Unterseeboot: Das Prinzip der Unterwasserfahrt

Unterseeboot: Das Prinzip der Unterwasserfahrt

 

Abgesehen von Forschungsunterseebooten dienen Unterseeboote (U-Boote) fast ausschließlich militärischen Zwecken. Getauchte U-Boote können nur schwer geortet werden. Große U-Boote operieren oft wochenlang ohne aufzutauchen unter Wasser und können z. B. unter dem Eis der Arktis hindurchtauchen.

 

 Aufbau eines U-Bootes

 

Der Hauptteil eines U-Bootes ist der Druckkörper. Er besitzt meist einen kreisförmigen Querschnitt, weil diese Bauform gegen Druck am widerstandsfähigsten ist. Der gesamte Druckkörper ist durch Spanten ausgesteift, um dem großen Druck des ihn umgebenden Wassers Widerstand leisten zu können. Durch den Druckkörper hindurch gehen die verschiedenen Außenbordverschlüsse, die Torpedorohre, die Propellerwellenabdichtung (Stevenrohr) und die Luks, durch die man an Oberdeck oder in den etwas vor Schiffsmitte aufgesetzten Turm steigen kann. Vorne im Bug und hinten im Heck sind die Tauchzellen angeordnet. Die Rumpfform moderner U-Boote ist tropfenförmig, um bei Unterwasserfahrt dem Wasser möglichst wenig Widerstand zu bieten. Ein Turm auf dem Rumpf dient bei Überwasserfahrt als Bedienungs- und Beobachtungsstand (Brücke). Im Druckkörper befindet sich alles, was gegen den Wasserdruck geschützt werden muss, z. B. die Antriebsanlagen und die Geräte oder Waffen für die Aufgabe, für die das Boot vorgesehen ist.

 

Um den Aufenthalt von Menschen in einem U-Boot zu ermöglichen, müssen neben den Wohn-, Schlaf- und Aufenthaltsräumen auch Toiletten und Waschmöglichkeiten sowie eine Küche (Kombüse) vorhanden sein. Bei Überwasserfahrt wird die verbrauchte Luft ständig von außen her erneuert, bei Tauchfahrt wird die Lufterneuerung durch den Schnorchel vorgenommen. Bei Tieftauchfahrt wird die Luft vom Atemkohlendioxid durch einen chemischen Prozess gereinigt und mit frischem Sauerstoff angereichert, der in Druckflaschen mitgeführt oder durch Elektrolyse aus Meerwasser gewonnen wird.

 

 Prinzip des U-Bootes

 

U-Boot-Fahren beruht auf dem archimedischen Prinzip. Solange ein U-Boot mehr Wasser verdrängt, als es wiegt, d. h., solange die Tauchzellen leer sind, schwimmt es an der Oberfläche. Das Tauchen eines U-Bootes ist ein kontrolliertes Sinken und erfolgt durch Fluten der Tauchzellen. Die Fahrt eines U-Bootes besteht aus verschiedenen Manövern:

 

∙ Abtauchen: Die Entlüftungen der Tauchzellen werden geöffnet, es dringt von unten Wasser ein, das die Luft heraus presst. Das U-Boot wird schwerer als das von ihm verdrängte Wasser und sinkt. Mithilfe von Regel- und Trimmzellen wird das U-Boot so ausgewogen, dass sein Gewicht möglichst genau dem des von ihm verdrängten Wassers entspricht. Es befindet sich somit im Schwebezustand. Zusätzlich helfen Tiefenruderbewegungen und Trimmzellen das U-Boot auf der gewünschten Tiefe zu halten.

 

∙ Schnorchelfahrt: Bei der Schnorchelfahrt werden die Tauchzellen nur soweit mit Wasser gefüllt, bis sich das U-Boot flach unter der Wasseroberfläche in Sehrohrtiefe befindet. Schnorchelfahrten dienen bei mit Dieselmotoren angetriebenen U-Booten zur Wiederaufladung der Batterien. Allgemein dienen sie zur Beobachtung des Seeraumes durch das Sehrohr (Periskop).

 

∙ Tieftauchfahrt: Je stabiler ein U-Boot gebaut ist, desto tiefer kann es tauchen. Durch seine Druckhülle ist es vor dem Wasserdruck in größerer Tiefe geschützt. Der Druck erhöht sich je 10 m Tauchtiefe um 1 bar, d. h., in 100 m Tiefe herrscht ein Druck von 10 bar, das entspricht 100 t pro 1 m². Nur sehr stabil gebaute Spezial-U-Boote können deshalb in große Tiefen vordringen (z. B. Forschungs-U-Boot »Trieste« bis 11000 m tief).

 

∙ Auftauchen: Mithilfe der Tiefenruder wird das Boot zum Auftauchen wieder an die Wasseroberfläche gebracht (dynamisches Auftauchen) und dann erst durch Ausblasen der Tauchzellen mit Druckluft so weit erleichtert, dass es an der Wasseroberfläche schwimmt.

 

 Antriebe von U-Booten

 

Konventionelle U-Boote haben als Antrieb einen oder mehrere Dieselmotoren, die entweder direkt die Schraube(n) antreiben und/oder durch einen angekuppelten Elektrogenerator die Batterien mit Strom aufladen, aus denen der Fahrelektromotor gespeist wird. Große U-Boote verfügen über Atomreaktoren, in denen Heißdampf erzeugt wird, der wiederum eine Turbine antreibt. Diese Art des Antriebes ermöglicht große Reichweiten.

 

Bei einem Schiffbruch besteht bei den atomgetriebenen U-Booten die Gefahr der großflächigen Verseuchung der Ozeane durch das radioaktive Material im Reaktor. In großen Meerestiefen oder unter dem Eis des Nordpolarmeeres kann eine Bergung technisch sehr schwierig oder unmöglich werden.