Die U-Boot-Klasse XXIII, offiziell Typ XXIII genannt, war ein deutscher U-Boot-Typ gegen Ende des Zweiten Weltkrieges; sie wurde aufgrund ihrer geringen Größe als Küsten-U-Boot eingestuft. Nach dem Krieg hob die deutsche Bundesmarine zwei Boote dieses Typs und stellte sie als U-Boot-Klasse 240 wieder in Dienst.
Geschichte Genau wie die viel größere U-Boot-Klasse XXI war dieser Typ ein „Elektro-U-Boot“ und auf große Unterwasserfahrleistung ausgelegt. Durch die geringe Größe konnte das U-Boot nur zwei Torpedos mitführen, war aber einfacher zu produzieren und gelangte noch vor dem Kriegsende zum Einsatz.
Insgesamt wurden 61 Boote dieses Typs fertiggestellt, das erste U 2321 am 12. Juni 1944 bei der Hamburger Deutschen Werft AG. Bis Ende 1944 wurden 31 Boote geliefert, alle mit Mängeln und nicht gefechtsbereit. Sechs davon gingen noch auf Feindfahrt und versenkten insgesamt fünf Schiffe. Sieben Boote des Typs XXIII gingen im Krieg verloren, alle davon auf Ausbildungsfahrten oder im Hafen. U 2322 geriet am 4. Mai 1945 südlich von North Foreland in eine von U 245 (Typ VIIC) durch die Versenkung von zwei Frachtern ausgelöste Wasserbombenverfolgung und wurde erheblich beschädigt, während U 245 entkommen konnte.
Der letzte Versenkungserfolg der deutschen U-Boot-Flotte wurde von einem Boot dieses Typs erzielt. Es war U 2336, das unter Kommandant Kapitänleutnant Emil Klusmeier am 7. Mai 1945 kurz nach 22:30 Uhr den alliierten Geleitzug EN 491 angriff und das britische Handelsschiff Avondale Park (2878 BRT) und die norwegische SS Sneland I (1791 BRT) mit je einem Torpedo versenkte.
Planung Die relativ geringe Größe und Bewaffnung dieser U-Boote wurde wesentlich durch Forderungen nach einer Transportfähigkeit mit Bahn und Binnenschiff zum Mittelmeer beeinflusst. Die U-Boot-Klasse XXIII hatte im Gegensatz zur viel größeren U-Boot-Klasse XXI keine Flakbewaffnung, nur ein Sehrohr, eine verkleinerte Version des Gruppenhorchgerätes Balkon mit 2 × 11 Membranempfängern, kein Aktiv-Sonar, kein Radar und nur zwei sieben Meter lange, von außen nachzuladende 53,3-cm-Torpedorohre ohne Reservetorpedos. Sie hatte nur eine Hülle, aber ebenfalls einen von der drucktechnisch idealen Kreisform abweichenden 8-förmigen Druckkörper. Dadurch wurde zusätzlicher Einbauraum für die vergrößerte Batterieanlage geschaffen. Es war nur die Verwendung des schweren E-Torpedos T IIIa FAT 2 vorgesehen. Der Zaunkönig-Torpedo stand für diese Boote nicht zur Verfügung.
Im Verlauf des Zweiten Weltkrieges wurden von den Alliierten die Bauwerften am Mittelmeer erobert, zum Beispiel die im französischen Toulon (23. August 1944), in denen bereits Rohsektionen montiert worden waren. Deshalb veränderten sich der geplante Einsatzraum und die Forderungen nach der Transportfähigkeit. Zudem wurde bei einer Überprüfung des Bootsgewichts festgestellt, dass das Boot durch von der Kriegsmarine verlangte zusätzliche Einrichtungen zu schwer und nicht mehr schwimmfähig geworden war. Dieser im U-Boot-Bau normalerweise folgenreiche Fehler konnte wegen der neuartigen Sektionsbauweise durch Einfügen eines 2,20 Meter langen Zwischenstücks (sogenannter „Oelfken“-Schuss) ohne erhebliche Verzögerungen ausgeglichen werden. Durch eine weitere Verlängerung um 1,30 Meter hätten zwei Reservetorpedos mitgenommen werden können und der Bugraum wäre für die Innenbeladung der Torpedos geeignet gewesen. Da diese Änderungen zu weiteren Terminverzögerungen geführt hätten, wurden sie von der Schiffbaukommission abgelehnt und es blieb bei der notwendigen Außenbeladung der Torpedorohre mit einem Eisengerüst und Vertrimmung des Bootes. Als Baukosten der Werft in Finkenwerder wurden 761.721 RM pro Boot ohne Schussbau ermittelt.
Schnorchelanlage Im Gegensatz zur größeren U-Boot-Klasse XXI war die Schnorchelanlage beim kleinen Typ XXIII ausreichend dimensioniert und der Dieselmotor ohne zusätzliche Aufladung reichlich bemessen. Die volle Dieselleistung wurde auch bei der Schnorchelfahrt erreicht, der Ansaugunterdruck betrug nur 38 mbar und der Abgasgegendruck 0,35 Atü. Zudem blieben Schnorchel und Sehrohr in allen Geschwindigkeitsbereichen schwingungsfrei.
Die maximale Schnorchelgeschwindigkeit mit Dieselantrieb war wegen des dabei geringeren Strömungswiderstands höher als die maximale Überwassergeschwindigkeit und erreichte 10,75 kn. Die Ortungswirksamkeit des feindlichen Radars konnte durch Schnorchelfahrt gegenüber dem aufgetauchten Boot auf etwa 30 % gesenkt werden. Ein spezieller gummiartiger Überzug für den Schnorchelkopf mit der Tarnbezeichnung „Schornsteinfeger“ ermöglichte es, die Wahrscheinlichkeit entdeckt zu werden, um weitere 10 % zu verringern.
Das Material dieses Überzugs, das von Johannes Jaumann zusammen mit der IG Farben im Frühjahr 1944 entwickelt wurde, bestand aus einer Aufeinanderfolge von leitfähigen Schichten, deren Leitfähigkeit von außen nach innen bis zur Metallwand des Schnorchels ansteigt. Die einzelnen Schichten werden durch dielektrische Stützschichten mit sehr niedriger Dielektrizitätskonstante voneinander getrennt. Eine auftreffende Radarwelle wird, je tiefer sie eindringt, von dieser Haut mehr und mehr absorbiert. Dabei wird die Amplitude der Welle nach und nach schwächer sowie auch langsamer. Die Energie der Welle wird im Idealfall vollständig in Wärme umgewandelt.Kühnhold, Wege elektrischer Tarnung, S.15 PDF, 1 MB
Die Radarwellen werden wie in einem Sumpf verschluckt – daher sprach man im Zusammenhang dieser Eigenschaft auch von einem Ortungssumpf. Andere Bezeichnungen sind „elektrischer Sumpf“, Leitwert- oder Radarsumpf. Ein ähnliches Prinzip wie beim Aufbau des Überzugs wirkt zur Reflexionsunterdrückung in einem Wellensumpf.
Zur Warnung vor gegnerischer Radarortung befand sich auf dem Schnorchelkopf eine druckfeste Dezimeterwellen-Antenne „Bali 1“.
Eine Warnanlage vor höherfrequenter Zentimeterwellen-Radarortung bei Schnorchelfahrt gab es nicht. Zudem war der Teleskopschnorchel, der mit einem Druckluftmotor binnen 27 Sekunden aus- und eingefahren werden konnte, unzuverlässig. Der Schnorchelkopf hatte ein schwimmerbetätigtes Schnorchelkopfventil, das bei Überflutung automatisch schließen sollte. Die schwimmerbetätigten Ventile waren im Betrieb nicht störungsfrei. Ihre Funktion war abhängig vom Kurs des Bootes zur Seegangsrichtung und es gab kein Mittel gegen Vereisung. Der Druckluftmotor war bei seiner Benutzung so laut, dass beim Alarmtauchen von Schnorchel- auf Schleichfahrt oft auf das Einfahren des Schnorchels verzichtet wurde. Bei ausgefallenem Druckluftmotor war als Ersatz Handbetrieb möglich.
Bei Schnorchelbetrieb funktionierte das Gruppenhorchgerät aufgrund des eigenen Dieselgeräuschs nicht, das Boot selbst konnte jedoch in Entfernungen bis zu 8000 Metern gehorcht werden. Deshalb sollte der Schnorchelbetrieb alle 20 bis 40 Minuten zum Rundhorchen unterbrochen werden.
Dieselmotor mini|Ein Dieselmotor für die U-Boot-Klasse XXIII im Maschinenmuseum Kiel-Wik Durch Reibungsverluste des 2,835:1 zwischen der Drehzahl von Diesel-/Haupt-E-Maschine und Propeller untersetzten Getriebes sowie der Wellenleitung wurden nur etwa 95,5 % dieser Motorleistungen der Schraube zugeführt. Die geringste Geschwindigkeit mit Dieselmotor betrug wegen dessen Rußgrenze 5 kn.
E-Motoren Im Generatorbetrieb konnte die Haupt-E-Maschine bei 300 Volt Spannung einen Dauerstrom von 1280 A liefern. Bei Schleichfahrt mit Haupt-E-Maschine war das Geräusch des Hauptmaschinengetriebes die dominierende Geräuschquelle.
Die maximale Geschwindigkeit mit dem durch Keilriemen 3:1 untersetzten Schleichfahrtantrieb betrug 4,8 kn, die maximale Dauer-Schleichfahrt etwa 4,3 kn, die bei voll aufgeladener Batterie etwa 30 Stunden durchgehalten werden konnte. Bei einer Geschwindigkeit von 2,5 kn war der Unterwasser-Fahrbereich mit 215 sm = 398 km am größten.
Bei fast allen mit dem Schleichfahrtantrieb erreichbaren Geschwindigkeiten war das Boot praktisch geräuschlos. In elf Metern Tauchtiefe und bei 500 Metern Abstand war das Geräusch bei 120 min−1 Propellerdrehzahl geringer als 26 dB. Dabei ist zu berücksichtigen, dass für die dB-Einheit bei Wasserschall eine andere Bezugsgröße (1 µPa) als bei Luftschall (20 µPa) verwendet wird. Ein für Wasser angegebener Schalldruckpegel von 26 dB entspricht einem Schalldruckpegel von 0 dB für Luft (etwa menschliche Hörschwelle).
Dabei erreichte U 2321 in 20 Metern Tauchtiefe bei maximal 28 kW an der Welle 4,8 kn, eine doppelt so hohe Schleichfahrtgeschwindigkeit wie bei der U-Boot-Klasse VIIC. Bei maximaler Schleichfahrt ergaben sich Kavitationsgeräusche, die jedoch durch eine Kantenverdickung an den Propellerspitzen bei um 0,3 kn reduzierter Höchstgeschwindigkeit des Bootes leicht vermeidbar waren. Es wurde beschlossen, diese Veränderung bei allen Typ-XXIII-Booten einzuführen.
Batterieanlage Die Batterieanlage bestand aus zwei Bleiakkumulatoren-Halbbatterien mit erstmals 31 Doppelzellen der Bauart 2 × 21 MAL 740 E/23, um mit weniger Akkuzellen die gewünschten Spannungen von 240 und 120 Volt zu erhalten. Jede Doppelzelle hatte eine Masse von 598 kg. Bei 30 °C und 2176 A Strom hatte die Batterie bei 1,5 Stunden Entladezeit eine Kapazität von 3264 Ah, bei 874 A Strom und 5 Stunden Entladezeit 4370 Ah, bei 270 A Strom und 20 Stunden Entladezeit 5400 Ah und bei 116 A Strom und 50 Stunden Entladezeit 5800 Ah. Die Entladeschlussspannung lag zwischen 1,63 Volt/Einzelzelle bei 2176 A Entladestrom und 1,80 Volt/Einzelzelle bei 116 A Entladestrom. Bei einer mittleren Entladespannung von 2,0 Volt pro Zelle beträgt die rechnerische Gesamtspeicherkapazität etwa 1,3 Megawattstunden. Die vorgesehene Batteriespannung von 240 Volt (= 1,94 Volt/Einzelzelle) bei 1960 A Stromaufnahme der E-Maschine wurde im Bordbetrieb erreicht.
Die Batterieladung begann in der ersten Ladestufe mit 980 A Strom bis 2,4 Volt pro Zelle (= 149 Volt pro Halbbatterie). In der zweiten Ladestufe sank der Strom bei konstant 2,4 Volt Spannung pro Zelle langsam auf 245 A. In der dritten Ladestufe wurde mit konstant 245 A Strom bis 2,7 Volt pro Zelle geladen. Eine Schnellladung mit doppelter Anfangsstromstärke war nicht möglich, da die E-Maschine diesen Strom nicht liefern konnte und die Entlüftung nicht ausreichend dimensioniert war. Die volle Ladezeit nach einer vorherigen Entladung von 3 Stunden mit 1312 A = 3936 Ah betrug 6,75 Stunden, davon 3,6 Stunden für die erste Ladestufe und 1,2 Stunden für die zweite Ladestufe. Die dritte Ladestufe wurde zum Erhalt der Kapazität nur einmal wöchentlich empfohlen.
Die Batteriezellen scheiden bei ihrer Aufladung, starker Entladung und in geringen Mengen auch im Stand Knallgas ab, ein explosionsfähiges Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff. Die Überladung jeder Ah zersetzt Wasser durch Elektrolyse in 0,42 Liter Wasserstoff und 0,21 Liter Sauerstoff pro Zelle.Internetquelle zur Belüftung der Batterieladeräume für Antriebsbatterien, abgerufen am 10. April 2011 Bei 124 Zellen und der für die dritte Ladestufe verwendeten Konstantstromladung von 245 A werden demnach bis zu 19 m³ Knallgas (12,7 m³ Wasserstoff und 6,3 m³ Sauerstoff) pro Stunde im für eine Explosion idealen Mischungsverhältnis freigesetzt. In Luft wird Wasserstoff ab einem Anteil von vier Volumenprozent explosionsfähig.
Beim Laden sollte die Durchlüftung so eingestellt werden, dass aus jeder Akkuzelle pro Minute 59 Liter Luftknallgasgemisch abgesogen wurde, was einer zwanzigfachen Verdünnung der bei einem Ladestrom von 245 A möglichen Knallgasmenge entspricht.
Manövriereigenschaften Die Tauchzeit in Fahrt betrug nur 14 Sekunden. Der Drehkreis war bei Tauchfahrt klein und betrug fast unabhängig von der Geschwindigkeit 150 Meter. Bei Überwasserfahrt lag er zwischen 250 und 280 Metern.