Wind, Dampf, Diesel, Kernkraft), dem Transportzweck (z. B. Passagier-, Containerschiff oder Tanker), der Bauweise (z. B. Längs- oder Querspanten, genietet oder geschweißt), dem Baumaterial (Holz, Stahl, Aluminium, glasfaserverstärkter Kunststoff etc.) sowie nach dem Einsatzgebiet (z. B. Binnen- oder Küstenschiff). Ein Schiff besteht aus dem Rumpf (Schiffskörper), den Aufbauten und bei Segelschiffen auch der Takelage. Der Rumpf wird durch die Außenhaut (z. B. Bodenplatten, Bordwände) begrenzt und ist vor allem im Unterwasserteil sowie an den Enden strömungsgünstig gebaut. Die Konstruktion des Rumpfes setzt sich aus Längsverbänden (z. B. Kiel, Längsspanten) und Querverbänden (Querspanten) zusammen. Sie bilden das Gerüst des Schiffes, das man auch als Kastenträger bezeichnet. Im Rumpf befindet sich bei Motorschiffen auch die Maschinenanlage. Die Hauptmaschine liefert den Vortrieb, der Hilfsgenerator dient u. a. zur Stromerzeugung.

Die Schiffsschraube ist über die Schraubenwelle mit der Hauptmaschine verbunden. Man kennt unterschiedliche Schraubentypen mit zwei oder mehr Flügeln. Diese lassen sich beim Verstellpropeller in der Richtung verändern. Eine Sonderform ist der Voith-Schneider-Propeller, der meist nur bei Spezialfahrzeugen eingebaut ist und mit dem das Schiff in jede gewünschte Richtung gesteuert werden kann. Auf dem obersten Deck befinden sich die Aufbauten. Diese bezeichnet man am Bug (vorne) als Back, am Heck (hinten) als Poop und mittschiffs (in der Mitte) als Brücke. Vom Heck aus gesehen nennt man die rechte Seite des Schiffes Steuerbord und die linke Seite Backbord. Die Aufbauten werden durch die Takelage (z. B. Masten, Rahen und bei Segelschiffen auch Segel) überragt.

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Schiffbau

Unter dem Begriff Schiffbau fasst man den Entwurf, die Konstruktion und die Planung zur Bauausführung bis hin zum eigentlichen Bau zusammen. In der Technik sind die konventionelle Bauweise von der Sektionsbauweise (in Abschnitten) zu unterscheiden. Letzteres ist die heute übliche Art, größere Schiffe zu bauen. Sie wird entweder im Trockendock oder in einer Schiffsbauhalle durchgeführt. Anhand eines so genannten Linienrisses schneiden Brennschneidemaschinen automatisch Stahlplatten zu, die durch hydraulische Pressen verformt werden. Die geformten Platten werden dann zu Abschnitten (Sektionen) zusammengeschweißt, deren Gewicht bis zu 100 Tonnen betragen kann. Diese Sektionen baut man anschließend unter Verwendung von Kränen und vielen anderen technischen Hilfsmitteln zum eigentlichen Schiff zusammen. Dem Stapellauf des fertigen Rumpfes folgt die so genannte Aufrüstungsphase, in der u. a. die Inneneinrichtung und die Maschinenanlage eingebaut werden.

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Frühe Schiffstypen; Altertum

Schon in prähistorischen Zeiten verwendeten Menschen Konstruktionen, wie z. B. Einbäume oder Kanus, um sich auf dem Wasser fortzubewegen. Die Entwicklung des Schiffes und des Schiffbaus läßt sich auch in den Hochkulturen bis in die älteste Geschichte zurückverfolgen. Zwischen dem 4. und dem 1. Jahrtausend v. Chr. existierte z. B. eine rege Schifffahrt auf den Flüssen und an der Mittelmeerküste Ägyptens sowie auch im Mittleren und Fernen Osten. Diese frühen Schiffstypen waren aus Papyrus oder Holz konstruiert. Spätere Modelle aus jener Zeit verfügten bereits über Segel. Von 1 000 v. Chr. bis 500 n. Chr. baute man im Mittelmeerraum auch schon Schiffe mit mehreren Decks, mit Kiel, Spanten und Aufbauten. Spanten trugen zur Formgebung und zur Stabilität des Schiffsrumpfes bei. In diesem Zusammenhang sind z. B. die Schiffe Phöniziens hervorzuheben. Aus diesen Schiffen entwickelte man auch die Galeeren. Im Allgemeinen wurden die Galeeren mit Rudern angetrieben, teilweise auch zusätzlich mit Hilfe von Segeln. Meist waren die Ruderer auf den Galeeren Sklaven oder Strafgefangene. Eine Galeere benötigte bis zu 500 Ruderer. Galeeren waren meist Kriegsschiffe mit einem Rammsporn, später auch mit Kanonen, und wurden im Mittelmeerraum bis ins 18. Jahrhundert verwendet.

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Altnordische Schiffe

Im 6. Jahrhundert n. Chr. befuhren irische Mönche in kleinen, lederüberzogenen Schiffen die See um die Britischen Inseln. Nach historischen Überlieferungen wurde im Jahr 793 das Kloster Lindnisfarne an der Nordostküste Englands von Seefahrern aus dem Norden überfallen und ausgeplündert. Die Wikinger, wie sich dieses Volk aus Skandinavien selbst nannte, tauchten bald an allen Küsten Europas auf und durchkreuzten das Mittelmeer bis an die Küsten Vorderasiens. Ihre Langschiffe mit den charakteristischen Drachenköpfen wurden von Segeln und Ruderern angetrieben – auf kleineren Schiffen 30, auf größeren 64 Ruderer und mehr. Kiel und Spanten dieser seetüchtigen Schiffe waren in der Klinkerbauweise beplankt. Damit gelangten die Wikinger auch nach Island, Grönland (Erich der Rote) und sogar bis nach Amerika (Leif Eriksson; Neufundland). Die anfangs kriegerisch orientierten Seezüge der Wikinger wandelten sich im Laufe der Zeit zu Fahrten, die Handelszwecken dienten.

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Fernöstliche Schiffe

Etwa zeitgleich mit den Langschiffen baute man u. a. in China die Dschunke. Dieses Segelschiff verfügte über einen Holzrumpf ohne Kiel und hatte aus Bambus oder Bast geflochtene Matten als Segel. Mit diesem Schiff fuhr man sowohl auf Binnengewässern als auch auf der freien See. Marco Polo beschrieb die Dschunke als Handelsschiff mit vier Masten, das einen durch wasserdichte Schotten gesicherten Rumpf besaß. Im Gegensatz zu den chinesischen Dschunken waren die japanischen Modelle schwerfälliger. Noch heute sind im fernöstlichen Asien Dschunken weit verbreitet.

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Spätere Schiffstypen

Im Mittelalter blühte insbesondere durch die Gründung der Hanse (11. Jahrhundert) sowie durch die wirtschaftlichen Beziehungen der italienischen Stadtstaaten von Pisa, Genua und Venedig zu anderen Ländern die Handelsschifffahrt – die Handelsbeziehungen der Italiener reichten bis nach Indien. Als neuer Schiffstyp entstand beispielsweise im 13. Jahrhundert die Kogge, ein bauchiges Schiff mit Rahsegel und festem Heckruder. Aus ihr entwickelte man im Spätmittelalter die Galeonen und die Karavellen. Die Galeone wurde erstmals von den Portugiesen konstruiert und später (16. Jahrhundert) von den Spaniern und Engländern nachgebaut. Sie war mit drei bis fünf Masten ausgestattet und verfügte über drei bis vier Decks. Dieser Schiffstyp wurde in erster Linie für militärische Zwecke eingesetzt. So bestand beispielsweise der Kern der spanischen Armada aus Galeonen. Eine Karavelle war mit zwei bis drei Masten und so genannten Lateinersegeln ausgestattet (siehe Segeln). Die Karavelle war das Segelschiff der Entdeckungsreisen. Insbesondere die Entwicklung der nautischen Instrumente (zu Beginn des 14. Jahrhunderts) machten die Hochseeschifffahrt möglich.

Mitte des 15. bis Mitte des 17. Jahrhunderts entwickelte man in Holland zahlreiche neue Schiffstypen. Segelschiffe mit geringem Tiefgang nutzte man zur Küstenseefahrt, dreimastige Schnellsegler dienten dem Handel. Mit ihnen ließen sich Waren relativ schnell auch über größere Entfernungen transportieren. Im 17. und 18. Jahrhundert bauten die Engländer und Franzosen mehrdeckige Linienschiffe, die beispielsweise regelmäßig zwischen Europa und der Neuen Welt verkehrten.

Im 18. und 19. Jahrhundert ging man dazu über, Schiffe nicht nur aus Holz, sondern auch aus Holz und Eisen (Kompositbauweise) zu bauen. Mitte des 19. Jahrhunderts lief das erste eiserne Segelschiff vom Stapel. Etwa zur gleichen Zeit entstand zunächst in Amerika und später auch in England der Klipper, ein Schnellsegler. Mit der Stahlbauweise kamen die Vier- und die Fünfmastsegelschiffe des 19. und 20. Jahrhunderts auf.

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Dampfschiffe

Das Zeitalter der Dampfschifffahrt begann etwa Ende des 18., Anfang des 19. Jahrhunderts. Die erste überlieferte Anwendung von Dampfkraft in einem Schiff stammt aus dem Jahr 1786. Damals ließ der amerikanische Erfinder John Fitch ein kleines Dampfschiff auf dem Delaware River vom Stapel (siehe Dampfmaschine). 1807 machte die Clermont, ein von Robert Fulton gebauter Raddampfer, ihre Jungfernfahrt auf dem Hudson River. Im Mai 1819 überquerte das dampfangetriebene Postschiff Savannah erstmals den Atlantik – von Georgia nach Liverpool. Die Savannah war ebenfalls ein Raddampfer. Unabhängig voneinander führten 1836 der Schwede John Eriksson und der Brite Francis Smith die Schiffsschraube in die Schifffahrtstechnik ein (siehe Propeller). Als erster transatlantischer Schraubendampfer lief 1844 die Great Britain vom Stapel. Zur weiteren Verbesserung im Antriebssystem gehörte vor allem die Kolbendampfmaschine.

Über eine 43 000 PS starke Anlage (umgerechnet etwa 31 627 Kilowatt) verfügte die 1902 erbaute Kaiser Wilhelm II. In der technischen Weiterentwicklung folgte der Kolbendampfmaschine die Dampfturbine, die bereits 1898 erstmals in einem Dampfschiff als Antrieb verwendet wurde. Ab 1910 baute man die ersten Schiffe mit Dieselmotoren (Verbrennungskraftmaschine). In der Folgezeit wurden – besonders in den dreißiger Jahren – große Passagierschiffe konstruiert. Als Beispiele seien die Titanic (1911 mit 46 329 Bruttoregistertonnen), die Normandie (1932 mit 82 800 Bruttoregistertonnen) und das größte Passagierschiff, die Queen Elizabeth (1938 mit 83 670 Bruttoregistertonnen) genannt. Schiffe mit Gasturbinenantrieb gibt es seit 1956. Der Kernenergieantrieb fand 1954 Eingang in den Schiffbau.

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Containerschiffe und Tanker

Im Frachtverkehr sind heute Containerschiffe weit verbreitet. Die Container – große standardisierte Frachtgutbehälter – werden üblicherweise an Containerterminals mit entsprechenden technischen Einrichtungen für den Transport per Lastkraftwagen oder Eisenbahn umgeladen.

Bei Tankschiffen (umgangssprachlich Tanker) handelt es sich um Spezialfahrzeuge zum Transport von Flüssigkeiten (Öl, Chemikalien oder Flüssiggas). So genannte Supertanker können ein Tankvolumen von über 300 000 Kubikmetern besitzen.

Siehe auch Schifffahrt; Boote und Bootsbau ; Kriegsschiffe