Bildergalerie: Marinearsenal Wilhelmshafen

So klappt die Instandsetzung der Waffen von Kriegsschiffen

Liegt ein Kriegsschiff im Dock, werden Waffen und Sensoren zuvor demontiert und im Marinearsenal Instand gesetzt. Was dabei zu beachten ist.

Veröffentlicht 11. August 2022 - 08:00 Geändert 11. August 2022 - 08:00

Instand gesetzte 127 mm Kanone steht in einer Halle

Hauptsächlich Sensoren und Effektoren (Waffen) werden von den Kriegsschiffen demontiert und im Marinearsenal wieder Instand gesetzt. Vor allem das Salzwasser setzt den Materialien zu. Die meisten Komponenten lassen sich nicht einfach neu bestellen, sondern müssen auf das Sorgfältigste Instand gesetzt werden, um die eigene Besatzung im Einsatz keiner Gefährdung auszusetzen. Im Bild ist eine 127 mm Kanone.

(Bild: Dietmar Poll)

Die Kernaufgaben der Werkstätten des Marinearsenalbetriebs

Die Kernaufgaben der Werkstätten des Marinearsenalbetriebs sind die Instandsetzung von

Fernmelde-, Navigations-, Ortungs- und Elektronische Kampf-Anlagen.
Führungs- und Waffeneinsatzsysteme
Waffenanlagen
Sperrwaffenanlagen (zum Beispiel Minenlegeeinrichtungen)

Während die Fregatte Hamburg für etwa ein Jahr im Dock liegt und Instand gesetzt wird, werden in den Hallen des Marinearsenalbetriebs in Wilhelmshaven die Sensoren und Effektoren (Waffenanlagen) auf Vordermann gebracht. Diese wurden zuvor von der wird ein Kriegsschiff wieder flott gemacht">Fregatte Hamburg demontiert.

In der Halle 2 des Marinearsenals geht es um die Instandsetzung von Flugkörperstartanlagen und Täuschkörperwurfanlagen. "Von der Täuschkörperwurfanlage TKWA MASS sind auf den Fregatten vier Stück verbaut, so dass es immer eine Rundum-Abdeckung gibt. Die Anlage erzeugt eine Wolke, so dass ein angreifender Flugkörper das Schiff als Ziel nicht mehr ausmachen kann und das Schiff nicht getroffen wird. Die dabei erzeugte Hitze und die enthaltenen Metallstücke halten Radarstrahlen, Infrarot und Laser ab", sagt Werkstattleiter Tobias W..

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Wie Rohrwaffen Instand gesetzt werden
Werkstatt für Automation und Schusstechnik
Instandsetzung von Antennensystemen

"Wir probieren hier vor Ort aus, was die Anlage alles machen darf und was sie nicht machen soll", so Tobias W. weiter. Deshalb spielten die Instandhalter Fehlerszenarien in die Anlage ein und kontrollierten, ob der Nebelwerfer richtig reagiere, in den Fehlermodus gehe, nicht schieße oder auch die Bewegung abbreche, um die eigene Mannschaft nicht zu gefährden, wenn sie an Deck ist. "Es ist eben ein Kriegswaffe – wenn auch nur zur Verteidigung – aber auch das kann für die Mannschaft nach hinten losgehen und eine Gefährdung sein", warnt Tobias W.. Das Waffensystem ist von Rheinmetall von Anfang der 2000er Jahre.

Bilderstrecke: Instandsetzung von Waffen und Sensoren

Die Täuschkörperwurfanlage (TKWA) mit dem links daneben stehenden Magazin. Hier sind acht Magazine fächerförmig enthalten und in jedem Magazin sind vier Schuss enthalten. Die TKWA erzeugt eine Nebelwolke und soll somit das Schiff 'unsichtbar' für feindliche Angriffe machen.

RAM Rolling Airframe Missile — Der Werfer für die Rolling Airframe Missile muss teilweise bis auf das Gerippe zerlegt werden, denn Salzwasser und hohe Temperaturschwankungen setzen dem Material enorm zu.

"Das Material ist aus Carbon, was nicht rostet. Denn durch das Salzwasser und den Temperaturwechsel ist der Rost unser größtes Problem bei der Instandhaltung. Die Werfer nehmen wir immer von Bord, da sie vier Jahre im Einsatz und damit dem Salzwasser ausgesetzt sind. Das geht bis zum Zerlegen der kompletten Anlage bis zur Bodenplatte und Antriebseinheit", berichtet Tobias W..

Instandsetzung eines Kriegsschiffs

Die Fregatte Hamburg im Schwimmdock. Nebenan liegen weitere, ältere Kriegsschiffe.

Instandhaltungstechnik

Fregatte Hamburg: Hightech-Wartung im Dock

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RAM-Anlage bis aufs Gerippe zerlegt

Manch eine Anlage müsse bis aufs Gerippe zerlegt werden. "Für eine vormals auf einem Schnellboot eingesetzte RAM-Anlage, die sehr viel Salzwasser abbekommen und mittlerweile schon 30 Jahre Nutzung erlebt hat, haben wir schon eine Grundüberholung machen müssen", beschreibt der Werkstattleiter. Das lohne sich auch deshalb, weil die Instandsetzer so etwas nicht im Katalog bestellen könnten. Zumal die Industrie eine Vorlaufzeit von mehreren Jahren habe und die Teileverfügbarkeit ebenfalls eingeschränkt sei.

"Außerdem haben wir schnelllebige Elektronikbauteile – und wir wollen die Anlagen 40 Jahre betreiben. Das ist für uns eine riesige Herausforderung", betont Tobias W.. Zudem sage der Hersteller mitunter nach fünf Jahren, dass er ein Nachfolgemodel habe und demzufolge auch keine Ersatzteile mehr liefern könne.

Das sind die 5 Hauptaufgaben des Marinearsenals

Die planmäßigen Instandhaltungsvorhaben: Das Schiff wird in einem regelmäßigen Rhythmus von Grunde auf überholt. Darin sind prüfpflichtige Anlagen enthalten, die einer Revision unterzogen werden müssen (ähnlich wie das Auto beim TÜV). Diese Arbeiten legt man in der Regel in die Erhaltungsperiode (ein Jahr bei der Fregatte Hamburg für die Instandsetzung und Produktänderungen und -verbesserungen, um das Schiff wieder auf den neuesten Stand zu bringen), damit es in der Betriebsperiode (zwei Jahre) weitesgehend ohne Instandhaltungsmaßnahmen auskommt.
Außerplanmäßige Instandhaltungsmaßnahmen: Fährt ein Schiff in der Betriebsperiode etwa auf einen Felsen, so muss es natürlich Instand gesetzt werden. Oder es gibt eine Havarie an einer Welle oder einem Propeller.
Die Sofortinstandsetzung: Das Schiff ist im Einsatz und es geht z.B. ein elektronischer Einschub an einer Antennenanlage kaputt. Da ist es wichtig, dass es sofort repariert wird. Mitarbeiter der Werkstätten des Marinearsenalbetriebs fliegen dann dorthin und reparieren das vor Ort. Das gilt weltweit.
Änderungen an Wehrmaterial: Wenn beispielsweise Computer nicht mehr hergestellt werden, weil sie obsolet sind oder die Anforderungen an die Fähigkeiten eines Schiffs sich ändern.
Wehrtechnische Aufträge von der Oberbehörde oder anderen Stellen.

Tausende Arbeitsstunden für zwei RAM-Anlagen

"In zwei RAM-Anlagen stecken fünf- bis sechstausend Arbeitsstunden. Es lohnt sich aber, denn bei den Rolling Airframe Missiles hat sich das Instandsetzungskonzept dahin entwickelt, dass wir selbst sehr viele technische Änderungen machen", sagt Tobias W..

So habe es eine Änderung gegeben, die Tech Refresh heiße. "Da ist ein neuer Flugkörper mit eingeführt und Obsoleszenz beseitigt worden. Wir haben die komplette Elektronik ausgetauscht – die heißt LSMU – und jetzt ist nur noch das Gehäuse davon übrig. Denn wir haben alles, was im Gehäuse war, entfernt und durch neue Teile ersetzt", verdeutlicht Tobias W.. Der Vorteil dabei sei, dass alle ausgebauten Teile für andere noch nicht umgerüstete Einheiten wieder als Ersatzteil zur Verfügung stünden.

"Das ist die Philosophie, zu der wir jetzt bei diesem Waffensystemen hinmöchten. Also dass es alle vier bis fünf Jahre eine relativ große Änderung gibt, damit wir möglichst viele Bauteile wieder als Ersatzteile erhalten und neue einbringen. Das erfordert von uns viel Flexibilität, denn wir stoßen immer wieder auf neue Technologien", resümiert der Werkstattleiter.

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Hohe Belastung für Antriebseinheit der RAM-Anlage

Jede RAM-Anlage auf deutschen Einheiten sei durch das Marinearsenal aufgebaut worden. "Selbst die Erstanlage bei den Amerikanern, die jemals gebaut worden ist aus den Jahren 1990/91. Das hat nicht der amerikanische Hersteller gemacht, sondern die Wertstattleute hier vor Ort", freut sich Tobias W.

Die Instand gesetzten RAM-Anlagen würden durch einen Motion SOT (system operability test) getestet. Die Belastung für die gesamte Antriebseinheit sei im Seebetrieb sehr hoch, da die Schiffsbewegungen ständig ausgeglichen werden müssten, um eine hohe Treffwahrscheinlichkeit zu erreichen. „Es sind ruckartige und schnelle Bewegungen. Dabei geht es um ein Gewicht von fünf Tonnen oder in der Höhe von drei Tonnen, wenn sie mit Munition beladen sind. Die RAM-Werfer werden hier in der Halle über sechs Wochen getestet und wenn sie dann wieder an Bord sind, nochmal zwei bis drei Wochen. Doch bei uns gehen keine defekten Werfer aus der Halle", versichert Tobias W..

Bilderstrecke: Instandsetzung von Rohrwaffen

76 mm-Kanone — Hier handelt es sich um das ehemalige Schulungsgerät der Marine-Technikschule in Parow. Deshalb hat sie kein richtiges Rohr sondern nur ein Ausgleichsgewicht.

Kuppel einer Kanone — Auf der Kanone sitzt auch noch eine Kuppel, um die Technik unter anderem vor Witterungseinflüssen zu schützen.

127 mm Kanone — Die Schartenwalze, wobei es sich um die schwarze Gummierung handelt, dichtet die Kanone gegen die Öffnung der Kuppel ab, damit kein Wasser eindringen kann. Unter dem Kanonenrohr befindet sich noch der Auswurf für die Hülsen.

Bauteile einer Kanone — Dafür muss eine Kanone auch größtenteils in ihre Einzelteile zerlegt werden.

Wie Rohrwaffen Instand gesetzt werden

In der Halle 3 des Marinearsenals geht es um die Instandsetzung von Rohrwaffen. Auch wenn die Waffen nicht beschossen werden sollten, dann werden sie nach Befund Instand gesetzt. Also getestet, auf Korrosion und Leckagen kontrolliert, abgebaut und Instand gesetzt. "Wir machen hier eine sehr tiefe Instandhaltung und benötigen für die Waffensysteme auch ein Jahr, also die gesamte Werftliegezeit des Schiffes", sagt Werkstattmeister Hans W.

Er spricht über die 76 mm-Kompakt-Kanone von Leonardo, die in erster Linie ein Flugabwehrgeschütz ist. Sie kann aber auch gegen Seeziele verwendet werden.

"Die Munition wird über eine Förderschnecke nach oben befördert, vom Pendelarm gegriffen und in die obere Zuführung weitergeleitet, kommt dann auf die Ladeschale, die die Munition dann ansetzt. Der Verschluss schließt sich und man kann feuern – bis zu 100 Schuss pro Minute", erläutert Hans W..

Überwiegend hydraulische Antriebe für die Waffen im Einsatz

Vieles in der Waffe werde hydraulisch angetrieben. "Der Hydraulikmotor steuert fast alles an der Waffe, außer die Richtbewegung, die über Elektromotoren gesteuert wird – einer für die Höhe und zwei für die Seite. Die Rückmeldung erfolgt über das Syncro-Servo-System, was mittlerweile schon antiquierte Technik ist. Beim Nachfolgemodell sind handelsübliche Encoder für die Positionsrückmeldung im Einsatz", beschreibt der Werkstattmeister. Für eine funktionierende Hydraulik benötige es auf dem Schiff auch Druckspeicher.

"Auf der Waffe befindet sich - wenn sie auf dem Schiff ist - noch ein Kühlwassermantel, weil das Rohr gekühlt wird, um die Lebensdauer zu verlängern", erläutert Hans W.. Bei kleineren Schiffen wie Schnellbooten werde mit Seewasser gekühlt und mit Frischwasser nachgespült. Neuere Schiffe könnten auch mit Seewasser kühlen, hätten aber in der Regel genügend Frischwasserkapazitäten.

Bilderstrecke: Werkstatt für Schiffsautomation und Schusstechnik

Ideencontainer Marinearsenal — In der Werkstatt für Schiffsautomation sieht es ein bisschen aus wie in einem Serverraum. Doch es handelt sich um die Referenzanlagen für die Fregatte F 124, die Korvette K 130 sowie die Fregatte F 125.

Unterstationen im Marinearsenal — Die Schaltschränke heißen hier Unterstationen, die auch genauso an Bord stehen. Jede Unterstation hat eine Aufgabe: Die Verstellpropeller haben eine Unterstation, die Antriebsdiesel, die drei Getriebe und die Gasturbine. Auch die Unterstationen werden an Bord Instand gesetzt. Da werden zum Beispiel Ventilatoren ausgetauscht und Steckkarten überprüft.

Hilfsfahrstand Gasturbine — Hier können die Dieselmotoren mit der Gasturbine zusammengeschaltet werden. Das interessante daran ist, dass die Automation ab der Schiffsklasse 124 diese Antriebskonfiguration erst möglich gemacht hat. Denn bei den alten Schiffsklassen wie 122 und 123 hat man immer zwei Antriebsdiesel und zwei Gasturbinen, bei denen die Getriebewellen autark und getrennt sind. Bei der 124er Klasse gibt es nur noch eine Gasturbine, die aber über das Verteilergetriebe zusammen mit den Antriebsdieseln gleichzeitig auf beide Antriebswellen wirkt. Das funktioniert nur mit einer guten Automation. Denn da müssen bestimmte Einkuppeldrehzahlen und Drehmomente überwacht werden. So konnte also eine Turbine durch die Automation eingespart werden.

Schiffssicherungsgruppenstand — Schiffssicherungsgruppenstände: Bei der Fregatte 124 gibt es vier Schiffsicherungsbereiche. In jedem Bereich steht solch eine Unterstation für das innere Gefecht, Schadensabwehr (Kampf gegen Feuer, Wasser) und die Verletztenlage. Es gibt einen dreidimensionalen Schiffsplan, auf dem man jeden Raum betrachten kann, um die jeweiligen Ereignisse überblicken zu können. Hier ist ein simulierter Brand im hinteren Bereich des Schiffs zu erkennen. Somit hat man im Leitstand immer ein Lagebild und kann auf den Bildschirmen alles einblenden, was an Bord passiert. Das spart auch erheblich an Besatzung.

Werkstatt für Automation und Schusstechnik

In der Halle 4 des Marinearsenals befindet sich die Werkstatt für Automation und Schusstechnik. Der zuständige Betriebsingenieur sagt, dass "wir im Gegensatz zur Halle 2 und 3 fast alles an Bord bearbeiten. Es gibt also einen Unterschied zu den Waffen und Anlagen in Halle 2 und 3, weil dort fast alles vollständig ausgebaut werden kann. Müssen wir etwas mitnehmen, passt es eher auf eine Werkbank. Doch das Herzstück unserer Arbeit sind die Referenzanlagen, die im Ideencontainer untergebracht sind."

In dem Ideencontainer sieht es in etwa aus wie in einem Serverraum: Die grauen Schaltschränke heißen hier Unterstationen. Sie sind die Schnittstelle von der eigentlichen Automationsanlage zum Feld, also zu Sensoren, Aktuatoren oder Großaggregaten wie Gasturbinen und Antriebsaggregaten. "Alles was wir hier haben ist an Bord identisch. Das ist also bordidentische Hardware, die wir hier testen", erklärt der Betriebsingenieur.

"Meldet demnach die Besatzung ein Fehlverhalten, können wir das hier reproduzieren. Die Unterstationen werden übrigens auch an Bord Instand gesetzt. Da werden zum Beispiel Ventilatoren ausgetauscht und Steckkarten überprüft", ergänzt er.

Schiffsautomation auf einem Kriegsschiff

Grundsätzlich lässt sich zur Schiffsautomation an Bord eines Kriegsschiffes sagen, dass sie alles an Bord steuert, was Nicht-Waffe ist. Im Wesentlichen sorgt sie dafür, dass das 'Waffensystem Schiff' sich mit definierter Geschwindigkeit fortbewegt und die elektrische Energie den Waffenanlagen zur Verfügung gestellt wird. Auch Kühlung und Lüftung, die nicht nur in allen Räumen an Bord sondern auch für die Waffen an sich erforderlich ist, kann überwacht und gesteuert werden. In der Werkstatt für Schiffsautomation geht es um die Automation für Überwasser-Kampfschiffe, also keine U-Boote.

"Die Ausrüstung in unserer Werkstatt haben wir hier zur Fehlersuche und zum Fehlerreproduzieren, wenn es komplexe Fehlerbilder gibt – gerade im Antriebsbereich, was man auch an den Fahrhebeln erkennt, die überall verbaut sind", erläutert der Betriebsingenieur „und wir nutzen sie zusätzlich auch zur Ausbildung unseres Instandsetzungspersonals, was durchaus mehrere Jahre dauern kann."

Echte Fehlersuche an Bord wesentlich zeitaufwändiger

Wollte man eine echte Fehlersuche an Bord machen, dann bräuchte man ein seeklares Schiff mit einer Besatzung, was einen enormen Zeit- und Kostenaufwand bedeutet. Damit müsse dann zur See gefahren werden und je nachdem wie komplex die Fehlerbilder seien, könne das dann Tage oder gar mehrere Wochen dauern. "Deswegen freuen wir uns darüber, dass wir Fehlersuche und Fehlerreproduzierung hier vor Ort auch im Grenzbereich machen können – ohne Schiff, Besatzung, zeitlich ungebunden und ohne Verbrauch von Betriebsmitteln oder Verschleiß von Aggregaten", so der Betriebsingenieur.

Gleichzeitig habe man dadurch eine definierte Prüfumgebung für neue Softwareversionen, was vor der Inbetriebnahme an Bord erprobt werden könne. "Meldet also die Besatzung ein Fehlverhalten, dann können wir das hier reproduzieren", erklärt der Fachmann.

Bilderstrecke: Instandsetzung Antennensysteme

Beim Luftraumüberwachungsradar wird die komplette Mechanik Instand gesetzt. Die Antenne (der Reflektor) ist in Gitterform aufgebaut, um dem Wind weniger Angriffsfläche zu bieten, damit er die Antennenbewegung nicht verändern kann.

Die Instandsetzung eines klassischen Radargeräts kann von ein paar Stunden bis hin zu 800 Stunden in Anspruch nehmen. Da können schon mal jeweils ein paar hundert Stunden für den elektrischen beziehungsweise mechanischen Teil anfallen.

Fernmeldeantennen sind noch klassische Stabantennen. Die mit den roten Füßen sind acht Meter lang und kommen plus Verlängerung auf bis zu zwölf Meter. Sie sind deutlich länger als bei zivilen Schiffen, denn so können auch die Militärs in eigenen Frequenzbereichen untereinander kommunizieren, ohne dass zivile Schiffe mithören könnten.

Die Antennenbasis ist sehr massiv, da sie unterschiedliche Antennen und Radargeräte verlässlich tragen und bewegen muss. Hier wirken bei Ausgleichsbewegungen hohe Kräfte.

Prüfstand für Hydraulikzylinder: Hier wird die Funktion überprüft, ob der Ausgleich des Seegangs für die Antennen vorschriftsmäßig funktioniert.

Feuerleitantennen sorgen dafür, dass das Geschütz oder der Flugkörperstarter in die gleiche Richtung zeigt, wie die Antenne. Diese erfährt über Sensoren, ob das Ziel richtig erfasst ist oder ob sie noch nachjustiert werden muss.

Satellitenkommunikationsantenne für die Schiffe für Telefongespräche oder Lagebildübertragungen.

Oberdeckgeräte werden durch Radome abgedeckt beziehungsweise geschützt.

wave guide dryer — In der Trocknerwerkstatt werden die Waveguide Dryer repariert. Diese 'produzieren' gereinigte und getrocknete Luft, die entweder dem Radom oder den Hohlleitern zur Verfügung gestellt wird.

Instandsetzung von Antennensystemen

In der Halle 7 des Marinearsenals befindet sich die Werkstatt für die Instandsetzung von Antennensystemen. So auch das Luftraumüberwachungsradar, bei dem die komplette Mechanik Instand gesetzt wird, wie Werkstattmeister Uwe S. darstellt: "Für solch ein System benötigt es Stabilisatoren, die entweder hydraulisch mit Öl oder elektrisch gefahren werden. Das dient dazu, dass das HF-Signal über den Horizont oder in die Luft geht und nicht durch Schiffschwankungen ins Wasser. Somit wird der Seegang ausgeglichen, so dass die Antenne bildlich gesprochen still steht und das Schiff sich darum bewegt."

Die Oberdeckgeräte werden laut Uwe S. durch Radome abgedeckt. "Diese schützen die Antennen auch während des Betriebs. Die Radome werden von innen mit einer getrockneten Luft sowie leichtem Überdruck belüftet, falls beispielsweise irgendeine Schraube nicht ganz dicht sein sollte. In solch einem Fall entweicht die Luft von innen nach außen und es kann keine feuchte Luft von außen eindringen", beschreibt Uwe S.

Die Luft werde durch einen Trockner, den so genannten Waveguide Dryer präpariert. " und wartungsarm: Doppeltwirkender Druckluftzylinder " rel="noopener" target="_blank">Zum Einsatz kommt ein Elektromotor, der die Luft über Zylinder komprimiert. Diese wird noch gereinigt und getrocknet und diese Luft wird entweder dem Radom oder den Hohlleitern zur Verfügung gestellt", erläutert der Werkstattmeister.

Uwe S. erklärt auch, dass die Energie zu den Radarantennen durch Hohlleiter geführt wird – und nicht durch Kabel. "Der Hohlleiter ist rechteckig, besteht aus Kupfer und ist innen hohl. In die Antennen und in die Hohlleiter darf keine Feuchtigkeit eindringen, weil sie das Ausbreiten der HF-Energie verhindern würde und es zu Reflexionen kommt, die den Sender beschädigen", weiß er zu berichten.

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