SWATH-Technologie

Die Sea Slice, ein US-Navy-Schiff, gebaut von Lockheed-Martin

Das Small Waterplane Area Twin Hull (SWATH) bezeichnet eine spezielle Rumpfform von Schiffen, die besonders unempfindlich gegen Seegang ist. Sie wurde 1938 von ihrem Erfinder Frederick George Creed der Britischen Marine vorgestellt, wofür ihm 1946 im Vereinigten Königreich ein Patent zuerkannt wurde. Bei ihr befinden sich zwei torpedoförmige Auftriebskörper unter der Wasseroberfläche, und eine über Wasser angeordnete Plattform ruht darauf mit beispielsweise vier Stützen, die eine minimale Wasserlinienfläche bilden. Schiffe, die nach diesem Bauprinzip konstruiert sind, werden als SWATH bezeichnet, weitere gebräuchliche Namen sind Trisec, Sea Sulky sowie die russische Bezeichnung suda s maloj ploschadju waterlinii (SMPW) und der Name „semi-submerged catamaran“ (SSC).

Grafik des SWATH-Prinzips

Das Verfahren, das diese Rumpfform zur Minimierung von Vertikalbewegungen im Seegang nutzt, ist Halbtauchern, einer Bauform von Bohrplattformen, entlehnt. Soweit möglich wird ausgenutzt, dass die Amplituden der Wasserbewegung exponentiell mit der Tiefe abnehmen.

Die erwünschte Eigenschaft dieser Bauweise, dass Seegang kleinstmögliche Tauchbewegungen verursacht, bewirkt gleichzeitig die unerwünschte Eigenschaft, dass Tauchauslenkungen nur sehr geringe Rückstellkräfte verursachen – das System verhält sich wie eine sehr weiche Feder. Dem begegnet man mit aktiv gesteuerten Flossen, die das System in Fahrt stabilisieren.

Forschungsschiff Planet. Man sieht deutlich die schmalen Stege im Bereich der Wasserlinie

Auf den ersten Blick und wenn das Unterwasserschiff nicht zu sehen ist kann ein SWATH mit einem Katamaran verwechselt werden.

Wenn die beiden Propeller an den Auftriebskörpern angeordnet sind, reicht der Platz bei kleineren Einheiten (25 m) nicht aus, um darin Dieselmotoren unterzubringen. Stattdessen kommen dieselelektrische Antriebe zum Einsatz, bei denen sich der Dieselmotor in der Plattform über Wasser befindet. Bei größeren Einheiten (ab 40 m) können die Dieselmotoren (z.B. MTU 4000) im Auftriebskörper untergebracht werden.

Lotsenboot Borkum während eines Orkans im Hafen von Cuxhaven

US Navy Sea Shadow

Es ist geplant, die Schiffe der deutschen Bundeszollverwaltung – des Wasserzoll – langfristig durch große Boote vom SWATH-Typ zu ersetzen.

Vorteile und Nachteile

Vorteile

Der große Vorteil der SWATH-Schiffe ist, dass sie auch bei starkem Seegang sehr ruhig im Wasser liegen, was z.B. die Seekrankheit bei an Bord befindlichen Personen verhindern kann. SWATH ist daher die geeignete Bauform für Schiffe, auf denen die Besatzung auch bei starkem Wellengang weiterarbeiten muss, oder wobei Personen auf Plattformen oder andere Schiffe umsteigen müssen (z.B. Lotsen). Auf Grund der ruhigen Lage ist diese Bauform sehr gut geeignet für Forschungsschiffe, die wegen der Aussetz- und Aufnahmearbeiten umfangreicher Messeinheiten und dem Einsatz bewegungsempfindlicher Geräte auf geringe Bewegungen angewiesen sind. Sie ermöglicht daher auch Forschungsaktivitäten bei hohem Seegang.

Nachteile

Dem Vorteil der ruhigen Fahrt bei starkem Seegang steht der Nachteil gegenüber, dass schon geringe Änderungen der Ladung zu starken Änderungen des Tiefganges bzw.  geringe Änderungen der Schwerpunktlage zu einer Schieflage des Schiffs führen. Bei starken Gewichtsveränderungen zwischen leerem und beladenem Zustand besteht deshalb die Gefahr, dass die Tauchkörper teilweise aus dem Wasser kommen oder das Schiff zu tief ins Wasser eintaucht. Die SWATH-Bauform ist daher besonders für Schiffe geeignet, deren Gesamtgewicht inklusive Ladung etc. bei jeder Fahrt annähernd gleich ist und sich nicht stark verändert. Die SWATH-Schiffe haben einen für ihre Tonnage relativ großen Tiefgang.

Schiffe

• CCGS Frederick G. Creed, ein Patrouillenboot der Kanadischen Küstenwache
• Sea Shadow, ein experimentelles Stealth-Schiff der US Navy
• Sea Fighter, ein experimentelles Littoral Combat Ship der US Navy
• Asia Star, früher die Radisson Diamond, ein Luxus-Kreuzfahrtschiff für 350 Passagiere mit einer BRZ von 20295
• R/V Kilo Moana, ein Forschungsschiff der University of Hawaii
• Cloud X, eine Passagierfähre zwischen Florida und den Bahamas
• Cetus and Perseus, Lotsentender der Netherlands Loodswezen
• Döse, Duhnen, Wangeroog, Borkum, (Lotsenversetzdienst in der Deutschen Bucht)
• Elbe, (Lotsenversetzdienst in der Deutschen Bucht)
• Planet Typ 751, Waffen- und Sonarforschungsschiff der Marine.
• Nekton Pilot und Nekton Rorqual, zwei kleine Kreuzfahrtschiffe für Sporttaucher der US-Amerikanischen Firma Nekton Diving Cruises. Beide Schiffe verfügen über Trimmtanks in den Schwimmkörpern und können damit entweder für größere Stabilität als SWATH oder für schnellere Marschfahrt als Katamaran getrimmt werden.

Weblinks

• Das SWATH-Schiffs-Konzept (english)
• SWATH Ocean Systems (english)
• Abeking & Rasmussen (deutsch und english)
• SWATH@A&R Yacht Silver Cloud (english)