Meine Module›M5 Stabilität›5. Schwerpunkt und metazentrische Höhe (GM)
Einheiten ansehen

Schwerpunkt und metazentrische Höhe (GM)

5 Lektionen
Keine Notizen
Stabilität≈ 3 Min. Lesezeit

Gewichte verschieben: senkrecht, quer und diagonal

1Die Lektion in einfachen Worten

In einem Satz

Verschiebst du ein Gewicht an Bord, bewegt sich G parallel dazu um w × d ÷ Δ. Senkrechte Verschiebungen ändern GM, quere erzeugen Schlagseite.

Die Regel

GG′ = w × d ÷ Δ, parallel zur Verschiebung. Bei den kleinen Quer- und Höhenverschiebungen hier, ohne Längsverschiebung, bleiben mittlerer Tiefgang und KM in aufrechter Lage näherungsweise gleich. Δ bleibt konstant. Eine Längsverschiebung erfordert eine eigene Trimmprüfung. Beim Umpumpen von Ballast ändern sich auch freie Oberflächen, solange Tanks teilgefüllt sind.

Senkrechte Verschiebung

Ein nach oben verschobenes Gewicht hebt G um w × d ÷ Δ und senkt GM um denselben Betrag. Nach unten gilt das Gegenteil. Ladung vom Zwischendeck in den unteren Laderaum zu verlegen oder Schwergut auf der Tankdecke, dem Boden über den Bodentanks, statt an Deck abzusetzen, erhöht GM ohne Änderung von Δ.

Querverschiebung

Verschiebst du Gewicht quer, wandert G um GGH = w × d ÷ Δ aus der Mittschiffslinie. Bei positivem GM krängt das Schiff, bis der Auftriebsschwerpunkt B unter G liegt: tan θ = GGH ÷ GM korrigiert, für kleine Winkel. Diese bleibende Krängung heißt Schlagseite. Ihre genaue Ermittlung und Behebung behandelt die Einheit zum Trimm.

Diagonale Verschiebung

Ein nach oben und quer verschobenes Gewicht bewegt G in beide Richtungen. Zerlege die Verschiebung in ihren senkrechten und waagerechten Anteil. Wende die Regel auf beide an. Berechne zuerst das neue GM aus dem senkrechten Anteil und damit die Schlagseite aus dem waagerechten Anteil.

Ballast umpumpen

Ballast umzupumpen verschiebt Gewicht. Dabei durchlaufen die Tanks jedoch teilgefüllte Zustände. Während des Transfers können beide teilgefüllt sein und zusätzliche FSM verursachen. Pumpe nur mit GM-Reserve um und halte die Zahl teilgefüllter Tanks klein.

2Schritt für Schritt

Rechenbeispiel: diagonal verschieben

  1. 1

    Daten: Δ 15.000 t, GM korrigiert 0,55 m, aufrechte Lage. In einem Laderaum werden 150 t um 4 m nach oben und 6 m nach Backbord verschoben, ohne Längsverschiebung oder Änderung freier Oberflächen.

    Eine Verschiebung, zwei Komponenten.

  2. 2

    Senkrecht: GG′ = 150 × 4 ÷ 15.000 = 0,04 m. Neues korrigiertes GM = 0,51 m.

    G steigt; GM sinkt um denselben Betrag.

  3. 3

    Waagerecht: GGH = 150 × 6 ÷ 15.000 = 0,06 m nach Backbord.

    G verlässt die Mittschiffslinie.

  4. 4

    tan θ = 0,06 ÷ 0,51 = 0,118, also θ ≈ 6,7° nach Backbord.

    Nutze das neue GM.

  5. 5

    Mit dem alten GM von 0,55 m ergäben sich nur 6,2°.

    Durch das höhere G erzeugt dieselbe Querverschiebung mehr Schlagseite.

3Wichtige Daten

Verschiebung von G
GG′ = w × d ÷ Δ, parallel zur Verschiebung
Senkrechte Verschiebung
Änderung von GM = w × d ÷ Δ
Schlagseite durch Querverschiebung
tan θ = GGH ÷ GM korrigiert (kleine Winkel)
Diagonale Verschiebung
Zuerst senkrechter Anteil, dann Schlagseite

4Kernpunkte

  1. 1

    GG′ = w × d ÷ Δ. Hier ohne Längsverschiebung: Δ, mittlerer Tiefgang und KM in aufrechter Lage bleiben gleich.

  2. 2

    Gewicht nach oben zu verschieben kostet GM im Verhältnis eins zu eins.

  3. 3

    Schlagseite: tan θ = GGH ÷ GM korrigiert.

  4. 4

    Diagonal verschieben: zuerst senkrechter Anteil, dann Schlagseite mit dem neuen GM.

5Häufige Fehler

  • Falsch: Ballast zwischen Tanks umzupumpen verschiebt nur Gewicht. Die Stabilität kann dabei nicht sinken.

    Richtig: Während des Umpumpens sind die Tanks teilgefüllt. Freie Oberflächen senken GM, bis jeder Tank wieder voll oder leer ist.

  • Falsch: Berechne die Schlagseite nach einer diagonalen Verschiebung mit dem ursprünglichen GM.

    Richtig: Gewicht nach oben zu verschieben senkt GM, nach unten erhöht es GM. Nutze dieses neue GM für die Schlagseite.

6Praxisfall & Prüfungstipps

Situation

Du kannst 200 t Stahl im selben Laderaum auf der Mittschiffslinie von Kg 10,0 m auf Kg 4,0 m verlegen. Freie Oberflächen ändern sich nicht. Δ beträgt 15.000 t, das korrigierte GM 0,47 m; das Handbuch verlangt 0,60 m. Wird der Zustand dadurch zulässig?

Antwort zeigen

G sinkt um 200 × 6 ÷ 15.000 = 0,08 m. Das korrigierte GM steigt auf 0,55 m. Zum Grenzwert von 0,60 m fehlen noch 0,05 m: Die Verlegung hilft, reicht aber nicht. Plane eine weitere geeignete Änderung und prüfe den Zustand vor dem Auslaufen erneut. Sichere den Stahl am neuen Platz.

Prüfungstipps

  • Verschobenes Gewicht: GG′ = w × d ÷ Δ, parallel zur Verschiebung.
  • tan θ = GGH ÷ GM korrigiert bei kleinen Winkeln.
  • Diagonale Verschiebung: in senkrechten und waagerechten Anteil zerlegen.

Diese Einheit abschließen

Wenn du sie gelesen hast, beantworte drei Fragen. Mit drei richtigen Antworten schließt du die Einheit ab; nur die Seite zu öffnen zählt nicht.

Meine Notizen zu dieser Einheit

Keine Notizen