Schiff

Das Schiff besteht aus dem Schiffskörper oder -rumpf, den Aufbauten, den Masten und Ladeeinrichtungen sowie bei Segelschiffen der Takelage. Hauptträger des Rumpfes ist der in der Mitte des Bodens verlaufende Kiel. Er endet in Vorsteven und Hintersteven, die den Bug und das Heck abschließen. Quer zum Kiel sind die Bodenwrangen angebracht; sie bilden zusammen mit den Längsträgern die Aussteifung des Schiffsbodens. Bei Seeschiffen sind die Bodenwrangen und Längsträger mit einem wasserdichten Innenboden bedeckt, wodurch ein Doppelboden entsteht und das Schiffsinnere bei Bodenlecks (z. B. bei Grundberührung) geschützt ist. Zwischen den Doppelböden werden Betriebsstoffe (Frischwasser, Treib- und Heizöl, Wasserballast u. a.) untergebracht. An die Bodenwrangen schließen sich die Spanten an, an denen Stahlplatten verschweißt die Außenhaut bilden. Der Schiffskörper wird oben durch das Deck abgeschlossen und meist noch durch Zwischendecks unterteilt. Querschiffs ist der Rumpf unterteilt durch druckfeste Zwischenwände, die Schotten, deren wasserdichte Türen bei Gefahr von zentraler Stelle (Kommandobrücke) aus gleichzeitig geschlossen werden können. Unter Wasser besitzen Schiffe vorne meist einen Wulst, der höhere Geschwindigkeiten ermöglicht, indem er die Umströmung verbessert und die Bugwelle vermindert. Als Aufbauten bezeichnet man alle über dem Hauptdeck liegenden abgeschlossenen Schiffsräume.

Die Größe von Fracht- und Fahrgastschiffen wird noch nach dem Raumgehalt in Registertonnen angegeben, die Größe von Frachtschiffen oft auch nach der Tragfähigkeit in t (Tonne) oder tdw (deadweight), die von Kriegsschiffen meist nach dem Deplacement (Wasserverdrängung) in t oder ts.

Die Geschwindigkeit von Seeschiffen misst man in Knoten (1 Kn = 1,852 km/h), die von Binnenschiffen in Kilometern je Stunde (km/h).

Die Fortbewegung des Schiffs geschieht, abgesehen von den Segelschiffen, in den meisten Fällen durch einen oder mehrere am Heck angebrachte Propeller (Schiffsschrauben), mitunter durch einen oder zwei Voith-Schneider-Propeller und nur bei Binnenschiffen bisweilen noch mit dem Schaufelrad. Im Rumpf befindet sich die Maschinenanlage. Sie besteht aus Hauptmaschine, Hilfsmaschinen, Rohrleitungen und Wellenanlage. Als Hauptantriebsmaschine dient heute meist ein schwerer, langsam laufender Zweitaktdieselmotor, der direkt über die Welle die Schiffsschraube antreibt; leichtere Viertakt-Dieselmotoren und bei großen Schiffen Dampfturbinen arbeiten über ein Zahnrad-Untersetzungsgetriebe. Der Dampf wird in ölgefeuerten Wasserrohrkesseln erzeugt. Gasturbinen haben sich nur auf Kriegsschiffen als Zusatz- oder Hauptantrieb bewährt. Hilfsmaschinen sind die meist dieselgetriebenen Generatoren u. a. zur Versorgung des Schiffs mit elektrischer Energie.

Als Vorläufer des Schiffs sind schwimmende Baumstämme anzusehen, die einzeln oder zum Floß verbunden schon in vorgeschichtlicher Zeit zum Überqueren von Flüssen dienten. Sehr alte Fahrzeuge auf Strömen und Seen in Mesopotamien, Ägypten und Peru wurden aus kunstvoll verschnürten Binsen- oder Papyrus-Bündeln hergestellt. Die Urform des eigentlichen Schiffs oder Bootes ist wohl der Einbaum aus einem mit Hilfe von Feuer ausgehöhlten Stamm, ursprünglich weltweit verbreitet und heute noch in vielen tropischen Ländern zu finden.

Mit steigender Fahrzeuggröße mussten die Ränder des Einbaum-Rumpfes durch Planken erhöht werden. So entwickelten sich sowohl im Fernen als auch im Nahen Osten vor etwa 5000 Jahren hölzerne Schiffe für Handel und Kriegführung zum Befahren von Flüssen und Küsten, die mit dem Wind durch einfache Rahsegel getrieben und gegen den Wind gezogen, gestakt oder gerudert wurden. Am besten erforscht ist die antike Entwicklung des Schiffs im Mittelmeer. Während die bauchigen Handelsschiffe ihre Fracht vorwiegend unter Segel beförderten, waren die schlanken schnellen Kriegsschiffe Galeeren mit bis zu drei Reihen Ruderern auf jeder Seite (Trieren). Im Mittelalter entwickelte sich im Mittelmeer das dreieckige Lateinersegel. Das lose an der Seite des Hecks gefahrene Steuerruder wurde durch das fest angelenkte Mittelruder ersetzt. In Nordeuropa entstanden aus den elegant gezimmerten Klinker-Booten der Wikinger und Normannen die einmastigen rahgetakelten Koggen und Holks für den Handel der Hanse.

Mit zunehmender Schiffsgröße wurden 2 und 3 Masten aufgestellt. So entstanden im 15. Jahrhundert in Portugal die Karavellen aus größeren seetüchtigen Fischereifahrzeugen und wahrscheinlich im Norden die Karracken als schwere bewaffnete Frachtsegler (oder Fracht fahrende Kriegsschiffe). Aus beiden Typen bestand die kleine Flotte, mit der Kolumbus 1492 Mittelamerika erreichte. Im 16. und 17. Jahrhundert wurde im Mittelmeer der Übergang von der leichteren Galeere über die schwere besegelte, anfangs immer noch mit Rudern versehene Galeasse und Galeone zum reinen Segelkriegsschiff vollzogen. Die Entwicklung immer größerer hölzerner Segelschiffe für Krieg und Handel in Holland, Frankreich und England im 17. und 18. Jahrhundert erreichte den Höhepunkt Mitte des 19. Jahrhunderts mit den scharfgebauten, schnellen Klippern aus England und Amerika. Daraus entwickelten sich die letzten und größten Segelschiffe, stählerne vier- und sogar fünfmastige Rahsegler, die um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert neben den schon weit verbreiteten Dampfschiffen besonders die langen Strecken nach Südamerika und Australien befuhren.

Nach vielen vorausgegangenen Experimenten in Frankreich, Amerika und England gilt der 1807 von Fulton gebaute Raddampfer „Claremont“ als erstes Dampfschiff im Dienst, da er regelmäßig auf dem Hudson von New York aus verkehrte. Ein großer Fortschritt, gerade für seegehende Dampfschiffe, war die Schiffsschraube, mit der von vielen Erfindern schon seit Ende des 18. Jahrhunderts experimentiert wurde. I. K. Brunel änderte seine Konstruktion für den ersten eisernen Transatlantik-Dampfer „Great Britain“ 1843 von Schaufelrädern auf Schraubenantrieb. Der Erfolg dieses Schiffs ermunterte ihn zur Konstruktion eines fünfmal größeren eisernen Dampfers, groß genug, um den Kohlevorrat für die Australienroute ohne Bunkerstationen an Bord zu führen. Die „Great Eastern“, 211 m lang mit 27 400 t Verdrängung, wurde 1859 fertig gestellt, war aber ein wirtschaftlicher Misserfolg. Als fast 50 Jahre später ähnliche Schiffsgrößen bei den Transatlantik-Schnelldampfern erreicht wurden, hatte die Kohledampfmaschine ihre Grenzen in Leistung, Gewicht und Größe erreicht.

Die Lösung demonstrierte C. A. Parsons 1897 mit seinem Schnellboot „Turbinia“, das, durch Dampfturbinen getrieben, eine Geschwindigkeit von 34,5 Knoten erreichte. Der erste Schnelldampfer mit Turbinenantrieb war die englische „Mauretania“ 1907, die mit insgesamt 51 500 kW und Geschwindigkeiten bis über 27 Knoten das Blaue Band des schnellsten Transatlantik-Dampfers erst 1929 an die deutsche „Bremen“ verlor. Ihr folgten noch die elegante französische „Normandie“ 1935, die berühmte englische „Queen Mary“ 1938 und schließlich 1952 die „United States“, die einen letzten Rekord von 35,5 Knoten aufstellte. Der letzte Schnelldampfer, die 315 m lange „France“, hat seine volle Geschwindigkeit nie ausgefahren. Vorübergehend erreichten die schnellen Großcontainerschiffe ähnliche Abmessungen (290 m Länge) und Geschwindigkeiten (27–30 Knoten). Wegen gestiegener Brennstoffkosten fahren solche Schiffe heute mit halber Antriebsleistung immerhin noch 23 statt 27 Knoten. Damit sind neben der Automation des Schiffsbetriebes zur Verringerung der Personalkosten alle Maßnahmen zur Energieeinsparung an Außenhaut, Schiffsform (z. B. asymmetrisches Heck), Propeller (mit Leitrad) und Maschine in den Vordergrund der Anstrengungen beim Entwurf und Betrieb der Schiffe getreten.