Auf- und Durchbiegung: Glattwasser, Wellen und Tiefgangsmarken
1Die Lektion in einfachen Worten
Der Rumpf biegt sich schon in ruhigem Wasser, Wellen verstärken das. Lerne, Aufbiegung und Durchbiegung zu unterscheiden und die Verformung an den Tiefgangsmarken zu messen.
Aufbiegung
Bei Aufbiegung (Hogging) hebt sich die Schiffsmitte gegenüber den Enden, wie eine nach oben gewölbte Banane. Das Deck wird gedehnt (Zug), der Boden gestaucht (Druck). Das geschieht bei schweren Enden und leichten mittleren Laderäumen oder bei einem Wellenberg mittschiffs und Wellentälern an den Enden.
Durchbiegung
Bei Durchbiegung (Sagging) senkt sich die Mitte gegenüber den Enden. Das Deck steht unter Druck, der Boden unter Zug. Das geschieht bei schweren mittleren Laderäumen und leichten Enden oder bei Wellenbergen an Bug und Heck und einem Wellental mittschiffs. Gedrückte Platten können ausbeulen. Deshalb sind Durchbiegungsgrenzen für Decksplatten und Lukensülle wichtig, die erhöhten Einfassungen der Lukenöffnungen.
Glattwasser und Wellen
Das Glattwasserbiegemoment (SWBM) entsteht allein durch deine Beladung. Auf See kommt ein Wellenbiegemoment hinzu, das mit vorbeiziehenden Wellen zwischen Auf- und Durchbiegung wechselt. Es ist am größten, wenn die Wellenlänge etwa der Schiffslänge entspricht. Der Rumpf ist für beides ausgelegt. Deine Beladung muss deshalb Spielraum für den Wellenanteil lassen.
Verformung ablesen
Mittle an jeder Position die Ablesungen an Backbord und Steuerbord. Korrigiere die Endablesungen auf die Lote, die vordere und hintere Bezugslinie des Schiffes, und die mittlere Ablesung auf die tatsächliche Schiffsmitte. Vergleiche dann den mittschiffs gemittelten Tiefgang mit dem Mittel aus vorderem und hinterem Tiefgang. Mittschiffs tiefer bedeutet Durchbiegung, flacher bedeutet Aufbiegung. Die Differenz ist die Verformung, meist in Zentimetern angegeben.
Warum die Verformung zählt
Hydrostatiktafeln setzen einen geraden Kiel voraus. Bei Durchbiegung unterschätzt das Mittel der Endtiefgänge die Verdrängung, bei Aufbiegung überschätzt es sie. Das gewichtete Tiefgangsmittel der Tiefgangsaufnahme, (F + A + 6M) ÷ 8, korrigiert das. Nimmt die Verformung beim Laden zu, warnt dich das auch vor starker Rumpfbiegung durch den Ladeplan.
2Schritt für Schritt
Rechenbeispiel: Verformung aus den Tiefgangsmarken
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Nutze auf die Lote korrigierte Endtiefgänge und Ablesungen an der tatsächlichen Schiffsmitte: vorn 7,80 m, achtern 8,40 m, mittschiffs Backbord 8,24 m und Steuerbord 8,26 m, also mittschiffs 8,25 m.
Das Mitteln beider Seiten entfernt den Einfluss der Schlagseite auf die Tiefgangsablesung.
- 2
Mittel aus vorn und achtern = (7,80 + 8,40) ÷ 2 = 8,10 m.
So tief würde die Schiffsmitte bei geradem Kiel eintauchen.
- 3
Verformung = 8,25 − 8,10 = 0,15 m = 15 cm, mittschiffs tiefer.
Mittschiffs tiefer als das Mittel der Endtiefgänge bedeutet Durchbiegung.
- 4
Gewichtetes Tiefgangsmittel = (7,80 + 8,40 + 6 × 8,25) ÷ 8 = 8,2125 m.
Das ist die übliche Näherung mit gewichtetem Tiefgangsmittel für die Rumpfverformung.
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Bei Tonnen je Zentimeter Eintauchung (TPC) = 32 t/cm: (8,2125 − 8,10) × 100 × 32 = 360 t.
Mit 8,10 m würdest du die Verdrängung um etwa 360 t unterschätzen.
3Wichtige Daten
- Aufbiegung
- Mitte oben: Deck unter Zug, Boden unter Druck
- Durchbiegung
- Mitte unten: Deck unter Druck, Boden unter Zug
- Verformung
- Mittschiffs gemittelter Tiefgang − Mittel aus vorderem und hinterem Tiefgang
- Vorzeichen
- Positiv = Durchbiegung; negativ = Aufbiegung
- Gewichtetes Tiefgangsmittel
- (F + A + 6 × M) ÷ 8
- Größtes Wellen-BM
- Wellenlänge etwa gleich der Schiffslänge
4Kernpunkte
- 1
Aufbiegung: Mitte oben, Deck unter Zug. Durchbiegung: Mitte unten, Deck unter Druck.
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Glattwasser-BM entsteht durch deine Beladung; Wellen-BM kommt auf See hinzu und wechselt.
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Vergleiche den Tiefgang mittschiffs mit dem Mittel aus vorn und achtern, um Auf- oder Durchbiegung festzustellen.
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Nutze bei gebogenem Kiel das gewichtete Tiefgangsmittel statt des Mittels der Endtiefgänge.
5Häufige Fehler
Falsch: Ein Wellenberg mittschiffs verursacht Durchbiegung.
Richtig: Ein Wellenberg mittschiffs stützt die Mitte, während den Enden die Unterstützung fehlt: Aufbiegung. Wellenberge an Bug und Heck mit einem Wellental mittschiffs verursachen Durchbiegung.
Falsch: Verformung ist nur bei schwerem Wetter ein Problem.
Richtig: Schon die Beladung im Glattwasser kann den Rumpf biegen. Halte das Glattwasser-BM innerhalb der Grenzen, damit Spielraum für das Wellen-BM bleibt.
6Praxisfall & Prüfungstipps
Im Hafen betragen die auf die Lote korrigierten Tiefgänge vorn 6,10 m und achtern 7,30 m. An der tatsächlichen Schiffsmitte zeigen beide Seiten 6,62 m. Liegt Auf- oder Durchbiegung vor, wie groß ist sie und welchen Tiefgang nutzt du für die Verdrängung?
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Mittel der Endtiefgänge = (6,10 + 7,30) ÷ 2 = 6,70 m. Mittschiffs liegt das Schiff mit 6,62 m um 8 cm flacher: Aufbiegung von 8 cm. Gewichtetes Tiefgangsmittel = (6,10 + 7,30 + 6 × 6,62) ÷ 8 = 6,64 m. Nutze in der Hydrostatiktafel 6,64 m, zuzüglich der Trimmkorrekturen einer Tiefgangsaufnahme, statt 6,70 m.
Prüfungstipps
- Aufbiegung: Mitte oben, Deck unter Zug. Durchbiegung: Mitte unten, Deck unter Druck.
- Wellenberg mittschiffs → Aufbiegung; Wellenberge an den Enden → Durchbiegung.
- Verformung = mittschiffs gemittelter Tiefgang − Mittel der Endtiefgänge; positiv bedeutet Durchbiegung.
- Das gewichtete Tiefgangsmittel (F + A + 6M) ÷ 8 korrigiert die Verformung.
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