Basiswissen

Die Wurzel aus der Schiffslänge in Metern mal die Zahl 2,43 gibt in etwa die Rumpfgeschwindigkeit in Knoten: die Rumpfgeschwindigkeit ist die theoretische Höchstgeschwindigkeit eines Schiffes, sozusagen das Geschwindigkeitspotential. Die Rumpfgeschwindigkeit hängt nur ab von der Länge des Schiffes.^[1] Das gilt aber nur für sogenannte „Verdränger“, also Schiffe, die im Wasser eingetaucht fahren.^[2]

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Etwa 53 Meter Länge in der Wasserlinie (ähnlich lpp): nach der Formel für die Rumpfgeschwindigkeit könnte dieses Schiff etwa 17,5 Knoten schnell fahren. Tatsächlich hat es eine Höchstgeschwindigkeit von nur rund 8,5 Knoten (etwa 16 km/h).☛

Wie berechnet man die Rumpfgeschwindigkeit?

Zur Berechnung gibt es verschiedene Formeln, die aber immer alle auch dasselbe Ergebnis liefern (bis auf Rundungsunterschiede). Sie geben die Schiffsgeschwindigkeit in verschiedenen Einheiten an:

v in Knoten = 2,43 mal Wurzel aus der Länge in Metern

v in km/h = 4,5 mal Wurzel aus der Länge in Metern

v in m/s = 1,25 mal Wurzel aus der Länge in Metern

Das kleine v ist die Schiffsgeschwindigkeit, das kleine l ist die Schiffslänge in Metern. Die Wurzel aus 25 wäre zum Beispiel 5. Eine ausführliche Erklärung steht unter Rumpfgeschwindigkeitsformel ↗

Das Beispiel F215 Brandenburg

Die F215 Brandenburg ist eine deutsche Fregatte. Die Brandenburg dient vor allem der Jagd auf U-Boote. Sie hat eine Länge von etwa 139 Metern. Die Kenntnis der Länge genügt zur Berechnung der Rumpfgeschwindigkeit.

Dieses Bild ist für das Verständnis des Textes nicht wichtig. Das Bild wird im Text nicht erwähnt.

Theorie ≈ Praxis

Bei der F215 Brandenburg stimmen die theoretische Rumpfgeschwindigkeit und die tatsächliche Höchstgeschwindigkeit von 29 Knoten recht gut überein. 2,43 mal der Wurzel aus 139 gibt in etwa 29, also eine Rumpfgeschwindigkeit von 29 Knoten. Die Antriebleistung schöpft das Potential der Rumpfform und Rumpfgröße recht gut aus. Siehe auch F215 Brandenburg ↗

Weitere Beispielwerte

10 Meter Länge etwa 7,7 Knoten oder 14,2 km/h

100 Meter Länge etwa 24 Knoten oder 44,4 km/h

200 Meter Länge etwa 34 Knoten oder 47,8 km/h

300 Meter Länge etwa 42 Knoten oder 77,8 km/h

Was ist ein Verdränger?

Die überschlägigen Formeln hier gelten nur für sogenannte Verdränger. Die meisten Schiffstypen sind so gebaut, dass sie die ganze Zeit über tief im Wasser liegen. Containerschiffe, Kreuzfahrtschiffe, Binnenschiffe und viele andere Typen gehören dazu. Solche Schiffe nennt man Verdränger. Daneben gibt es auch sogenannte Gleiter. Bei hoher Geschwindigkeit hebt sich der Rumpf fast ganz aus dem Wasser heraus. Die Schiffe gleiten auf dem Wasser. Für Gleiter gibt es keine Rumpfgeschwindigkeit. Die Rumpfgeschwindigkeit gehört nur zu Verdrängerschiffen.

Lange Schiffe können schneller sein

Bei Verdrängern bilden sich am Bug (vorne) und am Heck jeweils eine Welle. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit verbinden sich die Wellen so, dass das Schiff sozusagen steil bergauf gegen seine eigene Welle anfahren muss. Diese "Mauer" kann das Schiff selbst mit starkem Motor nicht ohne Schaden durchbrechen. Diese nicht überschreitbare Geschwindigkeit nennt man Rumpfgeschwindigkeit. Sie ist umso größer, je länger ein Schiff ist. Lange Verdrängerschiffe können also schneller fahren als kurze Verdrängerschiffe.

Was meint hier die Schiffslänge?

Mit Länge ist hier die Wasserlinienlänge gemeint. Das ist die Länge der Schnittlinie von Rumpf mit dem Wasser, also die Länge in der Wasserlinie ↗

Warum fahren lange Schiffe oft nicht viel schneller?

Theoretisch könnte ein 300 Meter langes Containerschiff gut 80 km/h schnell fahren.

Tatsächlich sind sind aber selten schneller als etwa 40 km/h.

Ein Grund: bei höheren Geschwindigkeiten steigt der Energieverbrauch sehr stark an.

Eine für große Frachtschiffe übliche Geschwindigkeit sind etwa 22 Knoten.

Mehr unter Schiffsgeschwindigkeiten ↗

Wo interessiert die Rumpfgeschwindigkeit?

Im Schiffbau interessiert die Rumpfgeschwindigkeit nicht.

Sie zu erreichen ist wegen des hohen Treibstoffverbrauchs selten das Ziel.

Sie spielt eine Rolle unter Freizeitsportlern mit kleinen Booten.

Sie sagt, schnell man fahren könnte, wenn man eine sehr große Motorleistung hätte.

Eine gewisse Rolle spielt auch die Rumpfform, siehe z. B. den Kutter ↗

Fußnoten

[1] Herbert Schneekluth: Hydromechanik zum Schiffsentwurf. Koehler, Herford 1988, ISBN 3-7822-0416-6.

[2] Rumpffahrt. In: Joachim Schult: Segler-Lexikon. 13., aktualisierte Auflage. Delius Klasing, Bielefeld 2008, ISBN 978-3-7688-1041-8.