Bathyscaph
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Das Wort Bathyskaph oder Bathyscaph für Tiefsee-U-Boot wurde von Auguste Piccard geprägt. Dabei bediente er sich der griechischen Worte „bathos“ (Tiefe) und „skaphos“ (Schiff). Der Begriff steht im Gegensatz zum Mesoskaph.
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[Bearbeiten] Technik eines Bathyskaphen
Die druckfeste Tauchkugel für die Besatzung ist am petroleum- bzw. benzingefüllten Auftriebskörper, einem an der Unterseite durchlässigen Tank, aufgehängt. Die Durchlässigkeit ist für den Druckausgleich notwendig, die nötige Wassermenge muss in den Tank eindringen können um eine Zerstörung zu verhindern. Das Petroleum wird in der Tiefe – anders als etwa Gas - kaum zusammengedrückt, behält also sein Volumen und damit seinen Auftrieb bei.
Die Auf- und Abwärtsbewegungen werden mittels Ballast gesteuert, über den Auftrieb des Benzins bzw. das Gewicht des mitgeführten Eisenschrotballastes. Die Steuerung geschieht analog und entsprechend einem Ballon. Je nach Notwendigkeit wird Eisenballast abgegeben oder (begrenzt) Benzin ausgelassen. Anders als die oberflächenorientierte Tauchkugel am Seil (Bathysphäre) besitzt der Bathyscaph somit eine eigene, unabhängige, allerdings begrenzt wirksame Tarierungskontrolle und stellt somit eine Weiterentwicklung dar. Die horizontale Fortbewegung geschieht analog einem regulären U-Boot mittels Elektromotoren und Schrauben.
Der Eisenschrotballast befindet sich in speziellen Ballastsilos, der Siloaustritt ist mit einer elektrischen Spule blockiert. Bei Ausfall der Elektrik steigt der Bathyscaph automatisch auf. Die Batterien selbst lagern unter Umgebungsdruck, Öl oder andere Flüssigkeiten wie Batteriesäure stellen den Druckausgleich her. Der Zugang zur Tauchkugel erfolgt über einen beim Tauchgang mit Wasser gefluteten Schacht. Die Atemluftversorgung befindet sich im Inneren der Druckkörperkugel. Eine schwere, am Boot hängende Kette bremst den Fall kurz vor dem Meeresgrund und wirkt dort begrenzt wie ein Schleppanker.
Weiterer, abwerfbarer Notfallballast ist möglich. Der Auftriebskörper kann weitere Tanks enthalten, die an der Oberfläche ausgepumpt und mit Luft gefüllt werden. Analog dem jeweiligen Forschungsauftrag sind (rudimentäre) Greifer, Lampen, Filmausrüstung etc. im Blickfeld des Druckkörpers angebracht.
Im Vergleich zu einem herkömmlichen U-Boot ist die Beweglichkeit horizontal wie vertikal stark begrenzt, das Augenmerk liegt auf der erreichbaren Tiefe.
[Bearbeiten] Geschichte
Den ersten Bathyscaphen erfand und konstruierte der Schweizer Physiker Auguste Piccard im Jahr 1947. Piccard hatte zuvor eine Druckkapsel erfunden, mit welcher er 1931 unter einem Ballon bis auf 15.785 Meter Höhe aufstieg und ein Jahr später mit einem Ballon gar auf 16.201 Meter in die Stratosphäre vordrang. Die Druckkapsel bzw. der Ballon war nach der fördernden belgischen Gesellschaft benannt, F.N.R.S. I bzw. "Fond National de la Recherche Scientifique". Durch die Anwendung des Prinzips des Stratosphärenballons auf die Tiefen des Ozeans entstand das Bathyscaph, die F.N.R.S. II.
1954 tauchte er erstmals mit einem Bathyscaph, der Trieste, einer Weiterentwicklung des Vorläufers F.N.R.S., in eine Tiefe von 3.150 Meter hinunter; das Tauchboot hielt dabei einem Wasserdruck von bis zu 420 bar stand, was etwa dem 400fachen des Luftdrucks entspricht. Am 23. Januar 1960 tauchte die Trieste auf die Rekordtiefe von 10.740 bzw. 10.916 Meter (je nach Messung) hinunter, eine Stelle am Grund des Marianengrabens. Hier widerstand das Tiefseetauchboot einem Druck von 1170 bar, dem 1.000-fachen des Luftdruckes.
[Bearbeiten] Ausblick
Im Vergleich zu den Offshore-Arbeitstauchbooten bzw. den Forschungstauchbooten wie Alvin oder Aluminaut sind die reinen Bathyskaphen eher unbeweglich und daher nur eingeschränkt nutzbar. Zudem ist ihre Bauweise vergleichsweise empfindlich und ihr Einsatz aufwendig. Ihr Vorteil liegt in der großen erreichbaren Tauchtiefe, der größtmöglichen überhaupt.
Neuere Überlegungen gehen dahin, die Forschungsziele in größerer Tiefe zukünftig mit unbemannten Tauchrobotern bzw. dynamisch tauchenden Kleinsttauchbooten abzudecken. Die Projekte sind noch nicht weit genug für eine Wertung gediehen, erscheinen aber dennoch zumindest prinzipiell möglich. Forschungsziele in geringerer Tiefe können mit den für diese Tiefe gedachten, zwischenzeitlich gebauten Forschungs- und Arbeitstauchbooten bedient werden. Soweit bekannt sind alle bisher gebauten Bathyskaphen bereits außer Dienst gestellt.
[Bearbeiten] Bekannte Bathyskaphen
- F.N.R.S. II: erster Bathyskaph, weitgehend Ballontyp mit siloförmigen Auftriebskörper und darunterhängendem Auftriebskörper. Für unbemannte Versuche genutzt, durch Seegang zerstört. Förderung durch belgische Gesellschaft F.N.R.S.
- Trieste I: das erste bemannte Forschungsboot, ursprünglich durch die italienische Stadt Trieste gefördertes Forschungsvorhaben.
- F.N.R.S. III: Weiterentwicklung mit verbessertem, bootsförmigem Auftriebskörper.
- Trieste II: Tauchboot mit mehrfach umgebautem, verbessertem Auftriebskörper in Torpedo- bzw. Weberschiffchenform. Druckkörperkugel teilweise im Rumpf integriert.
- Archimède (Frankreich): Forschungsboot mit großer Bootsähnlichkeit. Druckkörperkugel für 3 Personen im Rumpf integriert. Tieftauchgang im Kurilengraben nahe Japan auf nahezu 10.000 m. Kann nahezu 1 t an Forschungsausrüstung tragen.
Tauchboote mit (nur zum Teil) ähnlichen technischen Merkmalen sind:
- Aluminaut: Eisenschrotballast, Auftrieb und Druckkörper allerdings regulär
- Alvin: Kugeldruckkörper und Ölauftrieb (nur zum Einregeln des Auftriebs)
