Flüssigkeitsverschiebungen, die Schiffe aus dem Gleichgewicht bringen
Die Stabilität eines Bootes hängt von der Verteilung seiner Massen ab. Jeder, der schon einmal ein wenig gesegelt ist oder sogar in ein stillstehendes Boot gestiegen ist, hat festgestellt, wie sich die Bewegungen an Bord und das Gewicht des Bootes auswirken. Ebenso hat jeder schon einmal die Erfahrung gemacht, eine mit Wasser gefüllte Schüssel zu beugen. Die Oberfläche der Flüssigkeit kehrt in die Horizontale zurück und das Volumen verlagert sich auf die tiefere Seite des Behälters.
Wenn man dies auf ein Schiff überträgt und es auf einen halb gefüllten Tank anwendet, entdeckt man das Phänomen der sogenannten flüssigen Krümmung. Bei einem krängenden Schiff konzentriert sich der Inhalt des Tanks an seinem tiefsten Punkt. Die Masse der Flüssigkeit, sei es Wasser oder Treibstoff, bewegt sich ungünstig und neigt dazu, die Krängung des Schiffes zu erhöhen.
Vermeidung von flüssigen Kielen
Mathematisch berechneten die Schiffsarchitekten, dass der Einfluss des Flüssigkeitsrumpfes auf die Stabilität proportional zur Masse der Flüssigkeit und zur Trägheit der Flüssigkeitsoberfläche ist.
Zunächst einmal sollte vermieden werden, dass sich an Bord des Bootes Wasseransammlungen bilden. Jeder, der schon einmal an Bord eines mit Regen- oder Meerwasser gefüllten Beibootes gegangen ist, wird festgestellt haben, wie sehr die Stabilität des Bootes beeinträchtigt wird. Schöpfen ist die erste Maßnahme. Ebenso sollte man überprüfen, ob die Abflüsse in den Cockpits nicht verstopft sind oder ob der Abfluss der Jolle richtig geöffnet ist. Dadurch wird verhindert, dass eine mit Wasser gefüllte Badewanne die Stabilität gefährdet.
Im Falle einer Havarie ist dies auch einer der Gründe, warum es so wichtig ist, Wassereinbrüche wirksam zu bekämpfen. Man begrenzt das Volumen, indem man es so weit wie möglich abpumpt, und wenn es möglich ist, beschränkt man den Wasserweg durch wasserdichte Türen auf einen begrenzten Raum. Auf diese Weise wird die Bewegung des Wassers eingeschränkt.
Zwischenwände von Tanks
An Bord von Sportbooten werden Flüssigkeiten entweder in Ballasttanks oder in Tanks transportiert.
Im ersten Fall soll die Flüssigkeit, in der Regel Meerwasser, dem Boot Stabilität verleihen und es schwerer machen. In diesem Fall muss das Phänomen des flüssigen Kiels um jeden Preis vermieden werden, weshalb die Flüssigkeit nur zu 100 % gefüllt verwendet werden darf. Die freie Oberfläche ist dann gleich null und die Flüssigkeit kann sich im Tank nicht bewegen. Bei Bedarf sollten Sie mehrere kleine, separate Ballasttanks anstelle eines einzigen, großen Ballasttanks herstellen, um die Nutzung zu regulieren.
Der Füllstand eines Tanks ändert sich jedoch während der Fahrt, egal ob es sich um Süßwasser, Treibstoff, Grau- oder Schwarzwasser handelt. Um zu verhindern, dass sich ein großer Tank zu stark bewegt, ist er in der Regel mit durchbrochenen Trennwänden unterteilt. So wird die Flüssigkeit, selbst wenn sie sich im Tank bewegen würde, gebremst. Die Oberfläche der Flüssigkeit wird in mehrere separate Flächen mit geringerer Trägheit aufgeteilt.
Die Geometrie der Tanks ist so gestaltet, dass der Liquid-Carina-Effekt begrenzt wird, indem ein hoher, schmaler Tank einem flachen Tank mit großer Basis vorgezogen wird.
