Das Oseberg-Schiff
Das berühmte norwegische Wikingerschiff, das Oseberg-Schiff, wurde 820 n. Chr. gebaut, 14 Jahre später in einem Grabhügel begraben und 1904 ausgegraben. Kurz nach der Ausgrabung wurde das 21,5 m lange und 5,0 m breite Schiff wieder zusammengebaut und im Wikingerschiffsmuseum in Bygdøy, Oslo, ausgestellt. Fast 95 % des Schiffes sind erhalten geblieben, und in den 100 Jahren, in denen es ausgestellt war, wurde es als originalgetreue Rekonstruktion angesehen. Trotz des ungewöhnlich guten Erhaltungszustandes des Schiffes wurden beim Zusammenbau und bei der Ausstellung eine Reihe von Entscheidungen getroffen, die eine genaue Untersuchung erfordern.
Im Jahr 1987 wurde in Norwegen eine maßstabsgetreue Rekonstruktion, die „Dronningen“, nach den Zeichnungen des ausgestellten Schiffes gebaut. Die „Dronningen“ sank während ihrer ersten Probefahrt, die bei Wind und einer Geschwindigkeit von 8-10 Knoten stattfand. Analysen der Probefahrt sowie ein anschließender Test eines Modells im Maßstab 1:10 in einem hydrodynamischen Labor ergaben, dass das Bugwasser bei einer Geschwindigkeit von ca. 9 Knoten und einem Krängungswinkel von ca. 10 Grad über die Scherstrecke schiffte.
Es gibt viele Hypothesen darüber, was schief gelaufen ist. War es die Kielwippe, die Form des Bugs, eine zu kleine Mannschaft, zu wenig Ballast oder ein zu großes Segel? Hätte das ursprüngliche Schiff besser abgeschnitten? Die einzige Möglichkeit, dies herauszufinden, bestand darin, die ausgestellten Überreste noch einmal gründlich zu untersuchen. Ziel des „Oseberg-Projekts 2006“ war es, die Rumpfform des Oseberg-Schiffs mit Hilfe neuer Dokumentationsmethoden und einer Neubewertung und Neuinterpretation der einzelnen Schiffsteile neu zu bewerten und zu rekonstruieren, in der Überzeugung, dass neue Techniken und neues Fachwissen neue Antworten liefern könnten.
Aufnahme und Modellierung
Im Jahr 2006 wurde das Oseberg-Schiff systematisch fotografiert und sowohl das Innere als auch das Äußere des Schiffes mittels Foto- und Laserscanning erfasst. Die Außenseite wurde mit einem Fotoscanner dokumentiert, der mit einer Rate von 10 Punkten/mm2 und einer Genauigkeit von mindestens 0,5 mm scannte. Die Innenseite wurde mit einem Laser gescannt, der mit einer Rate von 0,3 Punkten/mm2 und mit einer Genauigkeit von 6,0 mm scannte.
Das Fotoscannen ist zeitaufwändiger und erzeugt größere digitale Dateien, ist aber auch viel detaillierter und genauer als das Laserscannen. Beide Scanverfahren ergänzten sich gegenseitig und waren eine große Hilfe bei der Rekonstruktion. Auf der Grundlage der Scans wurden 2D-Zeichnungen aller Schiffsteile angefertigt. Risse und Verformungen in den einzelnen Elementen wurden genau untersucht, um die ursprüngliche Form des Rumpfes originalgetreu zu rekonstruieren. Auch die Zeichnungen und Fotos, die während der Ausgrabung und des Zusammenbaus angefertigt worden waren, stellten eine unschätzbare Informationsquelle dar.
Jedes einzelne Schiffsteil wurde anschließend aus Pappe ausgeschnitten und zu einem Modell im Maßstab 1:10 zusammengesetzt. Dazu wurden die Zeichnungen im Maßstab 1:10 auf Papier ausgedruckt und anschließend auf Pappe mit der gleichen verkleinerten Dicke wie die Schiffsteile geklebt, damit die Planken korrekt zusammengesetzt werden konnten. Durch die Erstellung eines physischen 3-D-Modells auf diese Weise kann eine zuverlässige Rumpfform erstellt werden. Da es sich bei der Rumpfform um eine kohärente Struktur handelt, können keine Änderungen in einer Dimension vorgenommen werden, ohne dass sich dies auf andere Dimensionen auswirkt. Wenn ein großer Teil des Schiffes erhalten bleibt, sollte das Modell ein einigermaßen genaues Bild der ursprünglichen Schiffsform vermitteln.
Anpassungen der Rumpfform
Die Außenseite des ausgestellten Schiffes erscheint glatt und kohärent und weist keine sichtbaren Anzeichen von Unregelmäßigkeiten auf. Das Innere des Schiffes ist jedoch unregelmäßiger und weist mehrere Risse und Fragmente auf. Auch die innere Struktur und die Beplankung weisen Spuren von Manipulationen auf. Als das Schiff ausgegraben wurde, war es deformiert und in ca. 2000 Fragmente zerbrochen. Im Grabhügel waren die Seitenwände heruntergedrückt worden, so dass der Boden des Rumpfes auf gleicher Höhe mit der Scherstrebe lag. Während der Ausgrabung wurden alle Schiffsteile vermessen und dokumentiert, bevor sie ausgebaut und für 2 Jahre eingelagert wurden. Beim Zusammenbau sahen sich die Rekonstrukteure verständlicherweise mit Problemen konfrontiert, für die sie radikale Lösungen anwandten.
Fotografien aus dem Lager zeigen sehr bruchstückhafte, verformte und ausgetrocknete Rumpfteile, und es ist offensichtlich, dass die Rekonstrukteure eine gewaltige Aufgabe vor sich hatten. In der Veröffentlichung von 1917 ist vermerkt, dass einige Teile bis zu dreimal gedämpft werden mussten, um sie wieder in ihre ursprüngliche Form zu pressen. Ein Foto, das während des Zusammenbaus des Schiffes aufgenommen wurde, zeigt, dass die Rekonstrukteure den Winkel des Vorbaus nicht ausreichend kontrollieren konnten. Die oberen Spanten waren nicht mit dem Vorsteven verbunden, und es gab große Probleme beim Anschluss der Beplankung an diesen Bereich. Diese Probleme begannen höchstwahrscheinlich gleich zu Beginn des Wiederaufbauprozesses. Als der Kiel ausgegraben wurde, war er in viele Fragmente zerbrochen, so dass seine Wippe unbekannt war. Als er dann auf den Ausstellungsrahmen montiert wurde, stimmten die Winkel nicht, so dass der Vorbau zu weit nach vorne ragte. Bei der Rekonstruktion gab es daher Schwierigkeiten mit den oberen Spanten – wo das Schiff am breitesten ist -, die den Falz nicht erreichen konnten. Daher beschlossen die Rekonstrukteure, die Seiten des Schiffes nach innen zu drücken. Um dies zu erreichen, wurden einige der Biti im Vorschiff gekürzt.
Die Bodenhölzer waren ebenfalls sehr fragmentarisch. Die Unterkanten der Bodenhölzer und die vorspringenden Klampen, auf denen sie sitzen, waren zusammengebrochen. Dies führte dazu, dass die Bohlen bis zu 7 cm näher an den Bodenhölzern lagen, als sie ursprünglich waren. Die für den Bau der maßstabsgetreuen Rekonstruktion „Dronningen“ verwendeten Linienzeichnungen wurden nicht geändert, um diesen Unterschied zu berücksichtigen.
Außerdem waren die oberen Enden mehrerer Bodenhölzer im vorderen Teil des Schiffes an der achten Strebe gebrochen. Beim Zusammenbau des Schiffes für die Ausstellung drückten die Rekonstrukteure die oberen Enden der Bodenhölzer weiter in das Schiff hinein, als es ursprünglich der Fall gewesen wäre, was dazu führte, dass der Bug schmaler und im Querschnitt flacher war, als ursprünglich beabsichtigt.
Vergleicht man eine maßstabsgetreue Zeichnung eines ausgegrabenen Bodenholzes mit einem Querschnitt aus dem Laserscan des ausgestellten Schiffes, so wird deutlich, dass die Bodenhölzer zum Zeitpunkt der Ausgrabung breiter waren als sie heute erscheinen. Dies wird durch die Tatsache gestützt, dass die Biti im Bug offenbar gekürzt wurden, obwohl es nicht möglich war, festzustellen, um wie viel. Beim Wiederzusammenbau wurden einige Biti abgeschnitten oder aus Teilen zusammengesetzt, die zueinander zu passen schienen. Die Tatsache, dass mehrere der Stützen zwischen den Bodenhölzern und den Biti nicht senkrecht, sondern schräg standen – wie alle anderen Stützen im übrigen Schiff – stützt diese Schlussfolgerung.
Auf der Grundlage dieser Beobachtungen war es möglich, einige Änderungen an der Rumpfform festzulegen, die für die Segeleigenschaften des Schiffes entscheidend sein könnten. Die Anpassung der Form der Bodenhölzer und die Rekonstruktion der eingestürzten Klampen und Spantenkanten verleiht dem Rumpf mehr Fülle und hebt den Steven an. Die Korrektur der Form der Bodenhölzer durch deren Verbreiterung verleiht dem Bugbereich einen konkaven Querschnitt und mehr Hohlräume unter der Bilge.
Segelleistung
Nach der Fertigstellung des Pappmodells wurden dessen Abmessungen erfasst. Dies geschah mit einem Digitalisierungswerkzeug (Faro Arm) und die Maße wurden direkt in das Zeichenprogramm Rhinoceros eingegeben. Auf dieser Grundlage wurden eine 3-D-Linienzeichnung und ein 3-D-Volumenmodell erstellt. Anschließend wurden physische, wasserdichte Modelle der Linien, die beim Bau der „Dronningen“ 1987 verwendet worden waren, und der neuen Linien angefertigt, um zu sehen, ob sich die Segeleigenschaften nach einer Neuanpassung der Rumpfform verändert hatten. Die Modelle wurden im Labor des norwegischen Meerestechnik-Forschungsinstituts (MARTINEK) in Trondheim mit verschiedenen Verdrängungen, verschiedenen Krängungswinkeln und verschiedenen Leewinkeln getestet. Die Ingenieure maßen dann das Fahrverhalten des Schiffes unter Bedingungen von bis zu 20 Knoten und bis zu 15 Grad Krängungswinkel und 10 Grad Driftwinkel.
Die Wasserströmung um den Rumpf war bei den beiden maßstabsgetreuen Modellen bemerkenswert unterschiedlich. Das alte Modell drückte das Wasser zu den Seiten, anstatt es unter den Rumpf zu leiten. Das bedeutete, dass der Bug eintauchte, anstatt bei höherer Geschwindigkeit an Auftrieb zu gewinnen. Das neue Modell erzeugte Bugwasser, das die Strömung unter den Rumpf leitete, so dass der Bug bei zunehmender Geschwindigkeit anstieg. Die Tankversuche ergaben zwei völlig unterschiedliche Schiffe mit sehr unterschiedlichen Leistungswerten.
Schlussfolgerungen
Diese Forschung hat zu einem besseren Einblick in die ursprüngliche Rumpfform des Oseberg-Schiffs geführt und mehr Erkenntnisse über die Segeleigenschaften des frühesten bekannten nordischen Segelschiffs geliefert. Das Projekt hat gezeigt, dass das Schiff ursprünglich mehr Fülle im untergetauchten Teil des Rumpfes hatte und dass es im vorderen Teil über der Wasserlinie breiter war, als es heute zu sehen ist. Die neue Rekonstruktion des Oseberg-Schiffs hat einen konkaven Querschnitt im Bugbereich, wobei der Vorsteven etwas mehr aus dem Wasser ragt. Die Rekonstruktion zeigt, dass dieser Auftrieb dem Schiff einen stärker gewölbten Kiel verleiht, als bei dem ausgestellten Schiff angenommen und realisiert wurde. All diese Faktoren sind von entscheidender Bedeutung für die Wasserumströmung des Rumpfes, was sich auf das gesamte Fahrverhalten des Schiffes auswirkt.
Die korrigierte Rekonstruktion der Bugform lässt den Schluss zu, dass die Oseberg-Rekonstruktion „Dronningen“ tatsächlich weniger Auftrieb unter der Bilge und einen anderen Verlauf der Straken im Bug als das Originalschiff hatte, was möglicherweise dazu führte, dass das Bugwasser über den Scher lief, was so unglücklich zum Untergang des Schiffes im Jahr 1987 führte. Obwohl die neue Rumpfform in einem Tankversuch erprobt wurde, bleibt abzuwarten, ob die neue Rekonstruktion in Originalgröße, die in Tønsberg, Norwegen, gebaut wird, ein seetüchtigeres, stabileres und besser segelndes Schiff sein wird.