mini|Seitenraddampfer: Blümlisalp auf dem Thunersee, Schweiz mini|Heckraddampfer: Die Delta Queen, Mud Island, Memphis, Tennessee, Mai 2003 mini|Seitenraddampfer Montreux in Ouchy (Lausanne) Ein Raddampfer ist ein Dampfschiff, das von zwei seitlichen Schaufelrädern (Seitenraddampfer) oder einem Schaufelrad am Heck (Heckraddampfer) angetrieben wird. Raddampfer zum Schleppen von Lastkähnen werden Raddampfschlepper genannt.
Raddampfer wurden hauptsächlich im ausgehenden 19. und beginnenden 20. Jahrhundert gebaut, als die Dampfschifffahrt Stand der Technik im Schiffbau war. Die langsam laufenden Dampfmaschinen waren sehr gut zum Antrieb der bis zu mehreren Metern im Durchmesser großen Schaufelräder geeignet.
Einige Raddampfer sind erhalten geblieben und werden heute vor allem zu touristischen Zwecken weiter eingesetzt. Sie verbrauchen rund zwei- bis dreimal so viel Treibstoff wie vergleichbare Dieselmotorschiffe, was entsprechend höhere Betriebskosten und Treibhausgasemissionen zur Folge hat. Daher werden die Raddampfer etwa auf den Schweizer Seen vor allem als Publikumsattraktionen auf den touristischen Hauptrouten eingesetzt.Paul Schneeberger: Schweizer Dampfschiffe: Grösserer Aufwand, unbezahlbarer Mehrwert. In: NZZ, 17. Juli 2015
Technik mini|Detail eines exzentergesteuerten Schaufelrads (Raddampfer Stadt Luzern auf dem Vierwaldstättersee)
Schaufelrad Ein Schaufelrad für den Schiffsantrieb, dessen Idee bereits in der Antike entwickelt wurde, hat eine Achswelle, an der mit zusätzlichen Haltevorrichtungen radial Platten bzw. „Schaufeln“ befestigt sind (klassische Form). Seitlich oder am Heck angebracht, wird durch die fortlaufende Drehung der eintauchenden Schaufelblätter ein Vortrieb erzeugt.
Bei Schaufelrädern mit starr befestigten, radial ausgerichteten Schaufelplatten schlägt die eintauchende Schaufel je nach Lage der Achse über der Wasseroberfläche mehr oder weniger schräg auf dem Wasser auf, die austauchende Schaufel hat in umgekehrter Richtung die gleiche Position. Dies führt dazu, dass ein erheblicher Teil der Antriebsenergie neben dem Vortrieb nur dazu verwendet wird, Wasser sowohl nach unten als auch nach oben zu drücken.
Deswegen verwendete man praktisch von Beginn an exzentergesteuerte Radschaufeln (feathering wheel), die annähernd senkrecht ins Wasser eintauchen und in dieser Stellung durchs Wasser geführt werden. Diese nach einem ganz einfachen Prinzip funktionierende Steuerung der Radschaufeln, die den Wirkungsgrad der Schaufelräder wesentlich erhöht, stellt also nicht erst eine spätere Verbesserung des Schaufelradantriebs dar, sondern gehört bereits in den Kontext der Entstehung mechanischer Schiffsantriebe, also des Schaufelrades und der Schiffsschraube, im ersten Drittel des 19. Jahrhunderts.
Die Exzentersteuerung mit dem Königsarm hat den Nachteil, dass die Schaufeln einen geringen Phasenversatz beim Ein- und Austauchen haben, was den Wirkungsgrad verringert. Daher wurde in einer Simulation ein getriebegesteuerter Exzenter entwickelt und im Modellmaßstab am Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e. V. in Duisburg getestet. Da ein Schaufelrad im Gegensatz zu Schrauben und Propellern auch bei geringem Tiefgang gute Wirkungsgrade erreicht, könnte ein derartig modifiziertes Schaufelrad als Antrieb für Schubschiffe dienen.
Bei den meisten Seitenraddampfern sind beide Schaufelräder auf einer durchgehenden Welle befestigt und werden von einer gemeinsamen Maschinenanlage synchron angetrieben. Ist jedoch eine erhöhte Manövrierfähigkeit bis hin zum Drehen auf der Stelle gefordert, typischerweise bei Seitenrad-Hafenschleppern, oder stünde eine quer durchgehende Radwelle in Konflikt, beispielsweise mit dem (aus Stabilitätsgründen tief angeordneten) längs durchgehenden Fahrzeugdeck einer Seitenrad-Auto- oder insbesondere Eisenbahnfähre, wird jedes Schaufelrad oftmals von einer eigenen, unabhängig ansteuerbaren Maschine angetrieben.
Maschine mini|Kurbeltrieb und rechte Dampfmaschine des Heckraddampfers Natchez bei halber Fahrt auf dem Mississippi bei New OrleansBei Heckradschiffen dominierten große, langhubige und vor dem Schaufelrad situierte Dampfmaschinen, deren lange Treibstangen direkt das dazwischen liegende Schaufelrad antrieben. Der Antrieb der legendären Delta Queen ist beispielsweise eine Verbunddampfmaschine mit einem Zylinderhub von 3,05 Metern und einer Leistung von 2.000 PS. Der Hochdruckzylinder besitzt einen Durchmesser von 66 cm, der Niederdruckzylinder misst 1,33 m. Das Schaufelrad mit 28 Schaufeln hat einen Durchmesser von 8 m und eine Breite von 6,5 m.
Bei Seitenradschiffen befindet sich die Maschine zwischen den Schaufelrädern innerhalb des Schiffsrumpfs. Von den Anfängen bis um die Jahrhundertwende dominierten oszillierende Dampfmaschinen, die aufgrund der niedrigen Bauhöhe direkt unter der Radwelle positioniert waren. Ab den 1850er Jahren kamen zunehmend Verbunddampfmaschinen zur Anwendung, in der Fachsprache als Compoundmaschine bezeichnet. Oszillierende Dampfmaschinen wurden allmählich von schrägliegenden Zwei- oder Dreizylinder-Verbunddampfmaschinen mit Kreuzkopf und Pleuel abgelöst, die aufgrund der größeren Dimensionen Leistungen von über 2.000 PS erreichen konnten. Aufgrund dessen beanspruchten die Maschinen jedoch zunehmend mehr Platz unter Deck.
Geschichte mini|Römisches Schaufelradschiff (Miniatur aus dem 15. Jh.) mini|Portalbogenzierde mit Schaufelraddampfer-Motiv und Wappen an einem Gebäude am Markt in Bad Schandau mini|Die Clermont von Fulton gilt als das erste brauchbare Dampfschiff, zum Vortrieb wurden Schaufelräder verwendet.
Der Einsatz von Schaufelrädern in der Schifffahrt ist zum ersten Mal beim römischen Ingenieur Vitruvius belegt, der in seinem Werk „De architectura“ (X 9.5-7) ein Schaufelrad beschreibt, das als Schiffshodometer fungiert. Die anonyme römische Kriegsschrift „De Rebus Bellicis“ aus dem späten 4. Jahrhundert enthält den Vorschlag eines Kriegsschiffes mit mehreren Schaufelrädern, angetrieben von Ochsen (Kapitel XVII). Nachweislich umgesetzt wurde diese Idee erstmals in China, als der Admiral Wang Zhen’e im Jahr 418 seine Flotte zur Bekämpfung der Piraten auf dem Jangtsekiang mit Schaufelrädern ausstattete (siehe Chinesische Schaufelradboote).
Denis Papin baute 1707Alonso Péan, Louis de La Saussaye: La vie et les ouvrages de Denis Papin. Franck, Paris 1869, S. 235 ff. (gallica.bnf.fr). ein durch seinen Dampfzylinder und Muskelkraft angetriebenes Schaufelradboot, mit dem er auf der Fulda von Kassel nach Münden fuhr, wo es aufgrund eines Disputs um Passierrechte von anderen Flussschiffern zerstört wurde.Capitel 14. Actenmäßiger Beweis, daß das erste Dampfschiff der Welt auf der Fulda von Cassel nach Münden gefahren und daselbst vernichtet wurde. In: Geschichte der Stadt Münden. Münden 1878, S. 113 ff. (Digitalisat).
Die Pyroscaphe war der erste Raddampfer, der über eine längere Zeit im Einsatz war, und wurde von Claude François Jouffroy d’Abbans 1782 konstruiert. Als zweiter funktionstüchtiger Raddampfer gilt die 1801 gebaute Charlotte Dundas. Ihr Schaufelrad befand sich am Heck noch innerhalb des Rumpfes. 1807 baute der Amerikaner Robert Fulton den ersten wirtschaftlich erfolgreichen Raddampfer. Seine hölzerne Clermont (North River Steam Boat) mit einer Dampfmaschine von James Watt war der erste Dampfer, der rentabel betrieben werden konnte.
Sogenannte Glattdeck- oder Eindeck-Dampfer verfügten außer den Radkästen über keine Aufbauten. Ab den 1870er-Jahren kamen für die Passagierbeförderung in der Binnenschifffahrt Salondampfer auf, die sich durch Aufbauten auszeichnen, die über einen großen Teil der Schiffslänge gehen. Zugleich wurden beispielsweise auf dem Vierwaldstättersee mehrere Glattdecker zu sogenannten Halbsalondampfern umgebaut, bei denen auf dem Achterdeck ein Salon für die erste Klasse errichtet wurde.
Beginnend mit ersten Versuchen in den 1930er-Jahren (Genève auf dem Genfersee) wurden Raddampfer zunehmend zu Motorschiffen mit diesel-elektrischem bzw. (seltener) diesel-mechanischem Antrieb umgebaut. Damit konnten die personalintensiven Kesselanlagen und Dampfmaschinen entfallen und die Maschine direkt von der Brücke gesteuert werden. Durch den zunehmenden Einsatz von Motorschiffen begann in den 1950er Jahren das sogenannte „Dampfersterben“, dem zahlreiche alte Dampfschiffe zum Opfer fielen.
Der Raddampfer Montreux, der auf dem Genfersee unterwegs ist, wurde im Jahr 2000 nach 40 Jahren von Diesel- auf Dampfbetrieb zurückgebaut; sein Antrieb gilt als die erste elektronisch gesteuerte Dampfmaschine. Die Betriebskosten sollen sich in der Größenordnung eines modernen Dieselantriebs bewegen, dabei aber eine wesentlich geringere Umweltbelastung verursachen.
Verbreitung USA mini|Schaufelrad () bei einem Heckraddampfer
Durch den Film kam der „typisch amerikanische Raddampfer“ auf dem Mississippi River zu Ruhm, der allerdings auch auf vielen anderen Flüssen verbreitet war. Der flache Rumpf und das große Schaufelrad am Heck der Flussdampfer ermöglichten das Befahren von flachen Gewässern mit vielen Sandbänken. Der Höhepunkt seiner Bedeutung für den Personentransport lag etwa um die Mitte des 19. Jahrhunderts. Der Ausbau des Eisenbahnnetzes und der Ausbruch des US-Bürgerkrieges sorgten dafür, dass andere Transportmittel in den Vordergrund traten. In historischer Zeit waren viele Seitenraddampfer auf dem Mississippi unterwegs. So war beispielsweise der größte Frachtdampfer des amerikanischen Westens, die Hill City, ein Seitenraddampfer,New York Times, Sonntag, 29. März 1903, Seite 1 der nach Umbauten und der Umbenennung zur Corwin H. Spencer als Ausflugsdampfer bei der Weltausstellung 1904 in St. Louis verkehrte.
Im Unterschied zu europäischen Raddampfern kamen bei den in den USA gebauten und eingesetzten Schiffen regelmäßig stehende Dampfmaschinen mit erheblicher Bauhöhe zum Einsatz (Balanciermaschinen).
Einige Raddampfer, wie die Mississippi Queen, wurden in den 1970er Jahren unter Verwendung historischer Dampfmaschinen vollständig neu gebaut.
Europa mini|Oscar Huber (1922; Raddampfschlepper, letzter Schleppeinsatz auf dem Rhein 1966) mini|Ruthof / Érsekcsanád (1923; Raddampfschlepper, heute Donau-Schiffahrts-Museum Regensburg)
In Europa setzten sich vor allem Raddampfer mit zwei seitlichen, etwa mittschiffs angebrachten Schaufelrädern (Seitenraddampfer) durch. Seit den 1970er Jahren wurden in Europa viele Raddampfer vor der Verschrottung gerettet und aufwändig restauriert. Daher verkehren heute noch touristisch genutzte Raddampfer auf einigen großen Flüssen und Seen in Europa.
Deutschland mini|Motorschiff Louisiana Star im Design eines Raddampfers im Hamburger Hafen
In Dresden betreibt die Sächsische Dampfschiffahrt mit neun historischen Raddampfern nach eigenen Angaben die größte und älteste Raddampferflotte der Welt, unter anderem mit der Stadt Wehlen aus dem Jahr 1879. Es ist das älteste Schiff der Flotte. Die im Jahr 1884 gebaute Diesbar wird noch mit Kohle befeuert. Während in der Diesbar und in der Stadt Wehlen Dampfmaschinen mit dem Baujahr 1857 eingebaut sind, haben die anderen sieben Raddampfer noch ihre Ursprungsmaschinen, die jedoch auf Ölfeuerung umgerüstet wurden. Sie sind im Sommer täglich im Einsatz. Der jüngste und größte Dampfer, die Leipzig, stammt aus dem Jahre 1929. Sie alle stehen unter Denkmalschutz.