KG, KM und GM beim Schiff
1Die Lektion in einfachen Worten
KM ergibt sich aus Rumpfform und Tiefgang, KG aus der Beladung. Korrigiere freie Oberflächen und vergleiche nach den Vorgaben des Stabilitätshandbuchs mit den Grenzwerten.
Drei Höhen
Alle Höhen zählen ab dem Kiel K. KM, die Höhe des Metazentrums M, liest du in der hydrostatischen Tabelle beim Tiefgang des Schiffes ab. KG, die Höhe des Gewichtsschwerpunkts G, ergibt sich aus deiner Beladungsrechnung. GM = KM − KG. Diese metazentrische Höhe kennst du aus der Yachtstabilität; beim Schiff berechnest du sie mit Tabellen und Momenten.
Ohne und mit Korrektur
GM allein aus den Gewichten ist das unkorrigierte GM. Ein teilgefüllter Tank enthält eine freie Flüssigkeitsoberfläche. Sie verringert das wirksame GM. Lies sein Moment der freien Oberfläche (FSM) in t·m aus der Tanktabelle ab. Σ bedeutet: Tankwerte addieren; Δ ist die Verdrängung in Tonnen. Die Freie-Oberflächen-Korrektur lautet FSC = ΣFSM ÷ Δ. KG korrigiert = KG + FSC; GM korrigiert = KM − KG korrigiert. Vergleiche diese Werte nach den Vorgaben des Stabilitätshandbuchs mit seinen Grenzwerten.
Reicht das?
Lies die Handbuchvorgaben zur Kurve für Mindest-GM oder Höchst-KG. Prüfe, ob die Grenzwerte freie Oberflächen bereits berücksichtigen oder deinen korrigierten Wert erfordern. Vergleiche auf gleicher Grundlage im genehmigten Betriebsbereich. Berücksichtige freie Oberflächen nie doppelt. Die Beispiele nutzen Grenzwerte für korrigierte Werte. Das allgemeine Mindest-GM von 0,15 m im Internationalen Code über Intaktstabilität von 2008 (IS-Code) ist nur eine Anforderung, kein Zielwert zum Auslaufen.
Geht auch zu viel?
Großes GM macht das Schiff steif: Es rollt schnell und heftig. Das belastet Laschungen, also Ladungssicherungen, kann Ladung verschieben und ermüdet die Besatzung. Mit Erz beladene Massengutschiffe können mehrere Meter GM haben. Manche Handbücher nennen auch ein Höchst-GM, etwa für Container oder Holzdecksladung.
Fehlerquellen
Zum Leerschiff zählen fester Ballast, Betriebsflüssigkeiten der Maschinenanlage und fest mitgeführte Löschmittel. Nicht dazu zählen Ladung, Verbrauchsflüssigkeiten, Ballastwasser, Vorräte, Personen und persönliche Gegenstände. Falsches Leerschiffs-KG, vergessene Gewichte oder übersehene FSM können KG jeweils um viele Zentimeter verändern. Die Schiffskonstante ist die Differenz zwischen gemessener Verdrängung und erfassten Gewichten. Setze ihr dokumentiertes Gewicht auf einer begründeten Höhe an. Prüfe Tankpeilungen und Dichten. Vergleiche dein Ergebnis mit der letzten ähnlichen Reise und dem Ladungsrechner.
2Schritt für Schritt
Rechenbeispiel: GM beim Auslaufen
- 1
Daten: Δ 15.000 t bei 8,00 m Tiefgang. Tabelle: KM = 8,40 m. Beladungstabelle: KG = 7,70 m.
KM aus der Rumpfform, KG aus den Gewichten.
- 2
Unkorrigiertes GM = 8,40 − 7,70 = 0,70 m.
Ohne Einfluss freier Oberflächen.
- 3
Teilgefüllte Tanks: ΣFSM = 2.231 t·m. FSC = 2.231 ÷ 15.000 = 0,149 m.
Aus den Tanktabellen.
- 4
KG korrigiert = 7,849 m; GM korrigiert = 8,40 − 7,849 = 0,551 m, gerundet 0,55 m.
Korrigierter Wert für diese Beispiele.
- 5
Das Mindest-GM im Handbuch, korrigiert, beträgt bei 8,00 m Tiefgang 0,35 m: Reserve 0,20 m.
Lies die Kurve bei diesem Tiefgang ab, keinen Festwert.
3Wichtige Daten
- GM
- KM − KG
- Freie-Oberflächen-Korrektur
- FSC = ΣFSM ÷ Δ
- Korrigiertes GM
- KM − (KG + FSC)
- Mindestwert im IS-Code
- GM0 ≥ 0,15 m, zusammen mit allen übrigen Kriterien
4Kernpunkte
- 1
GM = KM − KG: KM aus der Tabelle beim jeweiligen Tiefgang, KG aus den Momenten.
- 2
Berechne KG korrigiert = KG + ΣFSM ÷ Δ; nutze die Vergleichsgrundlage des Handbuchs.
- 3
Lies den GM- oder KG-Grenzwert beim tatsächlichen Tiefgang ab. Prüfe die Berücksichtigung freier Oberflächen und den Betriebsbereich.
- 4
Auch zu großes GM ist problematisch: heftiges Rollen und hohe Lasten auf Laschungen.
5Häufige Fehler
Falsch: GM von 0,15 m reicht, weil es dem IS-Code entspricht.
Richtig: 0,15 m ist nur ein Kriterium. Die Grenzkurve des Handbuchs berücksichtigt alle Kriterien und liegt meist höher.
Falsch: KM bleibt bei jeder Beladung gleich.
Richtig: KM hängt vom Tiefgang ab. Lies KM nach dem Laden oder Löschen beim neuen Tiefgang erneut ab.
6Praxisfall & Prüfungstipps
Nach dem Laden beträgt KG 7,95 m und ΣFSM 1.500 t·m bei Δ 15.000 t, Tiefgang 8,00 m und KM 8,40 m. Das Handbuch erlaubt bei diesem Tiefgang höchstens 8,05 m korrigiertes KG. Darfst du auslaufen?
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FSC = 0,10 m, also KG korrigiert = 8,05 m und GM korrigiert = 0,35 m. Damit ist der angegebene Abfahrtsgrenzwert genau erfüllt, ohne Reserve. Schaffe mehr Reserve. Berechne Verdrängung, KM, KG und FSC nach jeder Beladungs- oder Tankänderung neu. Zum Auslaufen müssen auch alle übrigen Prüfungen erfüllt sein. Berechne Ankunft und Zwischenzustände: Brennstoffverbrauch verändert KG, KM und freie Oberflächen. Der Ankunftszustand kann daher besser oder schlechter sein.
Prüfungstipps
- GM = KM − KG; GM korrigiert = KM − (KG + ΣFSM ÷ Δ).
- Lies KM aus der Hydrostatik beim tatsächlichen Tiefgang ab.
- Beachte die Vergleichsgrundlage des Handbuchs für Mindest-GM oder Höchst-KG. Korrigiere freie Oberflächen nicht doppelt.
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