Voll beladen und betankt bringt eines von Hapag-Lloyds Schiffen der „Hamburg Express“-Klasse bis zu 180.000 Tonnen auf die Waage – und dennoch schwimmen diese Giganten. Weshalb eigentlich?
Die Erklärung dafür lieferte der griechische Wissenschaftler Archimedes bereits vor mehr als 2.000 Jahren. Deshalb wird in der Physik bis heute vom „Archimedischen Prinzip“ gesprochen, wenn es um die Schwimmfähigkeit oder den Auftrieb eines festen Körpers in einer Flüssigkeit geht. Das Prinzip beschreibt eine recht einfache Erkenntnis: Damit ein Schiff schwimmt, muss dessen Auftriebskraft genauso groß sein wie das Gewicht des vom ihm verdrängten Wassers.
Foto: Hapag-Lloyd
Die Auftriebskraft wirkt der Gewichtskraft entgegen und drückt das Schiff nach oben aus dem Wasser heraus. Solange diese Auftriebskraft größer ist als die Gewichtskraft des Schiffes, die es nach unten ins Wasser drückt, schwimmt es. Wie stark der Auftrieb sein kann, weiß übrigens jeder, der einmal versucht hat, einen leeren Eimer mit dem Boden zuerst unter Wasser zu drücken. Solange die Dichte eines Körpers geringer ist als die der Flüssigkeit, schwimmt der Körper in ihr.
Foto: Hapag-Lloyd
Bei einem Containerschiff sorgen die Lufträume im Schiffsbauch dafür, dass in der Summe die Dichte des Frachters trotz seines stolzen Gesamtgewichts von vielen Tausend Tonnen dennoch geringer ist als die Dichte des Wassers. Allerdings: Wird das Schiff beladen, verdrängt die Ladung zunehmend das Luftvolumen im Bauch des Schiffes. Die Dichte des Schiffkörpers nimmt dann rechnerisch zu und er sinkt tiefer ins Wasser ein – der Tiefgang des Schiffes wird größer.
Doch auch Wasser hat nicht immer dieselbe Dichte. So verfügt Süßwasser über eine geringere Dichte als Salzwasser, welches ein Schiff deshalb besser trägt. Fährt ein Frachter beispielsweise von der salzigen Nordsee in das Süßwasser der Elbe Richtung Hamburger Hafen, nimmt sein Tiefgang zu, je geringer der Salzgehalt im Wasser wird. Bei der „Hamburg Express“ können das bis zu 30 Zentimeter mehr Tiefgang sein. Wie viel genau, hängt natürlich auch von der Ladungsmenge des Schiffes ab.
