DE102021004029A1

DE102021004029A1 - Wellenreiter - Schiffsrumpf mit Luftschmierung und verlängerten oder verlängerbaren Schürzen

Info

Publication number: DE102021004029A1
Application number: DE102021004029.5A
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Striebel; Christhard Striebel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-08-03
Filing date: 2021-08-03
Publication date: 2023-02-09

Abstract

Schiffe mit herkömmlich geformten Rümpfen verbrauchen enorme Mengen an Antriebsenergie für ihre Fahrt an der Wasseroberfläche, da sie das Wasser nach links und rechts verdrängen. Der neuartig geformte Rumpf verdrängt das Wasser mithilfe von Schürzen ausschließlich nach unten, unters Schiff, wobei er nun sogar verlängerbare Schürzen nutzt, um die die Verdrängungstiefe noch zu steigern.Diese Verlängerbaren Schürzen (1) sind nur entlang der vorderen, abfallenden Rampe (2) notwendig, um dort das Wasser weit unters Schiff zu führen. An der aufsteigenden Rampe (3) unterm Hinterschiff strebt das Wasser dann wieder zur Oberfläche, wobei ihm per Rekuperation der Großteil der ihm innewohnenden Energie entzogen wird und zu Vortrieb umgesetzt wird - wodurch ein Schiff mit einem solchen Wellenreiterschiffsrumpf enorme Mengen an Antriebsenergie einsparen kann.Dieser Rumpf eignet sich für alle Ozeanriesen, die einerseits in flachen Hafengewässern Tiefgangslimits einhalten müssen (z.B. Hamburger Hafen, 13m), die aber im offenen Ozean, mit dann ausgefahrenen Schürzen, hohe Rekuperationsleistungen erzielen wollen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wellenreiter-Schiffsrumpf nach der Art, wie er im deutschen Gebrauchsmuster mit der Nummer 202013 004 518.3 beschrieben ist. Dieses Gebrauchsmuster wurde eingetragen am 15.Mai.2013, d.h. seit diesem Datum ist diese spezielle Rumpfform bekannt.

90 Prozent des Welthandels erfolgen aktuell (2019/20) auf dem Seeweg. Die Groesse der Schiffe nahm dabei in den letzten Jahren stetig zu - mittlerweile werden Containerriesen mit einer Kapazitaet von fast 24.000 Containern in Serie gebaut. Die Ruempfe dieser 400 Meter langen Schiffe weisen eine enorme Wasserverdraengung auf und erzeugen deshalb bei ihrer Fahrt durchs Wasser erheblichen Widerstand.

Es besteht daher hochgradiges Interesse an schiffsrumpfwiderstandssenkenden Massnahmen, um den Treibstoffverbrauch des Weltschiffsverkehrs im allgemeinen und von derartigen Schiffen im besonderen zukuenftig verringern zu koennen und - im Gefolge dessen - auch die Emissionen, die diese Schiffe verursachen, zu minimieren.
Wenn sich ein Schiffsrumpf im Wasser vorwaertsbewegt, treten mehrere Widerstaende in Erscheinung, die diese Vorwaertsbewegung hemmen. Zu nennen waeren (nach ihrem prozentualen Anteil am Gesamtwiderstand) der Reibungswiderstand (45%), der Form - und der Wellenwiderstand (zus 40%), der Luftwiderstand (10%) und der Verwirbelungswiderstand 5%. Diese Angaben gelten fuer die ‚schnelle Fahrt‘ z.B. eines Containerriesen, der sich im Uebersee - Interkontinentalverkehr mit ca. 20 Knoten fortbewegt (Bei Langsamfahrt eines Schiffes gehen sogar bis zu 90% des Gesamtwiderstandes auf das Konto des Reibungswiderstandes). Der bedeutendste der Widerstaende ist also generell der Reibungswiderstand,
Es gibt vielfaeltige Ansaetze, um insbesondere den Reibungswiderstand des Wassers am Schiffsrumpf zu minimieren. Der vielversprechendste Anlauf in dieser Hinsicht beruht dabei auf der Einbringung von Luft als Isolationsschicht zwischen Wasser und Schiffsrumpf in Form einer sogenannten ‚Luftfilmschmierung‘. Diese bedeutet konkret, dass mittels Ausblasen von Luftblaeschen unter dem flachen Boden des Schiffsrumpfes der Kontakt des Wassers mit demselben unterbunden wird - was laut Aussage eines Konstrukteurs der Kieler Schiffbau-Firma ‚New Logistics‘ namens Udo Wulf bis zu 80% der Reibungsverluste vermeiden koennen soll.
Doch nicht nur fuer die Verminderung des Reibungswiderstandes (eines Schiffsrumpfes im Wasser) gibt es vielversprechende Perspektiven auf drastische Reduzierung. Auch im Hinblick auf den Form - und Wellenwiderstand - der mit einem Anteil von 40 % am Gesamtwiderstand ja ebenfalls enorm bedeutend ist - sind bereits Strategien fuer dessen Verringerung und gar umfaengliche Vermeidung publiziert worden. So ist z.B. 2013 ein Schutzrecht fuer einen besonders geformten Rumpf namens Wellenreiterschiffsrumpf beim Deutschen Patentamt eingetragen worden, der im Hinblick auf seine Formwiderstands-Bilanz dank konkurrenzlos flacher Vorschiffslinie und Energie-Rekuperation ueberragend widerstandsarm ist. Zudem reduziert sich bei einem derartigen Schiffsrumpf auch der Wellenwiderstand um ein drastisches Mass, da er sich das ueberraschende U-Boot-Paradoxon zunutze macht. Bekannt ist ja allgemein dass ein U-Boot bei Unterwasserfahrt eine wesentlich hoehere Geschwindigkeit erreicht (nahezu 50 Prozent schneller) als bei Ueberwasserfahrt. Was eigentuemlich ist, ist doch dessen benetzte Oberflaeche (und damit der Reibungswiderstand) unter Wasser viel hoeher als ueber Wasser! Ursache fuer diesen erstaunlichen Umstand ist. dass das U-Boot bei Ueberwasserfahrt einen grossen Wellenwiderstand erzeugt - optisch deutlich nachvollziehbar anhand der Bugwelle (Verdraengungswelle), die es vor sich herschiebt - der bei der Unterwasserfahrt komplett entfaellt. Man koennte auch sagen: Da zu verdraengendes Wasser (wie elektrischer Strom) den Weg des geringsten Wiederstandes geht - und der geringste Widerstand /sprich Druck! in Wasseroberflaechennaehe eben in der Luftschicht ueber dem Wasser herrscht, weicht es logischerweise in diesen Raum aus und tuermt sich dort - gegen die Schwerkraft - zu Bergen, der so genannten ‚Bugwelle‘ (oder Verdraengungselle) auf. Diese Bugwelle kann man gleichsetzen mit verlorener Antriebsenergie. Sobald das U-Boot dann abtaucht, und eine hohe Wassersaeule ueber dem in der Tiefe verdraengten Wasser steht, ist diesem Wasseranteil somit ein Ausweichen an einen Ort geringen Drucks nicht mehr moeglich - der Verlust aus dem Wellenwiderstand tendiert daher gegen 0 - was sich beim U-Boot dann in Form der hoeheren Fahrtgeschwindigkeit unter Wasser manifestiert.
Der bereits erwaehnte, besonders geformte Rumpf namens ‚Wellenreiterschiffsrumpf‘ macht sich dieses U-Boot-Wellenwiderstandsvermeidungsprizip zu eigen und verdraengt Wasser statt in der Art herkoemmlicher Ruempfe, die es bekanntlich oberflaechennah zu den Seiten verdraengen, insbesonders in die Tiefe. Er erreicht dies, indem er das zu verdraengende Wasser mithilfe von seitlichen Schuerzen entlang einer vom Bug ausgehenden abfallenden Rampe bis hinab zum tiefsten Punkt des Schiffes - der mittschiffs positionierten Schwelle - kanalisiert, wodurch dann diesem verdraengten Wasser ein Ausbreiten nach links und rechts erst dort gestattet wird, wo bereits eine hohe Wassersaeule ueber ihm steht. Der dortige, hohe Wasserdruck verhindert daher die Ausbildung der ueblichen, markanten Verdraengungswelle, die ansonsten ja dort, wo der Rumpf seinen groessten Querschnitt erreicht, unvermeidlich in Erscheinung tritt (bei Schiffen mit konventionell geformtem Rumpf in der Naehe des Bugs, beim Wellenreiterschiffsrumpf Mittschiffs). Bei einem Wellenreiterschiffsrumpf bildet sich infolge von dessen Tiefenverdraengung eine Verdraengungswelle daher nur in sehr reduziertem Umfang aus.
Nun ist es so, dass fuer grosse Schiffe wie z.B. Containerriesen, die den Hamburger Hafen anlaufen moechten, ein Tiefgangslimit von 13 Metern gilt (weil sie nur so die - trotz Vertiefung - nach wie vor flache Unterelbe bis hinauf zum Hamburger Hafen passieren koennen). Ist der Rumpf eines solchen Containerriesen also in Form eines Wellenreiterschiffsrumpfes ausgefuehrt, bilden diese 13 Meter das maximal moegliche Tiefgangslimit - und damit gleichzeitig auch die nicht mehr unterschreitbare Wasserverdraengungstiefe, da Schuerzen und Schwelle ja nur bis auf dieses Niveau hinabreichen duerfen. Allerdings koennte das Potential eines Wellenreiterschiffsrumpfes z.B. im Hinblick auf sein Wellenwiderstandsreduzierungsvermoegen noch bedeutend verbessert werden, koennte er Wasser noch tiefer als diese 13 Meter verdraengen. Koennte er Wasser z.B. bis auf 20 oder gar 30 Meter Tiefe verdraengen, waere es moeglich, die Entstehung einer Verdraengungswelle gaenzlich zu verhindern, da die unter diesen Konditionen dann bereits vorhandene, hohe Wassersaeule schon den Bedingungen gleicht, unter denen getauchte U-Boote agieren. Er koennte seinen Wellenwiderstand dadurch auf nahezu 0 reduzieren - fuer ein Ueberwasserfahrzeug eine geradezu revolutionaere Aussicht.
Aufgabe muss es daher sein, einen Wellenreiterschiffsrumpf so zu modifizieren, dass er Wasser noch tiefer unters Schiff hinab verdraengen kann als bisher, wo der Tiefgang der Schwelle auch gleichzeitig das Tiefenlimit fuer die flankierenden Schuerzen und damit sein Wasserverdaengungsvermoegen in die Tiefe war - und mit dieser Faehigkeit auch noch Schiffsgroesen zu ertuechtigen, deren Schwelle im beladenen Zustand bereits auf dem maximalen (hamburgvertraeglichen) Tiefgangswert von 13 Metern zu liegen kommt - und fuer diesen neuartigen Rumpf zudem eine Luftfilmschmierungs-Anlage zur Reibungsreduzierung vozusehen.
Diese Aufgabe wird geloest durch einen neuartigen Wellenreiterschiffsrumpf gemaess den erfinderischen Anspruechen von 1 - 10.
Dabei werden die Schuerzen eines herkoemmlichen Wellenreiterschiffsrumpfes im Bereich von dessen vorderer Schiffshaelfte - also nur entlang von dessen abfallender Rampe, neuerdings nun massiv verlaengert ausgefuehrt.
Da es ja die Absicht ist, das bei Vorwaertsfahrt verdraengte Wasser so tief wie niemals zuvor unters Schiff zu kanalisieren, muss verhindert werden, dass es sich schon auf Schwellenniveau nach links und rechts ausbreiten kann. Infolgedessen darf die links-und rechtsseitige Schuerzenbegrenzung erst dort enden, wo bereits eine sehr hohe Wassersaeule ueber diesem Wasser steht. Deshalb sind diese Schuerzen neuerdings nun in der Art ausgeformt, dass sie wie Spundwaende von stets einheitlich gleicher Bautiefe/ Laenge einen Kanal ausbilden der sich vom Schiffsbug bis hinab zur Schwelle erstreckt. Die Unterkanten der Schuerzen verlaufen jetzt also neuerdings in Form von Parallelen zum flachen Rumpfboden ueber ihnen. Bei Schiffen, die auf Basis dieser neuartigen Wellenreiterschiffsrumpf-Gestalt im beladenen Zustand bereits 13 Meter Tiefgang im Bereich der Schwelle erreichen (die mit derartigen, zusaetzlich verlaengerten Schuerzen dann am Tiefenlimit der Zufahrt z.B. zum Hamburger Hafen scheitern wuerden) muessen diese Schuerzen dann ein - und ausfahrbar konzipiert sein.
Weist ein neuartiger Wellenreiter-Schiffsrumpf dabei z.B. einen Querschnitt wie den eines typischen Conrainerriesen auf (Unterwasserrumpf-Abmessungen von 60 Metern Breite bei einerm maximalen (Schwellen-)Tiefgangswert von 13 Metern, muessen dessen Schuerzenunterkanten dann logischerweise dort, an der Schwelle auf 26 Meter Tiefe hinabreichen (also 13 zusaetzliche ‚Spundwand-Tiefenmeter‘), wollen sie das gesamte Wasser, das ein solcher Rumpfquerschnitt (von 13 x 60 Metern) bei Vorwaertsfahrt verdraengt, bis hinab unter den tiefsten Punkt des Rumpfbodens, sprich den Bereich der Schwelle kanalisieren. Und um diese umfaengliche Kanalisierung ‚von Beginn an‘ zu garantieren, muss eine solche 13 Meter Spundwandtiefen/- Schuerzentiefen-Kanalisierung dann natuerlich zudem durchgehend aufrechterhalten werden, also eben ‚vom Schiffsbug bis zur Schwelle‘.Eine Verlaengerung der Schuerzen im Bereich des Hinterschiffs ist hingegen unnoetig. Mehr noch: Dort koennen sie sogar komplett eliminiert werden! Denn das geradlinige, zielgerichte Hochstroemen des zuvor im Bereich der vorderen, absteigenden Rampe vom Schiff verdraengten und dadurch beschleunigten Wassers findet aufgrund der Naturgesetze, wie sie der Schweizer Physiker und Entdecker Daniel Bernoulli im Jahr 1783 erkannt hat - und dann in seinem beruehmten bernoulli-schen Gesetz formulierte - auch voellig ohne jegliche weitere Leitmassnahmen statt! Aufgrund des geringeren Drucks in schnellfliesenden Medien - (wie z.B. dem - mittels vorderer Rampe bis unters Schiff beschleunigten - Verdraengungswassers) besteht fuer dieses ‚schnelle‘ Wasser ‚ab Schwelle‘ - aufgrund seines geringen, ihm nun innewohnenden Drucks - keine Moeglichkeit mehr, nach aussen abzufliessen, zu entkommen - denn Ausserhalb des Schiffes ist der Wasserdruck ja generell ueberall hoeher, da das dort vorhandene Umgebungswasser in stationaerem Zustand vorliegt. Es muss daher zwangsweise und ‚unsichtbar eingeengt‘ unterm Hinterschiff aufsteigen und dort dann die komplette, ihm innewohnende Kraft an den dortigen Rumpfboden/die aufsteigende Rampe uebertragen - um genau zu sein, rueckuebertragen, sie also zurueckgeben ans Schiff - was typischerweise ja die Basis des Rekuperationsvermoegens eines Wellenreiterschiffsrumpfes ist.
Ein Containerriese mit Wellenreiterschiffsrumpf, dessen vordere Schiffshaelfte neuerdings nun mit solchen verlaengerbaren Schuerzen ausgeruestet ist, senkt diese dann also im freien Wasser ab - mithin immer erst dann, wenn er die flachen Kuestengewaesser hinter sich gelassen hat und im Linienverkehr auf den Ozeanen dieser Welt mit 20 Knoten oder mehr unterwegs ist. Dank des Effektes dieser Schuerzen kann er dann seinen Wellenwiderstand nahezu komplett vermeiden - und des Weiteren seinen Formwiederstand stark reduzieren (dank des durch die Schuerzen generierten Rekuperationseffektes). Sobald sich dieser Containerriese mit seinem neuheitlichen Wellenreiter-Schiffsrumpf mit aus und - einfahrbaren Schuerzen dann jedoch wieder flachen Kuesten - und Hafengewaessern naehert, faehrt er diese Schuerzen wieder ein - und reduziert dadurch seinen Tiefgang von zuvor mehr als 20 oder gar nahezu 30 Metern auf dann nur noch 13 Meter. Derartig ans Niedrigfahrwasser angepasst, kann ein solches Schiff dann problemlos z.B auch die Unterelbe bis hoch zum Hamburger Hafen befahren. (wobei auch sogenannte Tiefwasserhaefen wie z.B. der Jade-Weser-Port in Wilhelmshaven nur Fahrwasser bis max 16,5 Meter Tiefe bieten - was einfahrbare Schuerzen fuer Containerriesen mit Wellenreiterschiffsrumpf obligatorisch macht).
Unter Oberflaechenbenetzungsgesichtspunkten, also im Hinblick auf das Reibungswiderstandsaufkommen des neuartigen erfinderischen Wellenreiter-Schiffsrumpfes mit verlaengerten oder verlaengerbaren Schuerzen aendert sich im Vergleich zu einem herkoemmlichen Wellenreiter-Schiffsrumpf (also ohne verlaengerte/verlaengerbare Schuerzen) so gut wie nichts. Dem Zuwachs an benetzter Oberflaeche, der sich durch die verlaengerten Schuerzen im Bereich des Vorschiffs/ der abfallenden Rampe bei der Neuheit nun ergibt, steht eine Verringerung in quasi gleichem Umfang am Hinterschiff gegenueber - durch die sich dort neuerdings ergebende Moeglichkeit der komplett-Elimierung der bisher dort (beim herkoemmlichen Wellenreiter-Schiffsrumpf-Konzept) vorhandenen Schuerzen. Und da fuer den neuartigen Wellenreiterschiffsrumpf gemaess den Anspruechen 1 bis 10 jetzt erstmals eine Luftfilmschmierung im Bereich von dessen flachem Unterboden vorgesehen ist, duerften sich - gegenueber der Reibungswiderstandsbilanz eines in herkoemmlicher Art und Weise ausgefuehrten Wellenreiterschiffsrumpfes - tatsaechlich sogar gravierende Reibungswiderstands-Verminderungspotentiale ergeben.
Besonderer Vorteil: grosse Rumpfbodenflaeche ermoeglicht dank Luftfilmschmierung bedeutende Reduzierung des Reibungswiderstandes Beim neuartigen Wellenreiterschiffsrumpf gemaess den Anspruechen 1 bis 10 ist die Flaeche des Rumfbodens, die sich fuer die Reibungswiderstandsreduzierung mittels Luftschmierung eignet, viel groesser als bei jedem anderen, herkoemmlich geformten Rumpf.
Denn typisch fuer einen konventionell geformten Rumpf sind inbesondere starke Einschnuerungen im Bug - und Heckbereich, um den hydrodynamisch-Erfordernissen zu entsprechen - weshalb sich z.B. von den 400 Metern Rumpflaenge eines Containerriesen mit herkoemmlichen Rumpf nur ein Bereich von etwa 250 bis 280 Meter fuer Luftfilmschmierungszwecke eignet - weil nur dort ein ausgepraegter Flachbodenbereich existiert.
Beim erfindungsgemaessen Welleneiterschiffsrumpf sieht das anders aus. Er besitzt quasi die Ideal-Rumpfform, um das Potential einer Luftfilmschmierung maximal auszureizen. Denn bei ihm zieht sich der flache Rumpfboden in voller Breite von vorne am Bug bis nach hinten ans Heck - und ist dadurch komplett durchgaengig fuer Luftfilmschmierung geeignet. Und nicht nur das: Da der Rumpfboden in der vorderen Schiffshaelfte auch noch durchgaengig links und rechts von Schuerzen flankiert ist, funktioniert diese Luftschmierung dort zudem perfekt ‚bis in die Ecken‘, da die Luft seitlich ja nicht entweichen kann - waehrend bei einem herkoemmlichen Rumpf dieser Luftbabfluss unvermeidbar ist (was sich unmittelbar funktionsbeeintraechtigend auswirkt).
In punkto Wasserreibungswiderstandsminderung am Rumpfboden erreicht der neuheitliche Wellenreiterschiffsrumpf somit eine hoehere Effektivitaet als jeder herkoemmlich geformte Rumpf - zudem laesst sich bei ihm diese Luftfilmschmierung auch noch ueber eine mindestens 30% groessere Flachbodenflaeche anwenden als bei jedem herkoemmlichen Rumpf.
Die Tatsaeche, dass der Rumpfboden bei einem erfindungsgemaesen Wellen-reiterschiffsrumpf nicht komplett waagerecht vorliegt - wie beispielsweise der Rumpfboden eines konventionell ausgefuehrten Schiffes - ist dabei unerheblich. Denn da das Gefaelle eines neuartigen Wellenreiterschiffsrumpfes z.B. im Bereich von dessen vorderer, abfallender Rampe lediglich um die 5 % betraegt (wobei dieser Wert prinzipiell von der Schiffsgroesse abhaengt, also variieren kann) ist dieser Neigungswinkel letztlich viel zu gering, als dass er sich in Form negativer Auswirkungen auf die Luftfilmschmierkapazitaet auswirken koennte. Da Luftblasen bei derart flachem Boeschungswinkel nur sehr langsam in Richtung ansteigender Seite wandern koennen, haben sie z.B. bei Linienverkehrsbedingungen eines Containerriesen (20 Knoten und mehr an Fahrtgeschwindigkeit) keine Chance auf eine eigenmaechtige ‚Bewegung gegen den Strom‘. Sie werden unterm Vorschiff - waehrend sie oben auf der rampenabwaerts gerichteten Wasserstroemung aufschwimmen, mit hinabgetrieben - wodurch sie unvermeidlich als Isolierschicht zwischen Wellenreiterschiffsrumpfboden und dem unterm Rumpf dahinstroemenden Wasser wirksam werden.
Natuerlich ist klar.dass die verlaengerten / verlängerbaren seitlichen Schuerzen des erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpfes aufgrund ihrer Gestatt eine grosse benetzte Oberflaeche im Wasser verursachen - was somit zwangslaeufig einen erhöhten Reibungswiderstand nach sich zieht. Aber erstens steht dieser zusaetzlichen Quelle an Reibungswiderstand der Schuerzen / sprich der vergroesserten Flaeche von vertikalen Wandungen ja - wie eben erwaehnt - die bedeutende Reibungswiderstandsreduzuerung infolge Luftfilmschmierung am waagerechten Schiffsboden gegenueber. Und zweitens ist es explizit der Existenz dieser Schuerzen zu verdanken, dass der Wellen - und Formwiderstand des neuartigen Schiffsrumpfes, der bei schneller Fahrt wie bereits ausgefuehrt, immerhin 40% des Gesamtwiderstandes umfasst, letztlich in massivster Weise vermindert wird. Und am Schluss zaehlt, was unterm Strich steht. Und in der Bilanz des Gesamtwiederstandes ist der neuartige Wellenreiterschiffsrumpf gemaess den Anspruechen 1 bis 10 jedem herkoemmlichen Schiffsrumpf-Design ueberlegen - haushoch ueberlegen!
Besonderer Vorteil: Wellenwiderstand kann infolge der verlaengerten Schuerzen fast komplett eliminiert werden
Der Wellenwiederstand eines Schiffes ist der Anteil am Gesamtwiederstand, der sich (als Verlust) infolge der Verdraengung von Wasser ueber das Niveau der Meeres/Wasseroberflache hinaus ergibt.
Schon auf Basis des bereits seit laengerem bekannten Grundmodells eines Wellenreiterschiffsrumpfes, bei dem die seitlichen Schuerzen lediglich bis auf das Niveau der Schwelle ins Wasser hinabreichen (wegen des Hamburg-Limits auf maximal 13 Meter), war eine signifikante Verringerung des Wellenwiderstandes moeglich, da er das komplette, von ihm verdraengte Wasser ja auf mindestens 13 Meter Tiefe hinabfuehren konnte (eher sogar ein wenig mehr). Da der Wasserdruck bekanntlich pro 10 Meter Wassertiefe jeweils um ein Bar zunimmt, verdraengte er es also ergo bei mindestens 2,3 Bar (diese Druckbasis ergibt sich aus 1 Bar Luftdruck und 1,3 Bar Wasserdruck). Zum Vergleich: Ein herkoemmlich geformter Rumpf verdraengt, wenn er 13 Meter Tiefgang aufweist, sein Wasser logischerweise dann bei gemittelten 6,5 Metern, also bei lediglich 1,65 Bar (1 Bar Luftdruck und 0,65 Bar Wasserdruck). Bei einem neuartigen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerten oder verlaengerbaren Schuerzen, ragen diese - z.B. im Falle.eines Containerriesen - dann leicht auf 26 - wenn nicht gar 30 Meter Tiefe hinab. Er verdraengt sein Wasser dann also bei enormen 4 Bar! (1 Bar Luftdruck und 3 Bar Wasserdruck).Bei diesen Konditionen laesst dich die Ausbildung einer Verdraengungswelle dann - wie bereits ausgefuehrt - nahezu komplett vermeiden. Ein Anheben von Wasser ueber das Niveau der Wasseroberflaeche hinaus findet also nicht mehr statt. D.h.: Sogar ein gigantischer - mit einem derartigen Rumpf ausgestatteter Containerriese verursacht - selbst dann, wenn er mit hoher Fahrtgeschwindigkeit von ueber 20 Knoten unterwegs ist - keine nennenswerte Wasserbewegung mehr als Folge der von ihm geleisteten Verdraengungsarbeit.
Konnte man z.B. in der Vergangenheit bei einem Flug uebers Meer die sich dort bewegenden grossen Schiffe leicht schon aus vielen Kilometern Entfernung anhand der Bugwelle, die von ihnen ausging und sich grossflaechig hinter ihnen ausbreitete, ausmachen, wird in Zukunft wohl eher das Gegenteil zu beobachten sein. Man wird Riesenschiffe, die mit einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen ausgestattet sind anhand der Spur voellig unbewegten Wassers, das sie im Meer hinterlassen, detektieren koennen. Am Vorschiff wird dann wellenbewegtes Meer zwischen den Schuerzen eines solchen Rumpfes verschwinden - und hinten als glattgebuegeltes Band - als stillstehende Wasserflaeche - wieder austreten. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass als direkte Folge der Verringerung des Wellenwiderstandes durch die Erfindung auch eine Verringerung der Motorleistung des Schiffes moeglich wird. Was dann wiederum einen geringeren Treibstoffverbrauch nach sich zieht. Infolgedessen laesst sich der Treibstofftank verkleinern und dadurch wiederum die Zuladung erhoehen - die Auswirkungen der Erfindung im Hinblick auf ihr Potential zur Reduzierun des Wellenwiderstandes von Schiffen zieht somit eine Kette positiver Effekte nach sich.
Besonderer Vorteil: Formwiderstandsverluste werden durch Rekuperation weitestgehend egalisiert
Der Formwiderstand ist sozusagen der klassische Widerstandsanteil, der sich infolge des Querschnitts eines Koerpers ergibt, wenn sich dieser in einem Medium vorwaertsbewegt. Dabei hat die Form des Koerpers wesentlichen Einfluss auf dessen Anteil am Gesamtwiderstand (z.B. eines Schiffes). Ein schlanker stroemungsguenstiger Koerper hat einen geringeren Formwiderstand als ein wulstiger, dicker oder kantiger Koerper. Besitzt ein Schiff eine flache Vorschiffslinie (nimmt also vom Bug ausgehend der Rumpfquerschnitt nur langsam zu), wird infolgedessen das zu verdaengte Wasser viel allmaehlicher in Bewegung versetzt als bei einem massiven, dicken und trogfoermigen Rumpf. Die Vorschiffslinie eines Wellenreiterschiffsrumpfes ist vorteilhafterweise schon von vorneherein flacher als die eines jeden anderen Rumpf-Designs, da der Wellenreiterschiffsrumpf seinen groessten Rumpfquerschnitt nicht schon bald nach dem Bug erreicht wie bei allen anderen Schiffsruempfen ansonsten ueblich, sondern erst im Bereich der Schiffsmitte (tatsaechlich sogar erst leicht nach der Haelfte der Schiffslaenge). Und neben diesen - unter Formwiderstandsgesichtspunkten - guenstigen Ausgangsbedingungen besitzt er zudem auch noch die ueberragende Eigenschaft, einen grossen Anteil des Formwiderstandsverlusts, der sich vorne am Schiff - bei der Verdraengung von Wasser in die Tiefe - einstellt, anschliessend wieder zurueckgewinnen zu koennen. Ihn sich, per Rekuperstion - also einer Rueckuebertragung von Antriebsenergie ans Schiff - zurueckzuholen, mittels Schub-Generierung aus dem an der hinteren Rampe wieder aufsteigenden, zurueck zur Wasseroberflaeche draengenden Wasser aus der Tiefe.
Da der erfindungsgemaesse Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen das Wasser jetzt vorteilhafterweise sogar noch tiefer nach unten fuehren kann, als ein herkoemmlicher Wellenreiterschiffsrumpf das bisher ohnehin schon vermochte, verbessert sich dessen Rekuperationsvermoegen jetzt sogar noch einmal deutlich. Die Ursachen fuer diesen immensen Vorteil liegen dabei in mehreren Faktoren begruendet. Eine Rolle spielt erstens die die Hydrodynamik, zweitens die Hydrostatik und drittens die Eigenschaften des Wassers, die das bernouilli-sche Gesetz beschreibt.
Erstens: Hydrodynamik (Lehre der stroemenden Fluessigkeiten). Betrachtet man die Vorwaertsbewegung eines erfindungsgemaessen Wellenreiter-Schiffsrumpfes unter hydrodynamischen Gesichtspunkten, muss das vom Volumen des Rumpfes nach unten verdraengte Wasser einen laengeren Weg zuruecklegen als das stationaer verbleibende Umgebungswasser. Oder anders ausgedrueckt. Das Wasser das vorne von den Schuerzen ‚vom restlichen Wasser (z.B.des Meeres) seitlich abgeteilt wird‘ und dann per Rampe nach unten verdraengt wird, muss sich auf jeden Fall hinter dem Schiff wieder mit diesem restlichen Wasser, das ausserhalb verblieben war, vereinen - und zwar aufs Molekuel genau ! Deshalb bleibt es dem Teil des Wassers, der bei diesem Vorgang unter das Schiff verdraengt wird, nicht erspart, sich sehr schnell ab und wieder aufwaerts zu bewegen - um eben hinter dem Schiff dann diese passgenaue Wiedervereinigung mit dem links und rechts vom Rumpf stationaer verbliebenen Wasser leisten zu koennen. Aus dieser Gesetzmaessigkeit leitet sich dann die enorme Wucht ab, die dem nach unten verdraengten Wasser bei seiner anschliessenden Aufwaertsbewegung innewohnt - und infolgedessen dann auch das enorme Rekuperationspotential, das sich auf Basis dieses unterm Hinterschiff hochdraengenden Wassers ausleiten laesst. Abstrahiert man dieses aufwaertsdraengende Wasser als Kraftvektor (Masse des Wassers multipliziert mit seiner Aufwaertsbeschleunigung) laesst sich dieser dann in zwei Teilvektoren aufteilen. Einen senkrechten und einen waagerechten. Der wesentlich kuerzere, senkrechte Vektor beschreibt den Kraftanteil, der unmittelbar nach oben auf den Schiffsrumpf wirkt. Dieser Anteil ist verloren. Der wesentlich laengere der beiden Vektoren ist dabei aber der waagerechte Vektor. Er gibt das Schubpotential dieses Wassers an. Da das Wasser neuerdings ja tiefer unter den Schiffsrumpf gefuehrt wird, verlaengert sich - wie oben bereits ausgefuehrt - dessen zurueckzulegender Weg jetzt noch mehr, was automatisch eine Erhoehung der Stroemungsgeschwindigkeit dieses Wassers bedeutet - mithin zusaetzlicher Beschleunigung . Dies wiederum resultiert dann in einer Verlaengerung des waagerechten Kraftvektorpfeils / entspricht also einer Erhoehung des Schubpotentials / was gleichbedeutend ist mit einem hoeheren Rekuperationsvermoegen. Ergo verhilft es zu mehr Einsparungspotential an Motorleistung, ist also vorteilhafter fuers Schiff / den Eigner.
Zweitens: Die Hydrostatik / der Wasserdruck
Auch die physikalische Eigenschaft des ‚Mediums Wasser‘ selbst ist fuer das hohe Rekuperationspotential des erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpfes ausschlaggebend. Die Fluessigkeit Wasser zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie sich - im Gegensatz z.B. zu Gasen - eben nicht komprimieren laesst. Deshalb interagiert das (z.B. im Meer) nach unten verdraengte Wasser per Druckausuebung auch noch mit Wasserschichten, die sich viel tiefer unter ihm befinden. Dabei wird der Druck, den das verdraengte Wasser nach unten ausuebt, von diesen Tiefenschichten quasi nahezu verlustfrei ‚zwischengespeichert‘,tatsaechlich jedoch verzugslos weitergegeben. Man koennte auch sagen, diese Tiefenschichtung des Meeres wirkt in der Art eines grossen Resonanzkoerpers. Auf die Druckbeaufschlagung dieses Resonanzkoerpers infolge der Vorwaertsbewegung des Rumpfes - und des von ihm per abfallender Rampe nach unten verdraengten Wassers (actio), folgt verzoegerungslos die Gegenwirkung einer Druck-Rueckuebertragung an das nach der Schwelle an der hinteren Rampe wieder aufsteigende Wasser (reactio). Dieses aufsteigende Wasser kann sich nur dort ausbreiten, wo der Schiffsrumpf infolge seiner Vorwaertsbewegung ‚platz macht‘. Denn hinter dem Schiff ‚steht‘ das unbewegte Umgebungswasser quasi ‚wie eine Wand‘ - unkomprimierbar, unverrueckbar. Indem das aufstrebende Wasser also in die Luecke draengt, die sich infolge der Vorwaertsbewegung des Rumpfes auftut und diese kontinuierlich auffuellt, treibt es das Schiff gleichzeitig vor sich her. Man koennte dieses aufsteigende Wasser deshalb auch mit einer stehenden, untermeerischen Welle vergleichen, die dem Namen Wellenreiter-Schiffsrumpf daher alle Ehre macht. Und diese stehende Welle kann z.B. bei einem Containerriesen enorme Dimensionen erreichen. Da bei einem solchen Riesenfrachter die nach unten ausgefahrenen Schuerzen leicht bis zu 30 Meter in die Tiefe hinabreichen koennen, erreicht diese stehende untermeerische Welle dabei das Format und Schubpotential eines Kaventsmannes, um nicht zu sagen, fast das eines Tsunamis. Und diese Kraftbeaufschlagung laesst sich dann beim Antrieb einsparen. Diese positiven hydrostatischen, Eigenschaften von Wasser sind somit der Faktor Nummer zwei, der das Rekuperationspotential eines erfindungsgemaessen Wellenreiter-Schiffsrumpfes vorteilhaft beeinflusst.
Dritttens: Das bernoullische-Gesetz / der geringere Druck in einer strömenden Fluessigkeit:

Wie bereits erwaehnt, weisen laut dem bernoulli-schen Gesetz bewegte Fluessigkeiten einen geringeren Druck auf als unbewegte. Die Vorteile die sich daraus fuer die Erfindung ergeben - insbesondere der dadurch moeglich werdende komplette Verzicht auf die Schuerzen im Bereich des Hinterschiffs der Erfindung, wurde ja bereits thematisiert. Der geringe Druck in einer schnellfliessenden Fluessigkeit ist aber auch fuer das Rekuperationspotential des erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpfes bedeutend. Ein erfindungsgemaesser Wellenreiter-Schiffsrumpf mit verlaengerten oder verlaengerbaren Schuerzen hat ja neuerdings das Potential, das gesamte Wasser, das infolge seines Unterwasserrumpfquerschnitts verdraengt wird, unters Schiff zu kanalisieren. Liegt bei einem Containerriesen mit neuartigem Wellenreiter-Schiffsrumpf die Schwelle im beladenen Zustand auf 13 Meter Tiefe, verfuegen auch die Schuerzensegmente vom Bug ab ueber eine Laenge von 13 Metern - und ragen somit an der Schwelle auf bis zu 26 Meter Tiefe hinab. Tatsaechlich wird aber nicht nur dieses - direkt von den Schuerzen flankierte - Wasser verdraengt (in die Tiege beschleunigt). Denn nicht nur der Rumpf verdraengt bei Vorwaertsfahrt Wasser, sondern auch das zwischen den Schuerzen eingefangene, dabei druckbeaufschagte Wasser selbst sorgt (da nicht komprimierbar) auch ausserhalb des Schuerzenflankierten Volumens fuer zusaetzliche Wasserverdraengung Soll heissen: selbst noch vor und unterhalb der Schuerzen - also auch in Bereichen ohne jede mechanische Kanalisierung, wird zusaetzlich Wasser verdraengt, in Bewegung versetzt, beschleunigt. Und Aufgrund des Berneoulli-Effekts kann auch dieses Wasser, das unterhalb des Schuerzen-(kanalisierten) Verdraengungswassers in Bewegung geraet, nicht vollumfaenglich seitlich ausbrechen! Es ist bewegt, beinhaltet daher weniger Druck als das Umgebungswasser, und bleibt (ergo) unterm Rumpf gefangen. Auch dieses zusaetzliche ‚Mehr‘ an Wasservolumen unterm Schiff wird deshalb nach hinten ‚durchgereicht/ angeliefert‘- und erbringt dann beim Aufstieg unterm Hinterschiff einen Zusatzbeitrag zur Rekuperation der urspruenglich am Vorschiff investierten Wasserverdraengungsenergie. Daraus ergibt sich somit dann also erneut, nun zum dritten mal, der Vorteil einer erhoehten Rekuperationswirkung.

Besonderer Vorteil: Schiffschraube unterm Vorschiff vermindert das Verwirbelungswiderstandsaufkommen am Heck des Schiffes
Ein Wellenreiterschiffsrumpf verdraengt bei Vorwaertsfahrt Wasser mithilfe der unter seinem Vorschiff befindlichen, abfallenden Rampe unters Schiff. Dieses Wasser erfaehrt dabei unterm Vorschiff eine Beschleunigung nach unten in die Tiefe, Richtung Schwelle. Da auch die Schiffschraube am Heck eines Schiffes natuerlich nichts anderes leistet, als Wasser gegen die Fahrtrichtung zu beschleunigen, ist es naheliegenderweise vorteilhaft, diese beiden Vorgaenge miteinander zu verknuepfen und die Schiffschraube neuerdings nach vorne zu verlegen und sie dort unterm Vorschiff zu platzieren. Und zwar idealerweise als Endstueck des dort positionierten Einlaufkegels, der dort fuer das Ausbalancieren des Wellenreiterschiffsrumpfes, sprich der stabilen Lage des Schiffes im Wasser, sorgt. Waehrend sie dort den notwendigen Vortrieb fuer die Vorwaertsbewegung des Schiffes erzeugt, kann das von der Schraube dabei abgehende, beschleunigte Wasser im direkten Anschluss daran an der abwaertsfuehrenden Rampe auch noch den dort stattfindenden Wasserverdraengungsvorgang in die Tiefe unterstuetzen. Und noch ein zweiter Vorteil ergibt sich aus dieser neuartigen Antriebskonstellation. Durch die Eliminierung der Schiffschraube am Heck erfolgt der dort stattfindende Uebergang des vom Schiff verrdaengten Wassers in das Umgebungswasser in einer ausserst homogener Weise, also sehr verwirbelungsarm. Ein Umstand, der dann dazu beitraegt, auch noch den Verwirbelungswiderstand der Erfindung zu verringern.
Demzufolge ergibt sich Im Hinblick auf die Gesamtwiderstandssituation eines erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpfes nach den Anspruechen 1 bis 10 folgendes Bild. Durch ihn wird es moeglich:

- den Reibungswiderstand (mithilfe einer Luftfilmschmierung) zu minimieren
- den Wellenwiderstand fast komplett zu eliminieren
- Formwiderstandsverluste weitestgehend zu rekuperieren und
- den Verwirbelungswiderstand zu reduzieren

Da das Vedraengen von Wasser unters Schiff - statt zu den Seiten - also einen derart bedeutenden Vorteil generiert, duerften verlaengerte oder verlaengerbare Schuerzen an Wellenreiterschiffsruempfen bald ein ebenso gewoehnlicher Zusatz sein, wie es heute Winglets an einem Flugzeugfluegel sind (Auch diese verursachen prinzipiell zunaechst einmal einen erhoehten Widerstand - da ihr positiver Effekt an Stroemungsbeeinflussung jedoch derart ueberzeugend ist, findet man sie heute an fast jedem modernen Flugzeug)
Besonderer Vorteil: verlaengerbare Schuerzen funktionieren auf Basis einer komplett simplen Mechanik
Sind sehr grosse Schiffe wie z.B. Containerriesen mit einem Wellenreiterschiffsrumpf ausgeruestet, erreichen sie im beladenen Zustand im Bereich der Schwelle bereits standardmaessig den maximal zulaessigen Tiefgang von 13 Metern, mit dem sie gerade noch Hamburger-Hafen-tauglich sind. Um einem solchen Schiff dennoch die Rekuperationsvorteile zu sichern, die sich mit verlaengerten Schuerzen erzielen lassen, muessen diese dann - wie bereits erwaehnt - vorteilhafterweise ein und ausfahrbar konzipiert sein, wobei sie im offenen Ozean dann z.B. auf bis zu 30 Metern Tiefe abgelassen werden koennen. In Anbetracht der Tatsache, dass derartige Containerriesen Rumpflaengen von bis zu 400 Metern erreichen und bei ihnen die schuerzengesaeumte, abfallende Rampe unterm Votschiff dann leicht eine Laenge von 200 Metern aufweisen kann, ist leicht nachvollziehbar, dass eine absenkbare Schuerze als einzelnes - dann 200 Meter langes Bauteil pro Seite - technisch kaum handhabbar waere (da Schuerzen in derartig grossen Dimensionen nur sehr schwer mechanisch stabil auszufuehren waeren). Vorteilhafter ist es daher, die absenkbaren Schuerzen in Form einzelner Schuerzensegmente auszufuehren. Das koennen dann z.B. 10 separate Segmente a 20 Meter Laenge sein. Deratige Schuerzensegmente sind vorteilhafterweise dabei wesentlich flexibler und leichter handhabbar, da nicht nur kleiner sondern generell auch unabhaengig voneinander ein - und ausfahrbar. Um die Stabilitaet solcher Segmente auch bei schwerem Seegang sicherzustellen und zudem ein Verkanten beim Ausfahren (Ablassen) und Rueckholen (Einfahren) zu unterbinden, sind sie dabei vorteilhafterweise auf Basis einer Vielfach-Rollenfuehrung beweglich gelagert, die grosse Abstaende zwischen den einzelnen Rollenbloecken aufweist. Die Rollenbloecke laufen dabei vorteilhafterweise auf Schienen, die innerhalb des Schuerzenparts fixiert sind, der fest am Rumpf angeschlagen ist. Zudem verfuegen derartige Segmentschuerzen vorteilhafterweise jeweils ueber eine Abdeckung, die buendig zur Bordwand befestigt ist und neben der Schutzfunktion fuer die innenliegende Segmentschuerzen auch die Zugaeglichkeit im Wartungsfalle gewaehrleistet. So ausgestattet und untergrbracht, funktionieren diese mobilen Schuerzensegmente dann vergleichbar einer Schublade, die aus ihrer Aufnahme ausgezogen werden kann (entsprechend dem Schuerzen-Absenkvorgang) und danach dann wieder in ihre Aufnahme zurueckkehrt (entsprechend dem Schuerzen-Einfahrvorgang in den Schiffsrumpf)
Um das einfache Ein - und Ausfahren dieser immer noch riesigen Schuerzensegmente zu gewaehrleisten, sind diese als Schwimmkoerper ausgefuehrt, die nahe ihrer Unterkante mit einem Auftriebskoerper ausgestattet sind und die zudem ueber eine Fluttank verfuegen. Wird dieser Tank mit Wasser geflutet, senken sie sich vielfachrollengefuehrt nach unten ab, wird der Tank anschliessend evakuiert, tauchen sie wieder auf. Der in sie integrierte Auftriebskoerper sorgt unvermeidbar dafuer, dass sie auf der Wasseroberflaeche aufschwimmen und in ihre Rumpfaufnahmen zurueckgezwungen werden koennen. Das Fluten dieser Schwimmkoerper (nachdem das Schiff den Hafen verlassen hat und bei voller Fahrt tiefes Fahrwasser unter sich hat) ist dabei - wie nicht anders zu erwarten - ein einfacher Vorgang - man oeffnet einfach nahe der Schuerzenunterkante eine Flutungsklappe, die vorteilhfterweise wie eine Hutze in Fahrtrichtung oeffnet (zudem ein Entlueftungsventil an der Fluttank-Oberseite), schon schiesst das - infolge der Verwaertsfahrt des Rumpfes ‚vorbeistroemende Wasser ‘ in sie ein - worauf diese Schuerzen-Segmente nun Ballastwasserbeschwert sofort ab in die Tiefe rauschen. Um sie wieder zum Auftauchen zu bringen, muss logischerweise das Ballastwasser, mit dem sie geflutet wurden, wieder ausgetrieben werden. Klassischerweise muesste dabei dann eigentlich (nach Verschliessen des Entlueftungsventils an ihrer Oberseite) Pressluft in sie eingeblasen werden - wodurch das Wasser ausgetrieben wuerde, sie leichter wuerden, und sie deshalb wieder aufschwimmen wuerden - ein Vorgang, wie er typischerweise vom Handling von U-Booten her bekannt ist. Allerdings handelt es sich bei den Schuerzen nicht um kleine U-Boot-Tanks sondern um geradezu gigantische Koerper, die zudem auch noch in einer stattlichen Anzahl von 20 Stueck (10 pro Rumpfseite) vorliegen. Diese Volumina per Druckluft vom Ballastwasser zu evakuieren wuerde nicht nur enorme Kompressorkapazitaeten noetig machen (und dadurch viel Energie verbrauchen), sondern zudem auch noch enorm viel Zeit beanspruchen. Unverhaeltnismaessig viel Zeit. Deshalb sind diese Schuerzensegmente vorteilhafterweise mit einer besonders energieeffizienten Wasser-Evakuierungseinrichtung ausgestattet, die eine kompressorunabhaengige Evakuierung moeglich macht (weshalb dann die Option eines Kompressoreinsatzes hoechstens noch als Notfallloesung, sprich als Back-up vorgehalten zu werden braucht). Basis dieser enorm energieeffizienten kompressorunabhaengigen Evakuierungseinrichtung ist erneut der Bernoulli-Effekt, der ja in dieser Schrift bereits zweimal - im Zuge der hydrodynamischen Effekte des Wellenreiterschiffsrumpfes - beschrieben wurde. Er besagt ja, dass der statische Druck innerhalb einer Flüssigkeit oder eines Gases umso starker sinkt, je größer deren Strömungsgeschwindigkeit ist. Und da ein Containerriese im Hochseeverkehr ja ueblicherweise mit 20 Knoten (fast 40 Kilometern/h) oder sogar mehr unterwegs ist, besteht logischerweise ein grosser Druckunterschied zwischen dem stationaer vorliegenden Ballastwasser in den Fluttanks (dem ‚Innenwasser‘) und dem aussen am Schiff (infolge der Vorwaertsbewegung des Schiffes) sehr schnell vorbeistroenmenden ‚Aussenwasser‘, also dem Umgebungswasser / dem Meerwasser. Und dieser Druckunterschied zwischen Innenwasser (hoher Druck) und Aussenwasser (niedriger Druck lasesst sich hervorragend nutzen, um den Fluttank einer Schuerze zu evakuieren. Wird naemlich - wiederum auf Niveau der Schuerzenunterkante (in Nachbarschaft zur ebenfalls ja dort bereits platzierten Flutungsklappe) eine Evakuierungsklappe geoeffnet, die dabei in der Naehe der Schuerzen-Hinterkante positioniert ist - und zwar in Ausrichtung ‚mit der Stroemung‘ (sie ist also vorne angeschlagen und oeffnet somit analog des Querruders eines Flugzeugfluegels ‚stroemungskonform‘) dann wird aufgrund des Unterdrucks, der im - durch die Vorwaertsbewegung des Schiffes (relativ betrachtet) ‚schnell fliessenden Aussenwasser‘ vorherrscht, das Innenwasser aus den Fluttanks foermlich abgesaugt - sprich, in rasanter Form evakuiert. Die Folge davon: Da bei abnehmendem Ballastwasserstand im Flutungstank der Schuerze deren Eigenauftrieb (durch den integriertten Auftriebskoerper) zunehmend ueberwiegt, bewegt sich die Schuerze innerhalb von kuerzester Zeit wieder nach oben, zurueck in ihre Rumpfaufnahme. Ohne jede Antriebskraft, ohne Kompressorleistung - allein unter Ausnutzung der Druckdifferenz zum stroemenden Umgebungswasser. In deratiger Manier lassen sich auch leicht 20 Schuerzen gleichzeitig und rasch nach oben holen - Voraussetzung ist einzig und alleine, dass das Schiff rasche Vorwaertsfahrt macht. Ist eine Schuerze dann ganz oben in ihrer Rumpfaufnahme angekommen, muss nur noch das Entlueftungsventil (an der Fluttankoberseite) geschlossen werden - womit die Schuerze dann ‚gefangen‘ in ihrer Rumpfaufnahme verbleibt! denn Wassereintritt von unten ist unmoeglich, da das Gas / die Luft des Fluttankes nicht nach oben entweichen kann). Auf diese Art und - Weise laesst sich also das Bewegen der Schuerzensegmente mit minimalem Aufwand bewerkstelligen - vorteilhafterweise ohne jede zusaetzliche Motorkraft. Einzige Voraussetzung ist die zuegige Vorwaertsbewegung des Schiffes. Ein alternativer Kompressoreinsatz zur Bewegung der Schuerzen ist dann nur noch in Notfaellen erforderlich (z.B. beim Komplettausfall des Schiffsantriebes)
Besonderer Vorteil: Formgebung der verlaengerbaren Schuerzen ist auf minimalen Widerstand hin optimiert
Beim erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffrumpf gemaess den Anspruechen 1 bis 10 wird das zu verdraenge Wasser ja ueber dessen vordere, abfallende und schuerzenflankierte Rampe in die Tiefe gefuehrt. Diese verlaengerten oder verlaengerbaren seitlichen Schuerzen folgen dabei dem geschwungenen Verlauf des Rumpfbodens, d.h. die Schuerzenunterkanten gleichen Parallelen, die in Distanz zum ueber ihnen verlaufenden Rumpfboden auftreten. Bei kleinen Schiffen, die ueber fest montierte Schuerzen verfuegen, ist die Einhaltung einer derartigen Parallelitaet natuerlich leicht realisierbar. Anders verhaelt es sich bei grossen Schiffen wie z.B. Containerriesen, deren Schwelle im beladenen Zustand bereits bei 13 Meter Tiefe liegt und die deshalb mit ein und - ausfahrbaren Schuerzensegmenten ausgestattet werden muessen. Denn leider laesst sich das Konzept der schoen geschwungenen Schuerzenunterkanten fuer derartige, ein - und ausfahrbaren Schuerzensegmente nicht uebernehmen. Denn obwohl sich eine geschwungene Unterkante natuerlich auch bei Segmentschuerzen im ausgefahrenen Zustand problemlos ausfuehren laesst - verwandelt sich dieses Bild in dem Moment, in dem sie eingefahren werden und in ihren Rumpfausnehmungen zu liegen kommen dann unvermeidbar in eine wilde Saegezahnlandschaft - mit einem entsprechend grossen Widerstandserzeugungspotential. Denn obwohl die Rumpfausnehmungen natuerlich nur nach unten offen sind, bieten die in ihnen gelagerten Segment-Schuerzen dennoch (aufgrund des Schwimmkoerpers, mit dem sie ausgestattet sind, der eine nicht zu vernachlaessigende Bautiefe nach sich zieht) viel Angriffsflaeche fuers Seewasser, wenn sie aufgrund eines ‚organischen Unterseitenverlauf‘ keinen buendigen Abschluss aufweisen. Ein Zustand, der sich mit dem Ziel eines widerstandsreduzierten, stroemungsoptimierten Schiffsrumpfes nicht vereinbaren laesst (auch wenn dieser Zustand - Fahrt mit eingfahrenen Schuerzen ohne buendigen Abschluss - nur den Flachwassermodus betraefe, also hoechstens 10% der Gesamtfahrzeit ausmachen wuerde).
Klar ist: Nur wenn die Schuerzen eine gerade, waagerechte Unterkante aufweisen laesst sich mit ihnen im eingefahrenen Zustand ein buendiger, stroemungsguenstiger Rumpfabschluss erreichen. Allerdings verbietet sich die simpelste und naheliegendste Schlussfolgerung aus dieser Erkenntnis: Naemlich die, dass infolge der erforderlichen geraden Unterkanten bei allen Schuerzensegmenten man diese Segmente ja dann einfach alle uniform ausfuehren koennte. Also alle, vom Bug bis zur Schwelle mit identischer Geometrie und gleicher Laenge - wodurch sie im Verbund dann als ein Art riesiger, rechteckiger Vorhang ins Wasser hinabragen wuerden. Da sich jedoch als Resultat dieser Variante unvermeidbar auch eine riesige Zunahme an benetzter Rumpfoberflaeche einstellen wuerde, sprich, diese Loesung dadurch auch einen enorm hohen Reibungswiderstand zur Folge haette - ist sie inakzeptabel.
Als gangbarer Weg verbeibt naheliegenderweise dann der Einsatz von Segmentschuerzen, die zwar die erforderliche waagerechte Unterkante bieten, aber mit verschiedenen Laengen zum Einsatz kommen. Damit koennen sie dem Diktat, das ihnen der geschwungene Verlauf des Schiffsbodens vorgibt, in der Art entsprechen, dass sie sich ihm in ihrem Parallelitaetsbestreben lediglich segmentweise annaehern, woraus sich dann, wenn alle voll ausgefahren sind - infolge der geraden Segmentschuerzen-Unterseiten - dann das Bild einer absteigenden Treppe ergibt. Die laengste aller Schuerzen ragt dabei dann logischerweise am tiefsten Punkt des Schiffsbodens ins Wasser, dort wo sich dessen Schwelle befindet - waehrend alle weiteren Schuerzen Richtung Bug dann sukzessive verkuerzt ausfallen. Auf diese Weise bleibt dann einerseits die konsequente Kanalisierung des Verdraengungswassers bis auf 26 Meter hinab in vollem Umfang garantiert - waehrend sich andererseits die dafuer benoetigte Schuerzensegmentflaeche und damit der Zuwachs an benetzter Oberflaeche (sprich an Reibungswiderstand) in Grenzen haelt.
Als Folge dieser als vorteilhaft erkannten Anordnung der Segmentschuerzen, sprich, diese in ausgefahrenem Zustand nun in Form einer abfallenden Treppe anzuordnen, ergibt sich dann neuerdings jedoch auch unmittelbar die Notwendigkeit, den unteren Teil der Vorderseite eines jeden Segmentes zu profilieren, also dort mit einer Profilnase zu versehen, vergleichbar der, wie man sie an einem Flugzeugfluegel findet. Denn da ja jedes Segment bei Vorwaertsfahrt jetzt mit diesem unteren Teil seiner Stirnseite ‚in der Wasserstroemung steht‘ muss das sich dabei ergebende Widerstandsaufkommen natuerlich so weit wie moeglich reduziert werden.
Und da die Segmentschuerzen nun ja nach Art einer absteigende Treppe angeordnet sind, wobei das erste, kuerzeste Segment am Bug daher ueber eine wesentlich kleinere Oberflaeche verfuegt wie das letzte, das am laengsten ausfaellt, liegt die Ueberlegung nahe, die Laufweite dieser Schuerzensegmente vorteilhafterweise zu individualisieren - um so die Oberflaechengroesse der vorhandenen Segmente (die ja mitentscheidend ist fuer deren Gewicht) aneinander angleichen zu koennen. Denn bei einer aehnlich grossen Oberflaeche und einem annaehernd gleichen Gewicht liesse sich z.B. eine einheitliche Auslegung aller Segmente im Hinblick auf ihre mechanische Belastungsfaehigkeit verwirklichen - und auch die internen Komponenten wie Schwimmkoerper und Flutungstank koennten bei allen Segmenten gleichdimensioniert werden.
Es ist daher also vorteilhaft, das erste, kuerzeste Schuerzensegment direkt am Bug mit der laengsten Laufweite von allen auszufuehren, es z.B. statt der Einheitsgroesse von 20 Metern Laufweite mit 30 Metern zu konzipieren - und die Laufweite der folgenden Schuerzensegmente immer weiter zu verkuerzen. Das im ausgefahrenen Zustand am weitesten in die Tiefe ragende Segment, das letzte in der Reihe, das direkt im Bereich der Schwelle sitzt, koennte dann z.B. eine Laufweite von nur noch 10 Metern aufweisen. Durch diese Massnahme laesst sich dann dessen Oberflaeche (trotz seines grossen ‚Tiefgangs‘) den Flaechenwerten der anderen Segmente annaehern, sprich merklich reduzieren, wodurch dann auch die Kraefte, mit denen z.B. der Seegang an diesem Segment angreifen kann, bedeutend vermindert werden koennen.
Besonderer Vorteil: Drehlamellen als simple Abdichtvorrichtung zwischen den ausgefahrenen Schuerzensegmenten:
Da die einzelnen Schuerzensegmente ja vielfachrollengefuehrt auf seitlichen Fuehrungsschienen aus ihren einzelnen Rumpfaufnahmen nach unten ausfahren ist klar, dass sich dann, wenn sie in ausgefahrenem Zustand vorliegen, zwischen ihnen Abstaende, sprich Luecken ergeben. Diese Luecken duerften dabei leicht Werte von 10 bis 20 cm erreichen. Nun ist die Aufgabe, die diese verlaengerbaren Schuerzensegmente in ihrer ausgefahrenen Position entlang der vorderen, abfallenden Rampe wahrzunehmen haben, ja bekanntlich die, bei Vorwaertsfahrt des Schiffes die Wasserkanalisierung in die Tiefe zu gewaehrleisten. Das dabei druckbeaufschlagte Wasser im Bereich unterhalb der vorderen Rampe wuerde natuerlich sofort jede Gelegenheit wahrnehmen, zu Teilen durch diese Luecken zu entkommen (nach ausserhalb abzufliessen, ins Umgebungswasser, das ein geringeres Druckniveau aufweist) - wenn man es liesse. Da dies wirkungsgradmindernd waere, muss es deshalb unterbunden werden.
Als Loesung fuer die zuverlaessige Abdichtung zwischen den ausgefahrenen Schuerzensegmenten bietet sich dabei der Einsatz von simplen Drehlamellen an, montiert an den hinteren Stirnseiten der Schuerzensegmente. Sobald ein Druckunterschied besteht, eine Stroemung von Innen nach Aussen einsetzt, stellen sich diese Drehlamellen auf - und verhindern so vorteilhafterweise weiteren Wasserabfluss. In Form einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung liegen sie zudem oben angeschraegt vor - um automatisch beizuklappen, wenn sie von oben belastet werden. D.h.:wird das Segment eingeholt, sprich wieder in die Rumpfausnehmung eingefahren (z.B. vor dem Erreichen des naechsten Hafens) erreicht als erstes die angeschraegte Oberseite der Drehlamelle die Kante der Rumpfaufnahme - wodurch die Drehlamelle gezwungen wird, beizuklappen und sich wieder buendig an die Stirnseite der Schuerze anzuschmiegen. Auch in umgekehrter Weise funktioniert dieser Drehlamellenautomatismus: steht bei einer Schuerze in ausgefahrenem Zustand die Drehlamelle ab, waehrend von oben die Nachbarschuerze herabkommt, erreicht deren Unterkante dann die angeschraegte Oberseite der Drehlamelle, worauf diese automatisch beiklappt - also Platz macht.
Besonderer Vorteil: Schiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen ist problemlos stapellauffaehig - und eindockbar
Werden kleinere Schiffe mit einem neuheitlichen Wellenreiterschiffsrumpf ausgestattet, koennen die verlaengerten seitlichen Schuerzen, die die vordere, abfallenden Rampe flankieren, in Form von fest montierten Einheiten vorgesehen werden. Denn selbst wenn sie voll beladen sind, erreichen derartige Schiffe niemals einen Tiefgang, bei dem ihre Einfahrt in Hafengewaeser oder sonstige Flachwasserzonen in Frage gestellt waere. Und obwohl derartige, fest installierte, verlaengerte Schuerzen natuerlich einen sehr simplen Aufbau haben und viel weniger mechanischen Aufwand verursachen als das Alternativkonzept auf Basis von ein und - ausfahrbaren, also verlaengerbaren Schuerzen, ist dennoch anzunehmen, dass sich letztlich eben diese mechanisch komplexere Loesug durchsetzen wird - auch bei kleinen Schiffen. Denn es ist klar, dass ein Schiff, an dessen Seiten Schuerzen in einem Ausmass in die Tiefe ragen, wie z.B. das zentrale Schwert einer grossen Segelyacht, viel schwieriger vom Stapel gelassen werden kann, eingedockt werden kann oder - falls es einmal aufgelaufen sein sollte - wieder freigeschleppt werden kann als ein Schiff mit durchgehend flacher Rumpfkontur - und ohne jegliche, nach unten abstehenden Zusaetze. Und waehrend eine Segelyacht, auch groessere Kaliber, meist noch so wenig wiegen, dass sie auch noch per Kran aus dem Wasser gehoben werden koennen, ist das bei Frachtschiffen voellig undenkbar. Deshalb wird sich die Wellenreiterschiffsrumpfversion mit verlaengerbaren, also ein und - ausfahrbaren Schuerzen durchsetzen. Sie koennen in herkoemmlicher Weise auf den Werften dieser Welt gebaut werden, in herkoemmlicher Weise vom Stapel / zu Wasser gelassen werden und fuer Wartungszwecke auch in herkoemmlicher Weise wieder eingedockt werden. Und sie koennen im Fall der Faelle auch unkompliziert wieder freiggeschleppt werden (da sie in Flachgewaessern ja immer mit eingeholten Schuerzen unterwegs sein werden). Und den hoeheren mechachanischen Aufwand, den die ein und - ausfahrbaren Schuerzen letzlich verursachen werden, nimmt sicher jeder Eigner gerne in Kauf - wenn er sich am Ende des Tages dann (aufgrund geringerer Treibstoffkosten) in barer Muenze bemerkbar macht.
Besonderer Vorteil: Trotz Schuerzeneinbau in die Schiffswand und deren Ueberdeckung mit Abdeckplatten bleibt der uebliche Hafen-Bugsierbetrieb
Sobald sich ein Schiff, das mit einem neuartigen Wellenreiterschiffsrumpf ausgestattet ist, seinem Zielhafen oder flachen Gewaessern naehert, faehrt es seine verlaengerbaren Schuerzen in die Rumpfausnehmungen ein. Im Zielhafen angekommen, ist es dann haeufig so, dass in engen Hafenbecken die Unterstuetzung von Hafen-Bugsierschleppern benoetigt wird, um problemlos und sicher am Kai andocken zu koennen. Dabei werden oft hohe Kraefte auf die Bordwand eines grossen Frachtschiffes ausgeuebt, weil der gepolsterte Bug des Schleppers - nachdem er oberhalb der Wasserlinie an die Bordwand des Frachtschiffs angesetzt hat - dann daselbe mit 1000enden PS Maschinenleistung in die gewuenschte Richtung drueckt.
Vorteilhafterweise ist diese Kraftbeaufschlagung auch bei einem Schiff, das mit einem neuheitlichen, erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren schuerzen, ausgestattet ist, problemlos moeglich. Denn die Bordwaende weisen - trotz den dort positionierten Rumpfaufnahmen fuer die Schuerzen, die mit Abdeckplatten ueberdeckt sind - grosse Stabilitaetsreserven auf. Denn da die Schuerzen vor dem Einlaufen des Schiffs in den Hafen ja immer in ihre Rumpfaufnahmen eingefahren werden, liegt eine Bordwand der Erfindung in Wasserlinienhoehe typischerweise immer als ein 3-fach-Sandwich vor. Vorne die Abdeckplatte (die fuer Wartungs oder Reparaturzwecke abnehmbar ausgefuehrt ist), dann die stabile Schuerze als Mittellage und hinten zudem noch die Rueckwand der Rumpfaufnahme dieser Schuerze. Eine in derartiger Form als Verbund vorliegende Bordwand kann deshalb jeder noch so starken Kraftbeaufschlagung von aussen. wiederstehen.
Besonderer Vorteil: trotz etwas geringerer Ladekapazitaet wesentlich oekonomischere Transporte
Typisch fuer einen Wellenreiterschiffsrumpf ist ja dessen Eigenart, dass er ueber 2 Rampen verfuegt, eine vordere, abfallende Rampe und nach der Schwelle eine hintere, ansteigende Rampe. Auf Basis dieser Grundkonfiguration, die, wenn man den Rumpf aufschneiden und in einer Seitenansicht betrachten wuerde, entfernt an ein bauchiges V erinnert, ist klar, dass ein derart geformter Rumpf im Bereich seiner Schwelle tiefer ins Wasser ragt, als ein vergleichbarer konventioneller, also trogfoermiger Rumpf, der im Schnitt und in einer Seitenansicht eher Aehnlichkeiten mit einer U - Form aufweist. Bei kleineren Schiffen, die keiner maximalen Tiefgangsproblematik unterliegen, spielt dieser Gesichtspunkt keine Rolle. Besitzen sie z.B. einen Rumpf, der auf 10.000 Tonnen Tragfaehigkeit ausgelegt ist, dann koennen sie eben solange zuladen, bis diese Grenze erreicht ist - ganz egal ob sie ueber eine konventionelle Rumpfform oder eine Wellenreiterrumpfform. verfuegen. Das 10.000 Tonnen-Schiff mit Wellenreiter-Rumpffporm ragt dann eben im Bereich seiner Schwelle um 1 oder 2 Meter tiefer ins Wasser - was aber letztlich unerheblich ist. Ganz anders stellt sich die Sachlage dar, wenn es um sehr grosse Schiffe geht, also z.B.Containerriesem mit einer Tragfaehigkeit von um die 200.000 Tonnen. Selbst auf Basis einer konventionellen, trogfoermigen Rumpfform weisen sie bei voller Beladung oft schon einen Tiefgang von 16 Metern auf. Um z.B.den Hamburger Hafen anlaufen zu koennen, der ja nur 13 Meter Tiefgang erlaubt, muessen sie daher schon von vorneherein mit etwas reduzierter Ladung anlaufen.
Die groessten Containerschiffe haben heute eine Kapazitaet von annaehernd 24.000 Standardcontainern - wenn sie Hamburg anlaufen, kommen derartige Schiffe dann eben von vborneherein mit ca. einem Viertel weniger Zuladung an, also z.B. ‚nur‘ mit 18.000 Standardcontainern. Wenn solche Containerriesen nun mit einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen nach den Anspruechen 1 bis 10 ausgeruestet werden, koennen sie aufgrund ihres ‚entfernt einem bauchigen-V gleichenden Rumpfes‘, der schon von vorneherein etwas tiefer im Wasser liegt, dann natuerlich etwas weniger Standardcontainer laden als ihre Pendants mit konventionellem, trogfoermigem Rumpf. Bei einer Fahrt mit Zielhafen Hamburg und dem dort bestehenden Tiefenlimit von 13 Metern koennten sie dann vielleicht gar nur 15.000 Standardcontainer laden. Diese 15.000 Container wuerden sie jedoch dank des Rekuperationeffektes ihres Rumpfes nach absolvierter intercontinentaler Reisedistanz mit konkurrenzlos niedrigem Treibstoffverbrauch anliefern. Heutige Containerriesen haben einen Treibstoffverbrauch von ueber 350 Tonnen am Tag, der einen Wert von annaehernd 100.000 Dollar repraesentiert - fuer eine Tagesration!. Wenn nun ein wesentlicher Teil dieser Summe ploetzlich wegfiele - waere es dann noch entscheidend, dass ein Schiff statt 18.000 Containern z.B. nur 15.000 Container zuladen kann? Sicherlich nicht. Im Gegenteil: da in Zukunft Containerriesen mit einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen dank ihres stark reduzierten Treibstoffverbrauchs ploetzlich Frachtraten viel billiger anbieten koennen als ihre mit konventionellem Rumpf ausgestatteten Brueder, koennte es sein, dass im interkontinentalen Schiffsverkehr bald nur noch ein einziger Containerriesen-Schiffstyp die Frachtrouten dieser Welt dominiert: Containerriesen auf Basis eines erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffs-rumpf mit verlaengerbaren Schuerzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen 1 bis 10 näher erläutert. Dabei zeigt:

Zeichnung 1 : Die Uebersichtszeichnung eines erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpfes als Seitenansicht und darunter 2 perspektivische Darstellungen der Vorschiffe von unterschiedlich grossen Wellenreiter-Schiffsruempfen im Schnitt . durch deren Schwelle.
Zeichnung 2 u 3: Die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpfes mit fest an den Schiffsrumpf angeschlagen, verlaengerten Schuerzen in einer Seitenansicht (Zeichnung 2) Dersellbe Rumpf ist dann auch noch in Vorderansicht ohne Aufbauten in der rechten unteren Ecke dieses Blattes zu sehen (Zeichnung 3).
Zeichnung 4 : Das grob vereinfachte Diagramm der Druckverteilung unter einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen, wie es sich unter Einfluss des bernoulli-schen Gesetzes bei Vorwaertsfahrt des Schiffes ergibt
Zeichnung 5 : Die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen ‚von unten‘, in einem Zustand mit eingefahrenen Schuerzen.
Zeichnung 6 : Die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen ‚von unten‘, in einem Zustand mit ausgefahrenen Schuerzen.
Zeichnung 7 : Die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen im Blickwinkel einer Seitenansicht von unten, unter besonderer Bezugnahme der Druckausuebung auf tiefe Wasserschichten weit unterm Schiff
Zeichnung 8 : Detailansicht eines Schuerzensegmentes in eingefahrenem Zustand, mit geoeffneter Flutungsklappe, als perspektivische Darstellung
Zeichnung 9 : Detailansicht eines Schuerzensegmentes in ausgefahrenem Zustand mit geoeffneter Evakuierungsklappe, als perspektivische Darstellung
Zeichnung 10 : Die Seitenansicht eines vollbeladen Containerriesen, der mit einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf ausgruestet ist, dessen verlaengerbare Schuerzen voll ausgefahren sind. In der Rumpfmitte zeigt ein Schnitt die maximale Stapeltiefe der Container an dessen Schwelle

In Zeichnung 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpfes (als Uebersichtszeichnung) und zweiVersionen als Schnitte durch deren Rumpf abgebildet (wobei nur deren Vorschiff gezeigt wird) - die sich neuerdungs nun dadurch auszeichnen, dass sie nur noch in ihrer vorderen Schiffshaelfte ueber Schuerzen verfuegen, diese nun aber als verlaengerte seitliche Schuerzen (1) vorliegen. Dabei sind diese beim kleineren Rumpf auf der linken Seite der Zeichnung in Gaenze fest an den Schiffsrumpf angeschlagen, waehrend sie beim rechten, groesseren Rumpf, dem eines Containerriesen, in Form zweier - getrennt voneinander ausgefuehrter - Abschnitte vorliegen. Fest am Rumpf angeschlagen ist dabei nur deren oberer Abschnitt, wohingegen der untere Abschnitt in Form von Ein und - ausfahrbaren Schuerzensegmenten (2) realisiert ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird es moeglich, bei Vorwaertsfahrt des neuheitlichen Schiffes mehr Wasser mithilfe der abfallenden Rampe (3) unters Schiff bis zur Schwelle (4) zu fuehren. In der Zeichnung sind am neuheitlichen Rumpf des Containerriesen 2 unterschiedliche Positionen der Ein und - ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) zu sehen, auf der die rechten Seite liegen sie in ausgefahrenem Zustand vor, waehrend sie auf der linken Seite eingefahren sind - und dort nur gestrichelte Umrisslinien deren ausgefahrene Position verdeutlichen, die sie in maximal abgesenktem Zustand haetten). Folge der Ausstattung eines neuheitlichen Wellenreiterschiffsrumpfes mit Ein und - ausfahrbaren Schuer-zensegmenten (2) ist, dass dieses Schiff dann, wenn diese eingefahren sind - also dem Flachwassermodus - somit problemlos das Tiefenlimit des Hamburger Hafens von 13 Metern einhalten kann. Die Ein und -ausfahrbaren Schuerzensegmente(2) laufen auf Vielfach-Rollenfuehrungen (5), die einerseits dafuer sorgen, dass sie bewegt werden koennen ohne zu verkanten und die zudem garantieren, dass sie so stabil gelagert sind, dass sie auch schwerem Seegang trotzen koennen. Die Ein und - ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) liegen zudem als Hohlbauelemente vor, in die jeweils ein Schwimmkoerper (6) und ein Flutungstank (7) integriert sind, wobei der jeweilige Fuellstand des Flutungstanks (7) die Basis dafuer bildet ob die Ein und - ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) aufschwimmen oder in die Tiefe sinken. Wird eine Einlassklappe (8), die im vorderen Bereich eines jeden Ein und - ausfahrbaren Schuerzensegmentes (2), nahe der Schuerzenunterkante verortet ist, geoeffnet, kann Wasser in den Flutungstank (7) eindringen und das dann infolge des Wasserballastes beschwerte Ein und - ausfahrbare Schuerzensegment (2) zum Absinken bringen. Auf gleicher Hoehe wie die Einlassklappe (8), sitzt die Auslassklappe (9). Sprich: Auch sie ist nahe der Schuerzenunterkante positioniert, sitzt aber im hinteren Bereich des Ein und - ausfahrbaren Schuerzensegmentes (2). Wird waehrend der Fahrt (bei geschlossener Einlassklappe (8) diese Auslassklappe (9) geoeffnet, leert sich infolge des Bernoulli-Effektes der Flutungstank (7) und das Ein und- ausfahrbare Schuerzensegment (2) schwimmt wieder auf, bewegt sich also nach oben bis in seine Parkposition in der dafuer vorgesehenen Rumpfausnehmung. Ein Lufteinlass-und Auslassventil (10) ermoeglicht den gesteuerten Luft-Ab-und Zufluss waehrend der Flutung oder Entleerung des Flutungstankes (7) und fungiert zudem im Notfall auch noch als Zugang von Kompressorluft zu diesem Flutungstank(7), um ihn auch ohne die Hilfe von vorbeistroemendem Umgebungswasser von seiner Ballastwasserbeaufschlagung befreien zu koennen. Die Schiffsschraube der Erfindung ist neuerdings unterm Vorschiff lokalisiert, und zwar als Endstueck des Einlaufkegels (11). Zur Steuerung der Neuheit kommt eine Doppelruder-Anlage (12) zum Einsatz, wobei jedes der beiden unterm Hinterschiff verorteten Ruder in seiner Linienfuehrung einer Fortsetzung der verlaengerten seitlichen Schuerzen (1) entspricht, und sie funktionsseitig nur wechselseitig und dabei nur jeweils nach innen ausschlagen.
Zeichnung 2 und 3:

Zeichnung 2 zeigt in seitlicher Ansicht und als perspektivische Darstellung einen erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf, dessen verlaengerte Schuerzen ausschliesslich im Bereich seiner vorderen, abfallenden Rampe hinab in die Tiefe ragen - und dabei in Gaenze fest an den Schiffsrumpf angeschlagenen sind. Der Rumpfboden (siehe gestrichelte Linie) verlaeuft in der Wellenreiterschiffsrumpftypischen Form eines bauchigen V's - wobei dessen Form dann als Vorlage dient fuer den Verlauf der Unterkanten der verlaengerten seitlichen Schuerzen unterhalb von ihm.. Fuer die unerlaessliche Stabilisierung dieser Rumpfkonfiguration, die im Wasser, ohne weitere Massnahmen volatil waere, sorgt ein zweites Auftriebsvolumen, das des am Bug sitzenden, voluminoesen wulstfoermigen Einlaufkegels. Wie in der Zeichnung erkennbar ist, sind die beiden unterm Hinterschiff verorteten Ruder in der Art positioniert, dass sie in Fortsetzung der Linienfuehrung der verlaengerten seitlichen Schuerzen auftreten, wobei sie funktionsseitig nur wechselseitig und dabei nur jeweils nach innen ausschlagen.

Zeichnung 3 zeigt densellben Rumpf in Vorderansicht ohne Aufbauten. Die verlaengerten Schuerzen uebertreffen dabei links und rechts deutlich sichtbar das Niveau des Rumpfbodens nach unten. Dazwischen sitzt der voluminoese, wulstfoermigen Einlaufkegel. Ueber diesem ist der Ueberwasser-Bugbereich lokalisiert, der in der Art herkoemmlicher Schiffsruempfe ausgeformt ist.
Zeichnung 4 zeigt eine stark vereinfachte, schematische Darstellung der Druckverteilung im Wasser, wie sie sich in den Bereichen neben und unter einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerten Schuerzen ergibt, wenn dieser sich rasch durchs Wasser bewegt. In den Bereichen links und rechts vom Rumpf liegt das Wasser unbewegt, also statisch vor. Die Geschwindigkeit ‚V‘ ist daher ueberall mit dem Wert 0 eingetragen. Lediglich der Druck ‚P‘ veraendert sich, er nimmt mit der Tiefe linear, also glechmaessig zu, in der Darstellung in 10 Abstufungen, Drucklevel P 1 bis P 10. Unter dem Rumpf sieht die Sache hingegen anders aus, dort herrschen dynamische Bedingungen. Direkt unter der Schwelle schiesst das Verdraengungswasser mit grosser Geschwindigkeit von V 30 unterm Rumpf durch. Wenn man als Geschwindigkeitseinheit Knoten einsetzen wuerde, waere die Geschwindigkeit unter der Schwelle also viel hoeher als z.B. die Schiffsgeschwindigkeit selbst, die ueblicherweise bei internationalen Liniendienstkonditionen bei lediglich ungefaehr 20 Knoten liegt. Dieses Verdraengungswasser wurde im Zuge der Vorwaertsbewegung des Schiffes innerhalb der Schuerzen ab Bug von der vorderen, abfallenden Rampe quasi ‚wie ein Block‘ nach unten beschleunigt und weist daher - dank der identischen Geschwindigkeitsverteilung innerhalb dieses Blocks - ein fast homogenes, Druckniveau P 1 auf. P1 - also ein sehr niedriges Druckniveau (fuer ein Tiefenniveau, wo ansonsten tatsaechlich Druckniveaus mit Werten von P 3 und P4 herrschen) - entspricht den Druckkonditionen, wie sie an der Wasseroberflaeche herrschen - und resultiert aus der hoehen Fliessgeschwindigkeit dieses Wassers, die sich gemaess des bernoulli-schen Gesetzes in einer Druckminderung niederschlaegt.
Direkt Unterhalb der Schuerzenunterkanten kann sich das nach unten verdraengte Wasser auch nach links und rechts ausbreiten, was in einer raschen Druck und - Wassergeschwindigkeitsabnahme resultiert. Daher liegen dort die einzelen Drucklevel (P2, P3, P4 und P 5) sehr dicht beeinander. Diese Druck-und Geschwindigkeitsabnahme verlangsamt sich dann immer mehr, je weiter sich das Geschehen nach unten fortsetzt, bis sich dann auf Drucklevel P 10 ein Ausgleich zwischen dem Druck des Umgebungswassers und den Druckkonditionen unterm Schiff einstellt.
Wie bereirs erwaehnt, stellt diese Darstellung auf Basis von Druckwerten, die einfach entlang von senkrechten Linien nach unten fortgeschrieben werden, eine stark vereinfachte Systematik dar, die so nicht der Realitaet entspricht. Tatsaechlich ist zu erwarten, dass die Linienfuehrung, die die Druckverteilung unterm Schiff in korrekter Art und Weise abbildet, wohl eher einer Birnenform gleicht. Ein aussagekraeftiger und belastbarer Verlauf der tatsaechlichen Druckwerte kann jedoch nur anhand von ‚in situ‘- Messungen, also durch Messungen, die unmittelbar vor Ort stattfinden (direkt am Schiff /im Meer oder an einem massstabsverkleinerten Modell im Stroemungskanal) ermittelt werden.
Zeichnung 5 zeigt einen erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen in einer Ansicht ‚von schraeg unten‘, wobei die Ein und - ausfahrbaren Schuerzensegmente, deren Vorkommen sich lediglich auf die vordere Schiffshaelfte begrenzt, komplett in die Bordwaende eingefahren sind und nur ihre dortige Verstauungspositionen in Form von gestrichelten Linien veranschaulicht wird. Deutlich erkennbar ist, dass sich die Laufweite der einzelnen Schuerzensegmente aendert, sie nimmt vom Bug zum Heck immer mehr ab, eine Massnahme, die dem Bestreben geschuldet ist, die Oberflaeche der einzelnen Schuerzensegmente moeglichst einander anzugleichen, um damit die mechanische Grundausstattung dieser Segmente vereinheitlichen zu koennen (gleich dimensionierte mechanische Lastvertraeglichkeit der Vielfachrollenfuhrungen, gleichdimensionierte Schwimmkoerpergroesse, gleichdimensioniette Flutungstank-Dimensionen etc.) Deutlich sichtbar in der Zeichnung ist weiterhin, dass in diesem ‚Flachwassermodus‘ des Schiffes auf der Schwelle das Tiefgangsmaximum des Rumpfes liegt, das auch von anderen Schiffskomponenten nicht unterschritten wird - ein Tiefenlimit, mit dem das Schiff die 13 Meter-Tiefgangsbeschraenkung des Hamburger Hafens einhalten kann, und das - wie man in der Zeichnung erkennen kann - auch von keinem anderen Bestandteil des Schiffes unterschritten wird.
Zeichnung 6 zeigt einen erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf ‚in Fahrt‘ mit verlaengerbaren Schuerzen in einer Ansicht ‚von schraeg unten‘ - im Tiefwassermodus, also mit komplett ausgefahrenen Schuerzen. Diese ragen dabei nach Art einer absteigenden Treppe vorne relativ wenig und im weiteren Verlauf dann immer mehr in die Tiefe, wobei sie im Bereich der Schwelle ein Tiefeniveau von bis zu 30 Metern erreichen koennen. Bei einem angenommenen Tiefgang der Schwelle von 13 Metern bedeutet dies, dass die Schuerzen ab diesem Niveau noch zusaetzliche 17 Meter vom Schiff frei nach unten abstehen. Auch hier ist die Abnahme der Laufweite der einzelnen Schuerzensegmente deutlich erkennbar, sprich dass die Gliederung am Bug beginnt (wo sich das Segment mit der laengsten Laufweite befindet) und sich dann schliesslich bis zum Bereich der Schwelle fortsetzt (wo dann das Segment mit der kuerzesten Laufweite den Abschluss bildet)
Mittels ‚zeichnerischer Lupen‘ (siehe Darstellungen in den Kreisen) werden zudem noch 2 Details besonders veranschaulicht. Im linken, kleineren Kreis ist die Situation der Vorderkanten der Schuerzensegmente naeher beleuchtet, wenn diese ausgefahren sind Es ist deutlich erkennbar, dass dann die Stufenanordnung der Schuerzensegmente dazu fuehrt, dass deren Vorderkanten im unteren Bereich direkter Seewasseranstroemung ausgesetzt sind. Um ihren Widerstand daher so gering wie moeglich zu halten, sind sie in diesem Bereich wie die Nase eines Flugzeugfluegels ausgefuehrt, also mit einem.Profil versehen.
Im rechten, groesseren Kreis ist die Situation der Schuerzenzwischenraeume dargestellt, wie sie sich ergibt, wenn diese ausgefahren sind und das Schiff sich in voller Fahrt befindet. Da bei der Wasserverdraengung des Schiffes m Bereich der vorderen, abfallenden Rampe, sprich im Raum zwischen den ausgefahrenen Schuerzen ja eine Druckzunahme stattfindet, wuerde dieses druckbeaufschlasgte Wasser natuerlich jede Luecke zwischen den Schuerzen nutzen, um nach aussen abzufliesen, also in den dortigen Bereich niedrigeren Drucks des Umgebungswassers. Da dies Wirkungsgradverluste nach sich zoege, sich Zwischenraeume zwischen den Schuerzen aber auch nie ganz verhindern lassen, ist es sinnvoll, eine Gegenmassnahme zu treffen. Durch Integration von simplen Drehlamellen in die rueckwaertigen Stirnseiten der Schuerzensegmente laesst sich diese Problematik leicht beheben. Sobald sich ein Wasserdruckunterschied zwischen Innen und Aussen einstellt (durch die Symbole + und - symbolisiert) stellen sich diese Drehlamellen auf und verhindern damit weiteren Wasserabfluss. Da sie - in Form einer zu - saetzlichen vorteilhaften Ausgestaltung - auch noch oben angeschraegt sind, klappen, sie automatisch bei, wenn sie von oben belastet werden. D.h.:wird das Segment eingeholt, sprich wieder in die Rumpfausnehmung eingefahren (z.B. vor dem Erreichen des naechsten Hafens) erreicht als erstes die angeschraegte Oberseite der Drehlamelle die Kante der Rumpfaufnahme - wodurch die Drehlamelle gezwungen wird, sich wieder buendig an die hintere Schuerzenstirnseite anzulegen. Sie steht den Ab-und Aufwaertsbewegungen der Schuerzensegmente also nie im Wege.
Zeichnung 7 zeigt ein Schiff, ausgeruestet mit einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf, der im Bereich seines Vorschiffs / dem Bereich der vorderen, abfallenden Rampe mit verlaengerbaren Schuerzen ausgeruestet ist, bei Vorwaertsfahrt in perspektivischer Darstellung, in einer Mischung von Seitenansicht und Ansicht von unten. Die verlaengerten seitlichen Schuerzen sorgen im Bereich der vorderen, abfallenden Rampe und dem Berech darunter (Dankdem bernoulli-schem Gesetz) dafuer, dass das Wasser dabei insbesondere nach unten verdraengt wird. (der besseren Uebersichtlichkeit wegen ist in der Zeichnung dabei nur die Steuerbordseite des Schiffes / in der Zeichnung also die hintere Reihe der Schuerzensegmente dargestellt). Der Linienverlauf der Wasserstroemung unterm Schiff verdeutlicht bei dieser Zeichnung, dass sich der Druck, den das Vorschiff / dessen abfallende Rampe bei der Vorwaetsfahrt aufs Wasser ausuebt, dabei selbst noch bis in tiefe Wasserschichten auswirkt. Die Energie, die fuer diese Druckbeaufschlagung / Wasserverdaengung aufgewendet werden muss, ist jedoch nicht verloren, sondern wird vom Wasser, wenn es am Hinterschiff wieder aufsteigt, an die dortige, aufsteigende Rampe /ans Schiff rueckuebertragen.
Dieser Sachverhalt laesst sich auch noch anhand der beiden Vektordiagramme nachvollziehen, die in der Zeichnung unterhalb des Verlaufs der Stroemungslinien positioniert sind. Dabei entspricht im linken Diagramm der schraeg abwaerts gerichtete Kraftpfeil der Antriebsenergie, die insgesamt zu investieren ist. Diese laesst sich zerlegen in einen waagerechten Vektor, der gegen die Bewegungsreichtung des Schiffes gerichtet ist und den auftretenden Wiederstaenden (Formwiederstand, Reibungswiederstand, Wellenwiederstand etc.) entspricht und im Zuge der Wasserverdaengung bei der Vorwaertsfashrt des Schiffes unvermeidbar anfaellt. Zudem spiegelt der senkrecht nach unten wirkende Vektorpfeil den Verlust wieder, der sich infolge der Druckbeaufschlagung der tiefen Wasserschichten einstellt Dieser Betrag ist jedoch - wie bereits erwaehnt - nicht verloren, da Wasser generell ein enorm geschmeidiges Element ist und diesen aufgebrachten Druck daher wie ein Resonanzkoerper sofort wieder zurueckgibt, indem es unmittelbar dorthin draengt, wo sich der naechst erreichbare Ort des geringsten Druckniveaus befindet. Das ist der Bereich des aufsteigenden Wassers unterm Hinterschiff, sprich der sich dort befindenden, hinteren, aufsteigenden Rampe.
Die Situation dort verdeutlicht das zweite, also das rechte Diagramm. Der dort schraeg aufwaerts gerichtete Pfeil verdeutlicht die Gesamtenergie, die diesem aufwaertsdraengenden Wasser innewohnt. Dieser Kraftvektor laesst sich wiederum zerlegen in zwei Einzelvektoren. Der eine davon, der kurze Vektorpfeil, der etwa 30% der Ausgangskraft umfasst, zeigt senkrecht nach oben, drueckt also entgegen der Schwerkraft von unten gegen den Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen. Dieser Kraftanteil ist verloren. Der andere, der lange Vektorpfeil, der etwa 70% der Kraft umfasst, ist waagerecht nach hinten gerichtet. Mit diesem Kraftanteil drueckt das in Stroemung versetzte Wasser gegen das statische, unbewegte Umgebungswasser, das wie eine Wand direkt hinter dem Schiff steht. Dies bedeutet wiederum (da Wasser sich nicht komprimieren laesst) dass das Wasser an dieser Wand regelrecht anprallt und - da es hinten kein Weiterkommem gibt - nach vorne draengt und den Schiffsrumpf dabei in Form einer stehenden Welle vor sich hertreibt. Dieser Schub an rekuperierter Energie entspricht dabei wie erwaehnt, enormen 70% der insgesamt investierten Energie! Selbst wenn man den hoeheren Reibungswiederstaend, der einem neuheitlichen Wellenreiterschiffsrumpf zugrundeliegt, abzieht (→ hoehere benetzte Oberflaeche infolge der zusaetzlichen, durch die Schuerzen verursachten Rumpfflaechen - die bei einem Schiffsrumpf in konventioneller Auslegung nicht anfallen) und dessen Anteil auf volle 50 % mehr taxieren wuerde (zur Erinnerung: der Reibungswiderstandsanteil am Gesamtwiderstandsaufkommen betraegt ungefaehr 45%), wurde sich lediglich eine Verschlechterung der Gesamtwiederstandsbilanz von etwa 22,5% ergeben - die aber unter Einbeziehung des Luftfilmschmierungspotentialsam Schiffsboden nicht nut kompenensiert wird, sondern sich aller Voraussicht nach sogar ueberkompensieren laesst! Der erhoehte Formwiederstand, den ein Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerbaren Schuerzen zudem auch noch verursacht (infolge des mittels dieser Rumpfform in tiefere Schichten zu verdraengenden Wassers / also bei höherem Druck, als bei konventionellen Ruempfen) ist hingegen unwesentlich - da dieser hoehere Aufwand durch Rekuperation weitestgehend wieder eingespielt wird.
Als Resumee laesst sich daher folgendes feststellen: Da sich unter Einbeziehung des Luftfilmschmierungspotentials eines neuheitlichen Wellenreiterschiffsrumpfes dessen Reibungswiderstandsaufkommen nicht wesentlich von dem eines vergleichbaren Rumpfes in konventioneller Ausfuehrung unterscheiden duerfte, kann auf der Habenseite der Erfindung schliesslich die massive Reduzierung von Wellen-und Formwiderstand verbucht werden. Dabei schlaegt der Wellenwiderstand der komplett eliminiert wird, mit ca. 10 % am Gesamtwiderstand zu Buche, der Formwiderstand, der mittels Rekuperation um ca 70% reduziert wir, schlaegt sich mit einem Anteil von ca. 20% in der Gesamtwiderstandsverringerungsbilanz nieder. Unter einer zusaetzlichen Einbeziehung einer zu erwartenden Verringerung des Verwirbelungswiderstandes um ein paar wenige Prozente duerfte sich schliesslich eine Gesamtwiderstandsverringerung von mehr als 30% einstellen. D.h. :Ein erfindungsgemaesser Wellenreiterschiffsrumpf mit verlaengerten oder verlaengerbaren Schuerzen duerfte unter Treibstoffverbrauchsgesichtspunkten wohl einen um bis zu 25% geringeren Verbrauch aufweisen, als ein Schiffsrumpf der nach herkoemmlicher Bauart ausgelegt ist.
Zeichnung 8 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein einzelnes Schuerzensegment in seiner Position am Wellenreiterschiffsrumpf in eingefahrenem Zustand. Um den besten Blick auf die wichtigen Details zu gewaehren, ist der Schiffsrumpf dabei auf Schwellenhoehe in einer Schnitt-Darstellung (schraffiert) ausgefuehrt und das Schuerzensegment zeichnerisch von jeglicher Verkleidung befreit - d.h. weder Abdeckplatte noch Profilnase verhindern die freie Sicht auf dieses mechanische Bauteil.
Am oberen Bildrand ist die Anordnung der Vielfach-Rollenfuehrungen zu sehen. Deren grosszuegig konzipierte Auslegung, mit bedeutenden Abstaenden zwischen den einzelnen Rollenblocken, sorgt dafuer, dass das bewegliche Schuerzensegment stabil gefuehrt am Schiffsrumpf auf und abgleiten kann, ohne dass es Gefahr laufen wuerde, dabei zu verkanten, und dass es auch massivstem Seegang trotzen kann. Ganz unten am Schuerzensegment sind die Einlassklappe (Rechteck im Vordergrund) und die Auslassklappe (Rechteck am rechten Bildrand) zu sehen. Zudem der Schwimmkoerper (doppelt schraffiert). Als Situation, in der sich dieses Ensemble befindet, wird Vorwaertsfahrt des Schiffes angenommen, symbolisiert durch den grossen Pfeil am unteren Bildrand. Die Einlassklappe ist dabei nach vorne, also in Fahrtrichtung geoeffnet (siehe kleiner,gebogener Pfeil, angeschlagen ist sie dabei an ihrer Hinterkante) wodurch Umgebungswasser in den Flutungstank eindringen kann - symbolisiert durch die beiden kleinen Doppelpfeile. Die Beschwerung des Schuerzensegments durch dieses Ballastwasser kann vom Auftrieb des Schwimmkoerpers nicht mehr gekontert werden - weshalb das Schuerzensegment daraufhin unvermeidbar in die Tiefe rauscht. Verdeutlicht wird dieser Bewegungsvorgang durch den grossen, zentral in Bildmitte platzierten und nach unten gerichteten Pfeil.
Zeichnung 9 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein einzelnes Schuerzensegment in seiner Position am Wellenreiterschiffsrumpf in ausgefahrenem Zustand. Auch hier wurde zum besseren Verstaendnis und im Interesse einer freien Sicht auf die zeichnerischen Details der Schiffsrumpf im Bereich der Schwelle im Schnitt ausgefuehrt (schraffierte Flaeche) und auf jegliche Verkleidung des Schuerzenelements wie Abdeckplatte oder Profilnase verzichtet.
Am oberen Bildrand ist wieder die Anordnung der Vielfach-Rollenfuehrungen zu sehen - dieses mal in einer Position, in der sie komplett bis an den unteren Anschlag der Fuehrungsschienen hinabgeglitten sind. Ganz unten am Schuerzensegment sind wieder - in Form von 2 Rechtecken - die Einlassklappe (Rechteck im Vordergrund) und die Auslassklappe (Rechteck am rechten Bildrand) zu sehen. Zudem auch wieder der Schwimmkoerper (doppelt schraffiert). Auch hier wird als Situation, in der sich dieses Ensemble befindet, wieder Vorwaertsfahrt des Schiffes angenommen, symbolisiert durch den grossen Pfeil am unteren Bildrand. Die Einlassklappe ist geschlossen. Die Auslassklappe ist an ihrer Hinterkante geoeffnet (siehe kleiner, vom Schiff wegzeigender Pfeil, angeschlagen ist sie dabei an ihrer Vorderkante). Durch die Vorwaertsfahrt des Schiffes herrscht infolge des bernoulli-schen Effekts Im vorbeistroemenden Umgebungswasser ein geringerer Druck als im stationaer vorliegenden Flutungstankwasser. Deshalb wird dieses Flutungstankwasser durch die geoeffnete Auslassklappe abgesaugt. Symbolisiert wird dieser Vorgang durch die beiden kleinen Doppelpfeile. Dieser Verlust an Ba-Ilastwasser sorgt dann dafuer, dass der Auftrieb des Schwimmkoerpers im Schuerzensegment die Oberhand gewinnt - und es deshalb nach oben aufschwimmt. Verdeutlicht wird dieser Bewegungsvorgang durch den grossen, zentral in Bildmitte platzierten und nach oben gerichteten Pfeil.
Zeichnung 10 zeigt in Darstellungsform einer Seitenansicht einen vollbeladen Containerriesen, ausgruestet mit einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf. Dessen verlaengerbaren Schuerzen, die sich auf den Bereich der vorderen Schiffshaelfte beschraenken, sind voll ausgefahren und geben in ihrem Ensemble das Bild einer absteigenden Treppe ab.
In der Rumpfmitte zeigt ein Einschnitt im Rumpf die maximale Stapeltiefe der Container im Bereich der Schwelle an. Obwohl in Rumpfmitte nahezu identisch zu Containerriesen mit herkoemmlicher Rumpfform, ist die Stapeltiefe links und rechts davon niedriger - die Gesamt-Ladekapazitaet also reduziert - was aber bei der enormen Anzahl von Containern, die auch ein Containerriese transportieren kann, der mit einem erfindungsgemaessen Wellenreiterschiffsrumpf ausgeruestet ist, nicht gross ins Gewicht faellt, umsomehr, als er seine Container infolge Treibstoff-Minderverbraichs dann zu konkurrenzlos niedrigen Frachtraten anliefern kann. Da bleibt der Containerriese mit herkoemmlichem Rumpf trotz seiner hoeheren Containertransportkapazitaet dann auf der Strecke.

Claims

Wellenreiter-Schiffsrumpf, dadurch gekennzeichnet, dass er ueber seitliche Schuerzen nur noch in seiner vorderen Schiffshaelfte verfuegt, begrenzt auf den Bereich der vorderen abfallenden Rampe (3), wobei diese dort jetzt als verlaengerte seitliche Schuerzen (1) auftreten, deren Unterkante dabei durchgehend vom Bug bis zur Schwelle (4) in einheitlichem Abstand zum Schiffsboden verlaeuft - und dass er des Weiteren mit einer Luftfilmschmieranlage am Schiffsboden ausgeruestet ist.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verlaengerten seitlichen Schuerzen (1) einerseits zur Gaenze als fest ans Schiff angeschlagene Einheiten ausgefuehrt sein koennen, sie aber andererseits auch in einer Version auftreten koennen, wo sie nur bis hinab auf das Niveau der Schwelle (4) fest ans Schiff angeschlagen sind und sich ihre restliche Bautiefe in Form von Ein-und ausfahrbaren Schuerzensegmenten (2) manifestiert.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein-und ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) jeweils eine gerade Unterkante mit paralleler Ausrichtung zur Deckslinie aufweisen, sie somit also in ihrer Gesamtheit dennoch annaeherungsweise dem Primat des Schiffsbodenverlaufs folgen koennen und sie in komplett ausgefahrenem Zustand nun das Bild einer absteigenden Treppe abgeben, deren oberste Stufe am Bug, an der dortigen Schuerzenunterkante beginnt und unterhalb der Schwelle, mit ihrer niedrigsten Stufe endet.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach den Anspruechen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein-und ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) ueber Vielfach-Rollenfuehrungen (5) verfuegen, mit denen sie entlang der Innenseite der verlaengerten Schuerzen (1) gefuehrt werden und dass sie als ein Hohlbaukoerper vorliegen, in den jeweils ein Schwimmkoerper (6) und ein Flutungstank (7) als Elemente integriert sind, welche durch entsprechende Ansteuerung fuer die jeweils gewuenschte Auf-und Abwaertsbewegung dieser Ein - und ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) sorgen koennen.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkoerper (6) im untersten Bereich der Ein - und ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) positioniert ist.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach den Anspruechen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein - und ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) auf Schwimmkoerper (6) - Niveau an ihrer Aussenseite ueber eine Einlassklappe (8) und eine Auslassklappe (9) verfuegen, die bei entsprechender Ansteuerung vobeistroemendes Umgebungswasser in den Flutungstank (7) ein-oder auslassen koennen.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassklappe (8) jeweils im Vorderen Bereich eines jeden Ein - und ausfahrbaren Schuerzensegmentes (2) positioniert ist und sich nach vorne gegen den Strom oeffnet, vergleichbar einer Motorhutze, waehrend die Auslassklappe (9) jeweils im hinteren Bereich eines jeden Ein - und ausfahrbaren Schuerzensegmentes (2) positioniert ist wobei sie dort an ihrer Vorderkante angeschlagen ist, so dass sie sich beim Oeffnen nach hinten abspreizt, vergleichbar in der Art, wie sich ein Flugzeugquerruder bei seinem Ausschlag nach oben vom Fluegel abhebt.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach den Anspruechen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leeren des Flutungstanks (7) ueber die Auslassklappe (9) im Regelfalle allein durch Nutzung der Naturkraefte bewerkstelligt wird, wie sie die bernoullischen Gesetzen beschreiben, also aufgrund des Unterdrucks in einer schnell vorbeifliessenden Umgebungsstroemung, und nur in Not-oder Ausnahmefaellen ein kompressorbasiertes Austreiben von Wasser aus dem Flutungstank (7) stattfindet.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Oberseite des Flutungstanks ein Lufteinlass-und Auslassventil (10) befindet, das nicht nur den gesteuerten Luft-Ab-und Zufluss waehrend der Auf und - Abwaertsbewegung der Ein - und ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) gewaehrt, sondern auch als Zugang von Kompressorluft zum Tank fungiert - um die Ein - und ausfahrbaren Schuerzensegmente (2) zur Not auch ohne die Hilfe von vorbeistroemendem Umgebungswasser vom Ballastwasser befreien zu koennen, um sie somit auch unabhaengig von Umgebungsbedinungen Einfahren zu koennen.
Wellenreiter-Schiffsrumpf nach den Anspruechen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass seine Schiffsschraube unterm Vorrschiff positioniert ist, und zwar als Endstueck des dort lokalisierten Einlaufkegels (11) und dass zur Schiffs-Steuerung eine Doppelruder-Anlage (12) vorgesehen wird, wobei jedes der beiden unterm Hinterschiff verorteten Ruder in seiner Linienfuehrung einer Fortsetzung der verlaengerten seitlichen Schuerzen (1) entspricht, und sie funktionsseitig nur wechselseitig und dabei nur jeweils nach innen ausschlagen.