Wenn ein Schiff aufgrund von außen einwirkenden Kräfte krängt, bleibt der Schwerpunkt (G) unverändert. Die Schwerkraft wirkt lotrecht durch den Schwerpunkt (G). Der Auftriebsschwerpunkt (B), der immer die stereometrische Mitte der Wasserverdrängung des Schiffs ist, verlagert sich hingegen nach B1. Die Auftriebskraft, die genauso groß ist wie die Schwerkraft, wirkt lotrecht nach oben durch den neuen Auftriebsschwerpunkt (B1).

 

Der waagrechte Abstand zwischen dem Schwerpunkt G und der lotrechten Wirkungslinie der Auftriebskraft von B1 wird in Metern ausgedrückt und Hebelarm (GZ) genannt.

 

Das Moment, das das Schiff wieder aufrichtet, ist die Schwerkraft, die im Schwerpunkt (G) wirkt, multipliziert mit der Länge des Hebelarmes (GZ), und wird Moment der statischen Stabilität genannt.

 

Der Schwerpunkt (G) des Schiffs hat deutlichen Einfluss auf den Hebelarm (GZ) und dadurch auch auf die Fähigkeit des Schiffs, sich wieder aufzurichten.

Je niedriger der Schwerpunkt (G) des Schiffs ist, desto größer wird der Hebelarm (GZ).

 

Wenn der Schwerpunkt (G) nahe des Metazentrums (M) liegt, hat das Schiff nur eine geringe metazentrische Höhe (GM) und der Hebelarm (GZ) wird ebenfalls klein. Deshalb ist die Fähigkeit des Schiffs sich aufzurichten hier viel geringer als im vorangegangenen Beispiel.

HEBELARM-KURVEN

 

 

Die Hebelarm-Kurven (GZ-Kurven) zeigen graphisch, wie der Hebelarm (GZ) sich verändert, wenn das Schiff krängt.
GZ-Kurven werden verwendet, um die Stabilität eines Schiffes zu messen. Folgende Punkte sind dabei zu beachten:
a) die metazentrische Höhe (GM)
b) der maximale Hebelarm (GZmax)
c) die Stabilitätsgrenze (der Krängungswinkel, bei dem das Schiff kentert).
Der Verlauf der Hebelarm-Kurven, die metazentrische Höhe (GM) und die Größe des Hebelarmwerts (GZ) hängen von der Beladung des Schiffs und seiner Form ab. In diesem Zusammenhang sind der Freibord und das Verhältnis zwischen Breite und Tiefe des Schiffes wichtig.

 

 

 

Eine höherer Schwerpunkt (G) bedeutet eine geringere metazentrische Höhe (GM) und einen niedrigerenHebelarmwert (GZ).

 

 

 

Wenn der Schwerpunkt (G) über das Metazentrum (M) wandert, entsteht labiles Gleichgewicht. Die Anfangsstabilität (GM) wird negativ und das Schiff kann sich nicht aufrecht halten. Entweder kentert es oder es bekommt Schlagseite und legt sich auf eine Seite. 

 

 

 

 

Geringere Ladung erhöht das Freibord, und die Hebelarmwerte (GZ) steigen bei zunehmender Krängung. Die Stabilitätsgrenze verschiebt sich, d.h. das Schiff toleriert eine wesentlich größere Krängung.

 

Unterschiedliche Schiffsformen bringen unterschiedliche Stabilitätswerte mit sich. Eine größere Breite führt dazu, dass die metazentrische Höhe (GM) und die Hebelarmwerte GZ zunehmen. Hingegen sinkt die Stabilitätsgrenze und das Schiff kentert schon bei einem geringeren Krängungswinkel.