Schiffbau

Als Schiffbau bezeichnet man die Ingenieurwissenschaft, die sich mit der Entwicklung von Schiffen befasst, sowie den Industriezweig, der Schiffe fertigt und repariert.

Schiffbau heute

Der Schiffbau findet in spezialisierten Betrieben, den Werften, statt. Dort werden die Einzelteile aus Stahl- bzw. Leichtmetallblech und Profilen ausgeschnitten. Im Stahlschiffbau sind Hollandprofile (nach EN 10067: Wulstprofil/Bulbprofile) gebräuchlich, dies sind Rechteckprofile mit einem ähnlich großen Querschnitt wie eine Eisenbahnschiene und mit einer wulstförmigen Gurtung auf einer Seite, also in etwa ein abgerundetes L-Profil. Das Ausschneiden geschieht im Stahlschiffbau mit Schneidbrennanlagen. Die Einzelteile werden erforderlichenfalls gekrümmt, wenn sie zur Außenhaut gehören. Danach werden sie zu Sektionen zusammengeschweißt. Eine Sektion kann z. B. der Bugwulst, ein Teil des Vorstevens oder ein Teil des Bodens sein. Die Sektionen werden zur Endmontage ins Dock (früher auch auf den Helgen) gebracht. Dort werden sie miteinander verschweißt. Da sie meistens leicht verzogen sind, besteht das besondere Können darin, sie durch geschickten Kraftaufwand zu verformen, um jeweils die beiden miteinander zu verschweißenden Blechkanten zur Deckung zu bringen. Deckshäuser, Schornsteine und ähnliche Decksaufbauten werden parallel dazu auf gleiche Weise gefertigt, oder man lässt sie gelegentlich auch von Zulieferbetrieben fertigen. Sie werden danach als Ganzes aufgesetzt und verschweißt. Die Schweißnähte werden – soweit machbar – von Automaten gelegt, was in den stark gekrümmten Bereichen des Vor- und Achterschiffs an seine Grenzen stößt.

Noch im Rohbauzustand wird das Schiff zu Wasser gelassen. Wenn es nicht im Dock, sondern auf dem Helgen gebaut wurde, nennt man diesen Vorgang Stapellauf. Anschließend erfolgt am Ausrüstungskai der Endausbau. Während die Grobblech-Konstruktion von der Werft selbst gefertigt wird, werden viele sonstige Komponenten von Zulieferern eingekauft, denn auch im Schiffbau ist eine relativ geringe Fertigunggstiefe am wirtschaftlichsten. Nach Probefahrten, die unter anderem dem Nachweis der vertraglich vereinbarten Geschwindigkeit dienen, wird das Schiff dem Eigner übergeben. Es ist nicht ungewöhnlich, dass aus terminlichen Gründen letzte Arbeiten an der Einrichtung und Ausrüstung während der Probefahrt durchgeführt werden.

Der Fertigung eines Schiffes gehen Entwurf und Konstruktion voran. Der Entwurf wird von Modellversuchen in einer Schiffbau-Versuchsanstalt begleitet, um die benötigte Maschinenleistung, die Manövriereigenschaften und das Verhalten im Seegang festzustellen und erforderlichenfalls den Entwurf zu korrigieren. CFD-Software ist meist nicht leistungsfähig genug, Modellversuche zu ersetzen. Die komplexen Wechselwirkungen zwischen Schiff und Wasser bringen die CFD-Rechenmodelle an ihre Grenzen, so dass Einiges an Grundlagenforschung betrieben werden muss. Schiffskonstruktionen werden mit spezieller schiffbaulicher CAD-Software entwickelt.

In Sportbootwerften werden heute viele Methoden aus dem Automobilbau angewendet, um die Fertigung zu optimieren und um Kosten zu sparen. Der moderne Yachtbau setzt auf CAD und Ausführung in GFK. Das Boot wird komplett zusammengebaut und erst dann zu Wasser gelassen. Dank Serienproduktion braucht nicht jedes einzelne Boot im Wasser getestet werden.

Quellen

• 60 Jahre deutscher Schiffbau. In: Schiff & Hafen, Heft 4/2009, S. 22–60, Seehafen-Verlag, Hamburg 2009, ISSN 0938-1643.