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Über dieses Buch

Dieses Lehrbuch stellt in prägnanter und verständlicher Form alle wesentlichen Aspekte dar, die zum Betrieb eines Schiffes gehören. Dazu gehören Grundlagen der Schwimmfähigkeit und Antriebstechnik, Schiffssicherheit, Arbeitssicherheit und Umweltschutz an Bord sowie wichtige Hilfseinrichtungen. Anhand zahlreicher Beispiele werden diese Aspekte genauer erklärt. Das Buch wendet sich an Schiffstechniker im Studium, an Bord und in Reedereien als auch an Konstrukteure in der Werft. Die aktuelle Auflage enthält u. a. eine Aktualisierung und Einarbeitung zu rechtlichen Rahmenbedingungen und zum Thema Arbeitssicherheit/Arbeitsschutz und wurde um das Kapitel „Physikalische Grundlagen“ deutlich erweitert.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Physikalische Grundlagen

Zusammenfassung
Damit Schiffe unsere Weltmeere sicher befahren können, kommt einer funktionierenden Schiffsbetriebstechnik eine besondere Bedeutung zu. Diese zum Teil hochmodernen und komplexen Anlagen erfordern qualifiziertes Fachpersonal – die Schiffsbetriebstechniker.
Manfred Pfaff

Kapitel 2. Tätigkeitsbild des Schiffsbetriebstechnikers

Zusammenfassung
Für den Zugang zu den Tätigkeiten als Technischer Schiffsoffizier werden eine abgeschlossene Fachschulausbildung an einer Seefahrtschule oder ein abgeschlossenes Fachhochschulstudium der Schiffsbetriebstechnik bzw. des Schiffsbetriebs sowie ein entsprechendes gültiges Befähigungszeugnis vorausgesetzt. Je nach Funktion, die innerhalb der Offiziersbesatzung eingenommen wird, sind für den Technischen Wachoffizier im Einzelnen folgende Befähigungszeugnisse notwendig.
Manfred Pfaff

Kapitel 3. Regelwerke

Zusammenfassung
Bau und Betrieb von Schiffen, Booten und anderen Wasserfahrzeugen unterliegen umfangreichen Normen, Gesetzen und anderen Vorschriften. Die folgenden Ausführungen wollen versuchen etwas Licht in den Dschungel des Vorschriftenwesens zu bringen und deren grundsätzliche Systematik aufzuzeigen. Eine Übersicht über die wichtigsten beim Bau von deutschen Schiffen heranzuziehenden Vorschriften hat die Berufsgenossenschaft für Transport und Verkehrswesen aufgestellt (s. Anhang 1).
Manfred Pfaff

Kapitel 4. Schiffskörper, Tauwerk, Aufbauten, Ankergeschirr, Korrosionsschutz und Decksbeläge

Zusammenfassung
Form, Abmaße und sonstige konstruktive Elemente des Schiffskörpers sind von der vorgesehenen Verwendung des Schiffes abhängig. Eine einfache Einteilung der Schiffe nach irgendwelchen Grundsätzen ist nicht ohne Weiteres möglich; so kann eine Differenzierung nach Art des Antriebs vorgenommen werden: Segel oder Maschine, innerhalb der maschinengetriebenen Fahrzeuge nach der Art der Krafterzeugung: zum Beispiel Dieselmotoren oder dieselelektrische Krafterzeugung, kombinierter Diesel- und Gasturbinenantrieb. Auch Dampfmaschinen zur Krafterzeugung finden wir noch bisweilen. Es kann aber auch eine Unterscheidung nach Fahrtgebiet vorgenommen werden: Binnen- oder Seeschifffahrt (z. B. Revier- und Küstenfahrt, Hochsee). Nach Art der Ladung kann differenziert werden: Flüssige Stoffe in Tankern, Massengutfrachter oder Stückgutfrachter, Passagierschiff oder Fähre. Weitere Differenzierungsmerkmale zielen direkt auf die Rumpfformen ab: Gleiter oder Verdränger, Einrumpffahrzeug, Doppelrumpf (Katamaran, s. Abb. 3.1, oder auch SWATH – Small Waterplane Area Twin Hull) oder Fahrzeug mit drei Rümpfen (Trimaran). Im Rahmen dieses Buches soll jedoch nicht näher auf diese Aspekte und auf Fragen der Konstruktion des Schiffskörpers eingegangen werden; hierzu wird auf einschlägige Literatur verwiesen.
Manfred Pfaff

Kapitel 5. Antriebsanlagen

Zusammenfassung
Bei seiner Fahrt durch das Wasser muss das Schiff gegen Wind und Wellen arbeiten. Das Wasser am Unterwasserschiff sowie die Luft am Überwasserschiff bewirken durch ihr Strömungsverhalten Reibungswiderstände am Schiffskörper, die letztlich durch die Antriebsanlage zu überbrücken sind. Die Dimensionierung und Auslegung dieser Anlage und insbesondere des Leistungserzeugers ist vom Schiffswiderstand abhängig. Die auf das Schiff einwirkenden Widerstände werden im Folgenden näher dargestellt, bevor die gängigen Konzepte zur Leistungserzeugung beschrieben werden. Der von der Antriebsanlage zu überbrückende Gesamtwiderstand, den Luft und Wasser der Bewegungsrichtung des Schiffes entgegensetzen, ist komplex und setzt sich aus diversen Einzelwiderständen zusammen. Die Bedeutung des Schiffswiderstandes sowohl aus ökologischer wie auch aus ökonomischer Sicht sowie die einzelnen Widerstandskomponenten werden nachfolgend näher betrachtet. Über die See läuft 90 % des Weltgüterhandels. Allein die deutsche Handelsflotte besteht heute aus ca. 3350 Schiffen [34]!
Manfred Pfaff

Kapitel 6. Schiffsbetriebsanlagen/Hilfssysteme

Zusammenfassung
Das Bild eines Maschinenraums im Schiff wird außer dem/den Antriebsmotor(en), der/den Antriebswelle(n) und ggf. den Getrieben auch von Rohrleitungen, Ventilen, Pumpen und anderen Aggregaten bestimmt. Als wesentliche Manövriereinrichtung ist die Ruderanlage zu nennen. Ferner gehören weitere zum Teil spezielle auf den Schiffstyp und auf sein Aufgabenspektrum bezogene Einrichtungen und Anlagen zum Betrieb des Schiffes.
Manfred Pfaff

Kapitel 7. Bordstromversorgung und elektrische Schaltungsbeispiele

Zusammenfassung
Die elektrische Ausrüstung ist ein wichtiger, aber auch komplexer Bestandteil des Schiffes, da Elektro- und elektronische Anlagen an Bord in praktisch allen Bereichen zum Einsatz kommen. Grundsätzlich gilt, dass für die Installation der elektrischen Anlagen an Bord die Vorschriften der Normenreihe VDE 0100 nicht zur Anwendung gelangen; hier sind vielmehr die Vorschriften der Klassifikationsgesellschaften einschlägig. So ist beispielsweise die Klassifikations- und Bauvorschrift „I Schiffstechnik – 2 Binnenschiffe, 3 Maschinenanlagen, Systeme und Elektrische Anlagen“ des GL zu nennen. Sind in diesen Klassifikations- und Bauvorschriften für konkrete Fälle jedoch keine Anforderungen enthalten, ist auf die VDE-Normenblätter zurückzugreifen. Ein Schiff hat einen permanent hohen Strombedarf für seine für den Betrieb erforderlichen Anlagen wie Beleuchtung, Klimatisierung, Pumpen, Lüfter, Bug- und Heckstrahlruder, Navigationsanlegen usw. Mit einer E-Bilanz wird der voraussichtliche elektrische Leistungsbedarf für verschiedene Betriebszustände (See, Revier, Hafen, u. U. Sommer- und Winterbetrieb, mit und ohne Kühlcontainer) abgeschätzt. Außerdem geht mit dem Gleichzeitigkeitsfaktor ein, ob es sich um ständige oder Kurzzeitverbraucher handelt. Die Gleichzeitigkeitsfaktoren liegen dabei üblicherweise zwischen g = 0,1 bis g = 1,0. Außerdem werden wichtige, unwichtige und Notverbraucher unterschieden. Auf dieser Grundlage werden die E-Erzeuger ausgewählt.
Manfred Pfaff

Kapitel 8. Arbeitsschutz und Schiffssicherheit, Brandschutz

Zusammenfassung
Seit es die Schifffahrt gibt, passieren Unfälle auf See. Spektakuläre Schiffsunglücke wie die der Titanic, Pamir, Exxon Valdez, Estonia, Prestige oder Pallas haben viel Leid für Mensch und Umwelt ausgelöst, aber ohne sie hätte es die großen Fortschritte bei den Sicherheitsvorschriften nicht gegeben. Haben sich früher die Sicherheitsvorschriften häufig von Flaggenstaat zu Flaggenstaat unterschieden, wird heute die Schiffssicherheit im Wesentlichen durch weltweite Regeln von der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation IMO bestimmt. Bereits seit 1913 gibt es das Internationale Übereinkommen zum Schutz des menschlichen Lebens auf See – SOLAS-Übereinkommen. Seitdem ist diese Konvention immer weiter fortentwickelt worden. Ferner gehören zu den einschlägigen internationalen Regelungen beispielsweise der International Safety Management Code (ISM), der Sicherheitsaspekte im operativen Schiffsbetrieb sicherstellt, und der International Ship and Port Facility Security Code (ISPS), der seit 2002 die Einhaltung weltweiter Sicherheitsanforderungen gegen Gefahren von außen (z. B. Piraterie, Terrorismus) vorgibt. Neben den vorgenannten völkerrechtlichen Regelungen dienen aber auch eine schier unübersehbare Menge an nationalen rechtlichen und technischen Normen dem Schutz der Mannschaften, Passagiere und dem Schiff selbst. Eine detaillierte Ausführung würde hier den Rahmen sprengen. In diesem Kapitel werden die wesentlichen Aspekte zum Arbeitsschutz an Bord und zur Schiffssicherheit, zu der auch der Brandschutz an Bord gehört, aufgezeigt.
Manfred Pfaff

Kapitel 9. Umweltschutz in der Seeschifffahrt

Zusammenfassung
Das Thema „Meeresumweltschutz“ findet bereits seit etlichen Jahren international große Bedeutung. Umweltgefährliche Chemikalien im Schiffsanstrich, das Einschleppen von standortfremden Organismen mit dem Ballastwasser, das Einbringen von Abwasser und Abfällen ins Meer sowie die Schadstoffe aus Abgasen oder Ölverunreinigungen können den Zustand der Meeresumwelt nachhaltig beeinträchtigen.
Manfred Pfaff

Backmatter

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