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Was Stealth-Bomber für die Luftwaffe sind, sind U-Boote mit Stirlingmotor für die Marine: vom Gegner kaum zu detektierende Angriffswaffen. Schweden nutzt die mehr als 200 Jahre alte Antriebstechnik schon seit 1989 – und Japan seit 2009.
Es war ein harter Schlag für die US-Marine. Ein sehr harter Schlag! Vor 15 Jahren sank der damals brandneue, 6,2 Milliarden US-Dollar teure Flugzeugträger USS Ronald Reagan – getroffen von zahlreichen Torpedos. Diese hatte die HMS Gotland abgefeuert. Ein nur 60 Meter langes schwedisches U-Boot mit lediglich 1’600 Tonnen Wasserverdrängung. Die U-Boot-Abwehrspezialisten der US Navy waren konsterniert, das Pentagon bestürzt.
Gottlob war es nur eine Übung. Allerdings eine, die aufzeigte, wie brandgefährlich U-Boote sind. Vor allem wenn sie derart leise durchs Wasser gleiten wie die 1996 in Dienst gestellte HMS Gotland – und daher via Sonar kaum geortet werden können.
1816 erfunden: der Stirlingmotor
Verantwortlich dafür ist ihre Antriebstechnik: der aussenluftunabhängige Stirlingmotor. Dieser wurde 1816 vom schottischen Pastor und Ingenieur Robert Stirling zum Patent angemeldet – und wandelt Wärme in Bewegungsenergie um. Alles, was dazu nötig ist, sind ein mit einem «Arbeitsgas» gefüllter Zylinder, zwei miteinander verbundene Kolben und eine externe Wärmequelle. Diese erhitzt das Gas an einer Seite des Zylinders, während dessen andere Seite gekühlt wird – in einem U-Boot mit Meerwasser. Das Gas im Zylinder dehnt sich auf dessen heisser Seite aus – und zieht sich beim Abkühlen auf der anderen Seite wieder zusammen. Mithilfe dieser rhythmischen Volumenänderung werden die Kolben bewegt. Sie treiben einen Generator an, der den Elektroantrieb mit Strom versorgt.
Da im Stirlingmotor kein Materieaustausch erfolgt, sind Reibung, Geräuschentwicklung und Abnutzung minimal. Zudem entstehen keine direkten Emissionen – ausser jenen der externen Wärmequelle.
1988 getestet, seit 1996 im Einsatz
Diese besteht bei den U-Booten der Gotland-Klasse aus einer Brennkammer, in der Diesel mit Flüssigsauerstoff verbrannt wird. Beide Stoffe sind platzsparend in Tanks gebunkert – und die Abgase der Brennkammer werden, gelöst in Salzwasser, einfach ins Meer geleitet. Da die U-Boote keinen Luftsauerstoff benötigen, können sie wochenlang auf Tauchfahrt bleiben. Still, heimlich und ohne die wärme- und geräuschbedingte «Signatur» eines Nuklearantriebs. Zudem sind sie leichter, wendiger und preiswerter als Atom-
U-Boote – auch im Unterhalt.
Konstruiert wurden die U-Boote und deren V4-275R-Stirlingmotoren von Kockums Submarine Systems. Die Firma wurde 1840 als Maschinenwerkstatt gegründet, errichtete 1870 die erste Werftanlage und entwickelt seit Jahrzehnten alle schwedischen U-Boote. 1987/88 rüstete Kockums die HMS Näcken mit zwei Tilsa-Stirling-Dieselmotoren aus – als erstes U-Boot der Welt. Dazu wurde das U-Boot in zwei Teile zerschnitten und um acht Meter verlängert. Nach erfolgreichen Tests mit der HMS Näcken erhielt Kockums den Auftrag zum Bau dreier U-Boote der Gotland-Klasse. Seit 1996 stehen HMS Gotland, HMS Uppland und HMS Halland im Einsatz. 2018 und 2019 wurden die HMS Gotland und die HMS Uppland zweigeteilt, um zwei Meter verlängert und umfassend modernisiert – inklusive mehrlagiger «Stealth»-Spezialbeschichtung, die sie für das Sonar noch schwerer erfassbar macht.
An Deutschland verkauft, mit List zurückerobert
1999 ging Kockums, unter einer Auftragsflaute leidend, an die Howaldtswerke-Deutsche Werft GmbH (HDW) Kiel über. Diese fusionierte 2005 mit den ThyssenKrupp-Werften zur ThyssenKrupp Marine Systems AG (TKMS) – und sollte neue U-Boote für Schweden entwickeln. Doch im Juli 2014 kam es zu einem Vertragsrechtsstreit der schwedischen Regierung mit TKMS – und von bewaffneten Eskorten begleitete Regierungsbeamte beschlagnahmten sämtliche Unterlagen von Kockums. Danach beauftragte Schweden den Rüstungskonzern Saab mit dem Bau neuer U-Boote – und Saab agierte clever: Zunächst warb Saab innert Tagen rund 200 Topleute von Kockums ab – und erwarb dann das quasi wertlos gewordene Unternehmen auf. Für nur 34 Millionen Franken.
Die so entstandene Saab Kockums AB arbeitet seither an zwei U-Booten der künftigen Blekinge-Klasse (Typ A26). Diese sollen 2022 fertiggestellt werden und bis 2025 Einsatzbereitschaft erlangen. Neben Verteidigungsaufgaben dienen sie der Aufklärung, den Nachrichtendiensten und der elektronischen Überwachung und sind mit jeder Menge Hightech sowie diversen Waffensystemen, von Langstreckenmarschflugkörpern über Seezielraketen bis hin zu Torpedos, bestückt. Verbesserte, kompakter bauende Stirlingmotoren sowie geheime GHOST-Technologie (Genuine Holistic Stealth) machen sie selbst für modernste Sonarsysteme unhörbar und durch die Torpedorohre sollen auch Wasserfahrzeuge und Taucher abgesetzt und wiederaufgenommen werden können.
Japans «E-Boote» der Sōryū-Klasse
Neben den Schweden vertraut einzig die japanische Marine auf U-Boote mit Stirlingmotoren. Seit 2009 entstanden bei Mitsubishi Heavy Industries und der Kawasaki Shipbuilding Corporation ein Dutzend U-Boote der Sōryū-Klasse (SS-501 bis SS-512). Diese sind 84 Meter lang, bieten Platz für 65 Männer und Frauen und haben je vier von Kawasaki in Lizenz gefertigte Kockums-V4-275R-Stirlingmotoren an Bord. Während bei den ersten zehn Booten noch Bleiakkus verbaut wurden, sind die 2020 und 2021 in Dienst gestellten U-Boote
«Ōryū» und «Tōryū» mit Lithium-Ionen-Akkus bestückt. Diese werden auch bei der etwas grösseren Taigei-Klasse eingesetzt. Das erste Modell dieses Typs, die SS-513, lief 2020 vom Stapel und soll im März 2022 ihre Indienststellung feiern.