Blut - Bugwulst

Stimmt es, dass der Salzgehalt des Meerwassers und der des menschlichen Körpers nahezu identisch sind?
S. Junge, Timmendorfer Strand, per E-Mail

Nein, das ist nicht richtig. Im Meerwasser sind je Liter durchschnittlich 34,7 Gramm Salze gelöst, umgerechnet also 3,47 Prozent. Chlor mit 19,2 Gramm und Natrium mit 10,7 Gramm je Liter haben daran den größten Anteil. Blut besteht zu 45 Volumenprozent aus festen Bestandteilen, den Blutzellen, und zu 55 Volumenprozent aus flüssigem Plasma. Dessen Wasseranteil wiederum liegt bei 90 Prozent. Bemerkenswert ist, dass der Anteil des Natriumchlorids im Plasma unter einem Prozent liegt.

Der Salzgehalt im Blut ist also wesentlich geringer als der des Meerwassers. Daraus resultiert die Trinkwassernot von Schiffbrüchigen. Wenn sie ihren Durst mit Meerwasser löschen, bekommen sie ernste Probleme: Sie nehmen zu viele Salzionen auf. Zuviel Salz ist jedoch schädlich und so wird das überschüssige Salz mit körpereigenem Wasser wieder ausgespült. Denn wir können unseren Urin nicht so hoch konzentrieren wie das Meerwasser. So verlieren wir beim Harnlassen mehr Wasser als wir beim Trinken aufgenommen haben. Dadurch laufen Menschen, die Meerwasser trinken, Gefahr, sehr schnell „auszutrocknen“.

Haben Fische eigentlich auch Blutgruppen?
Anette Lenz-Stamm

„Blut ist ein besonderer Saft“, wusste schon Mephisto in Goethes Faust – dies gilt für Menschen, Pudel und Fische gleichermaßen. Sein Strom durchzieht den gesamten Körper. Blut führt Energie, Sauerstoff und Informationen mit sich und entsorgt Abfall und Gifte. Außerdem schützt es uns: Jeglicher Fremdkörper wird erkannt und angegriffen – egal ob Bakterium, Virus oder fremde Blutzelle. Denn jede Zelle trägt bestimmte Eiweiße auf ihrer Oberfläche, an denen das Immunsystem Freund und Feind unterscheiden kann. Die meisten dieser Moleküle gehören zum so genannten MHC-Komplex und werden vom Zellkern gesteuert. Da aber unsere Blutkörperchen ihren Kern im Laufe ihrer Entwicklung verlieren, tragen sie vergleichsweise wenige Antikörper und keine MHC-Moleküle auf ihrer Zellmembran. Aber nach diesen wenigen sind die menschlichen Blutgruppen wie A, B oder Rhesus benannt. Diese Antikörper sind es, die für die Unverträglichkeit verschiedener Blutgruppen untereinander sorgen. Allerdings gibt es noch wesentlich mehr solcher Blutgruppen und Blutmerkmale, als die gemeinhin bekannten.

Fische haben zwar ebenfalls Blutgruppen, doch bei ihnen sind die MHC-Moleküle wichtiger, um fremde Blutzellen zu erkennen. Ihre Blutkörperchen besitzen nämlich auch noch einen Kern. Das MHC-System ist bei Fischen allerdings erheblich einfacher gestrickt als bei Menschen. Während bei Menschen um die 100 verschiedene MHC-Moleküle auf den Zellen des Immunsystems vorkommen, sind es bei Fischen nur zwei.

Wie und woraus besteht der sogenannte Boddenschaum?
Frank-Peter Reichel, Stralsund

In der südlichen Nordsee blüht die Schaumalge Phaeocystis globosa meist im April/Mai. Wenn die Algenhüllen zerfallen, entstehen an den Stränden oft Dezimeter hohe, unangenehm faulig riechende Schaumberge. In der zentralen Ostsee und deren Küstenregionen spielt diese Algenart allerdings keine wesentliche Rolle. Dort verursachen spätsommerliche Blüten der Blaualge Nodularia spumigena zeitweise dicke Teppiche. Trotz ihres Namens „spumigena“, d.h. Schaum bildend, gehen Nodularia-Blüten etwa im Bereich der Bodden nicht mit Schaumbildungen einher. Dort liegt das Problem woanders. „Da Boddengewässer relativ hohe Nährstoffgehalte haben, finden dort relativ starke Algenblüten statt. Und je mehr Algen es gibt, desto mehr Algenschaum entsteht", sagt Dr. Birte Matthiessen, Meeresbiologin am Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften. „Algen enthalten relativ viel Eiweiß. Sterben sie ab, wird das Eiweiß freigesetzt und gerät ins Wasser. Der Wellengang hat dann denselben Effekt wie ein Mixer: er schlägt das Eiweiß zu Schaum.“

Wo hört ein Boot auf und fängt ein Schiff an?
fragt Herr Sontheim aus München.

Ein Schiff kann ein Boot transportieren, aber ein Boot niemals ein Schiff. Dieser Spruch spiegelt eine von mehreren Definitionen von Boot und Schiff wieder, nämlich die, dass ein Boot ein seetüchtiges Fahrzeug unter 50 Meter Länge ist, ein Schiff eines über 50 Meter Länge. Im täglichen Gebrauch werden Boote häufig als Schiffe bezeichnet, aber nur selten anders herum. Besonders deutlich wird dies bei Segelboot und Segelschiff.

Die Deutsche Marine definiert Boote und Schiffe nach der Kommandostruktur an Bord: Schiffe, die lange Reisen unterneh-men, brauchen zwei Disziplinarebenen (den 1. Offizier und den Kommandanten), um eine zweite Anlaufstelle für Beschwerden zu bieten. Auf Booten gibt es nur den Kommandanten. Demzufolge besitzt die Deutsche Marine außer dem Segelschulschiff "Gorch Fock", den Zerstörern, den Fregatten, Versorgungsschiffen und den Trossschiffen nur Boote - egal wie groß.

U-Boote hingegen werden immer als solche bezeichnet, unabhängig von der Größe. Der Begriff Unterwasserschiff bezeichnet nämlich den Bereich eines Schiffes - oder Bootes - der sich unter Wasser befindet.

Ist es möglich, ein U-Boot ohne Hilfsmittel wie Maschine oder Tiefenruder quasi schwebend auf Position zu halten?
Ralf Guddei, per Email Bremen

Wenn ein U-Boot abtaucht, werden seine Tauchzellen geöffnet. Die dort vorhandene Luft entweicht und wird durch spezifisch schwereres Seewasser ersetzt.
Um es unter Wasser in der Schwebe zu halten, muss der Schiffstechnische Offizier das Prinzip des Archimedes von Syrakus beachten. Demnach entspricht die Auftriebskraft eines Körpers in einem Medium der Gewichtskraft des vom ihm verdrängten Mediums. „Tatsächlich wird das Einschweben eines U-Boots hin und wieder geübt“, sagt Fregattenkapitän Arndt Henatsch vom Ausbildungszentrum U-Boote der Bundesmarine in Eckernförde. „Das erfordert viel Fingerspitzengefühl.“ Denn der Einsteuerzustand, bei dem das Gewicht des vom U-Boot verdrängten Wassers exakt seinem Eigengewicht entspricht, wird von vielen Faktoren beeinflusst: Durch den Wasserdruck etwa, der mit zunehmender Tauchtiefe größer wird und damit das Volumen des Bootskörpers verringert; aber auch durch den Salzgehalt. „Im Skagerrak etwa vermischt sich salzarmes, leichteres Wasser aus der Ostsee mit salzigerem, schwerem Nordseewasser“, sagt Arndt Henatsch. „Im Prinzip könnten U-Boote diese Dichtesprünge nutzen und sich "einfach" auf eine Salzschicht legen.“

Warum haben Passagierschiffe ihre Brücke vorne, Frachtschiffe dagegen hinten?
Jannis Schneider, Paderborn

Der für Schiffsbrücken zuständige Ingenieur der Meyer-Werft in Papenburg, Hermann Hanneken, erklärt es so: Der Kapitän und seine Offiziere müssen sehen können, was vor ihrem Bug passiert. Die internationale Schifffahrtsorganisation IMO hat daher festgelegt, dass von der Brücke aus das Wasser spätestens in 500 Metern oder zwei Schiffslängen vor dem Bug – je nachdem, was kürzer ist – sichtbar sein muss.

Bei einem Kreuzfahrer liegen Restaurants, Kabinen und Säle oft auf derselben Höhe wie die Brücke. Wäre diese am Heck, hätte der Kapitän zwar freien Blick auf den Pool, aber nicht auf das, was vor dem Bug passiert. Vorne ist also eindeutig die bessere Sicht, allerdings können hier stürmische Wellen größeren Schaden anrichten. Bei Frachtern liegt die Brücke daher bisher meist hinten, ihre Aufbauten sind in der Regel auch niedriger, daher ist dies möglich. Brücke, Mannschafts- und Maschinenräume bilden einen kompakten Bereich, der kurze Wege gewährleistet und gut vor Wellen geschützt ist. Außerdem hat der Kapitän die Ladung besser im Auge.

Professor Irminger von der Bremer Hochschule für Nautik fügt hinzu, dass große Autotransporter häufig die Brücke am Bug haben, um trotz vieler Parkdecks freie Sicht zu haben. Auf dem ersten Containerschiff der neuen Generation mit über 13.000 Containern, der „Emma Maersk“, liegt die Brücke übrigens etwa mittschiffs –den bei knapp 400 Metern schränken die gestapelten Container den Blick doch sehr ein.

Warum spart der Bugwulst bei fahrenden Schiffen Energie ein, und warum findet man ihn nicht bei kleineren Schiffen?
Bernhard Löbermann, Augsburg, per email

Bugwülste treiben Baukosten in die Höhe, bedeuten mehr Fläche und erhöhen so den Reibungswiderstand. Allerdings lohnt es sich den Gesamtwiderstand, den ein Schiff überwinden muss zu berechnen. Und einen Großteil dieses Widerstandes wird von den durch das Schiff erzeugten Wellen mitbestimmt.

Ein gut entworfener Wulst ändert die Druckverteilung am Bug und beeinflusst Höhe und Lage der dort entstehenden Wellen positiv. Auch die Zuströmung zum Propeller am Heck kann er verbessern. So trägt die Mehrzahl der Handelsschiffe heute einen Bugwulst.

Aber es gibt Ausnahmen: Bei Schiffen, die im Verhältnis zu ihrer Größe sehr schnell fahren, haben dynamische Auftriebskräfte einen wesentlichen Einfluss. Hier würde der Wulst stören. Sportmotorboote zum Beispiel haben daher keinen Bugwulst. Zudem wird jeder Wulst individuell entworfen und ist nur in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen effizient. Bei den meisten Handelsschiffen können Wülste den Gesamtwiderstand und damit die erforderliche Antriebsleistung um einige Prozent reduzieren. Das spart Treibstoff, bei einem großen Containerschiff einige hundert Tonnen jährlich.