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Der Stirling Motor als Antrieb für U-Boote

2012-11-05 10:24

Seit seiner Erfindung durch den schottischen Geistlichen Robert Stirling im Jahr 1815 wurde der Stirlingmotor im Laufe der Zeit mehrfach weiterentwickelt und findet heutzutage in vielen unterschiedlichen Bereichen Anwendung. Stirlingmotoren werden heute beispielsweise auf dem Gebiet der solaren Stromerzeugung, der Raumfahrt oder als Kühlaggregate in Wärmebildkameras genutzt. Zudem existieren Pläne, Stirlingmotoren auch als Wasserpumpen in der Dritten Welt zu nutzen. Aber auch als Antrieb von Unterseebooten kommen sie zum Einsatz.
 
Von Beginn an suchte man nach geeigneten Möglichkeiten, um die Tauchzeiten von U-Booten zu verlängern. Früher waren Atom-U-Boote allein in dieser Beziehung führend. Mit der Verwendung eines Stirlingmotors als nicht-nuklearer, konventioneller Antrieb änderte sich dies jedoch. So erhöht ein Stirlingmotor als außenluftunabhängiges Antriebssystem (AIP = Air Independent Propulsion) die Unterwasserreichweite eines nicht-nuklearen Unterseebootes um ein Vielfaches. Die Dauer einer Unterwasserfahrt konnte auf diese Weise von einigen Tagen auf einige Wochen gesteigert werden. Dies blieb bis dato ausschließlich Atom-U-Booten vorbehalten. Mit dieser signifikanten Verlängerung der Tauchzeiten geht eine Verminderung des Risikos, geortet zu werden, einher. Neben dieser gesteigerten Unterwasserreichweite sind auch noch weitere Vorteile mit einem Stirlingmotor als Antrieb eines Unterseebootes verbunden. Denn diese Art von Motor ist vibrationsfrei und extrem geräuscharm. Dadurch wird eine Ortung des Bootes in der Praxis noch schwieriger. Darüber hinaus verfügen U-Boote, die mit einem Stirlingmotor betrieben werden über wesentlich bessere Manövrierfähigkeiten als ihre nuklear getriebenen Pendants. Diese Eigenschaften machen sich besonders bei Operationen in Küstengewässern bezahlt. Aber auch auf offener See haben sich Unterseeboote, die mit einem außenluftunabhängigen Stirlingmotor ausgestattet sind, längst bewährt.
 
Angesichts dieser vorteilhaften Eigenschaften von Stirlingmotoren als U-Boot-Antrieb erteilte das Bundesministerium der Verteidigung Ende der 1970er Jahre der MAN Technologie AG den Auftrag zur Entwicklung eines 12-Zylinder-U-Boot-Motors mit Helium als Arbeitsgas. Unter anderem aufgrund der sich entspannenden politischen Weltlage wurden die Arbeiten an diesem Projekt jedoch schon Ende der 1980er Jahre wieder eingestellt.
 
Bereits seit 1988 nutzt die schwedische Marine Stirlingmotoren als Antrieb für ihre nicht-nuklearen U-Boote der Gotland-Klasse, die die ältere Västergötland-Klasse abgelöst hat. Diese Unterseeboote waren die ersten weltweit, die mit einem Stirlingmotor als Antrieb ausgerüstet wurden. Der außenluftunabhängige Antrieb wurde von dem schwedischen Unternehmen Kockums, das in Malmö ansässig ist, entwickelt und realisiert und anschließend von ThyssenKrupp Marine Systems zur Serienreife geführt. Heute sind alle U-Boote der schwedischen Marine mit einem solchen Stirling-Antriebssystem, das eine Leistung von ca. 75 kW bringt, ausgestattet. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, bereits ältere U-Boote mit einer solchen Antriebsquelle nachzurüsten.

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