Los portaaviones de la clase Graf Zeppelin eran cuatro buques planeados a mediados de la década de 1930 por el Gran Almirante Erich Raeder como parte del programa de rearme (Plan Z) después de que Alemania y Gran Bretaña firmaran el Acuerdo Naval Anglo-Alemán. Fueron planeados después de un estudio exhaustivo de los diseños de portaaviones japoneses. Los arquitectos navales alemanes se encontraron con dificultades debido a la falta de experiencia en la construcción de tales buques, las realidades de las operaciones de los portaaviones en el Mar del Norte y la falta de claridad general en los objetivos de la misión de los barcos.
Esta falta de claridad condujo a características tales como cañones tipo crucero para incursiones comerciales y defensa contra cruceros británicos, que fueron eliminados o no incluidos en los diseños de portaaviones estadounidenses y japoneses.
Una combinación de luchas políticas internas entre la Kriegsmarine y la Luftwaffe, disputas dentro de las filas de la propia Kriegsmarine y el interés menguante de Hitler conspiraron contra los portaaviones. La escasez de trabajadores y materiales ralentizó aún más la construcción y, en 1939, Raeder redujo el número de barcos de cuatro a dos. Aun así, la Luftwaffe entrenó a su primera unidad de pilotos para el servicio de portaaviones y la preparó para las operaciones de vuelo. Con el advenimiento de la Segunda Guerra Mundial, las prioridades cambiaron a la construcción de submarinos; un portaaviones, Flugzeugträger B, se desguazado en la grada mientras que el trabajo en el otro, Flugzeugträger A (bautizado como Graf Zeppelin) continuó provisionalmente pero se suspendió en 1940. La unidad aérea programada para ella se disolvió en ese momento.
El papel de los aviones en la Batalla de Tarento, la persecución del acorazado alemán Bismarck, el ataque a Pearl Harbor y la Batalla de Midway demostraron de manera concluyente la utilidad de los portaaviones en la guerra naval moderna. Con la autorización de Hitler, se reanudó el trabajo en el portaaviones restante. El progreso se retrasó nuevamente, esta vez por la demanda de aviones más nuevos diseñados específicamente para uso en portaaviones y la necesidad de modernizar el barco a la luz de los acontecimientos de la guerra.
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Después de 1933, la armada alemana comenzó a investigar la posibilidad de construir un portaaviones. Wilhelm Harderer fue profesor asistente de construcción naval en el Instituto de Tecnología de Berlín durante nueve años, y en abril de 1934 fue designado para planificar los preparativos de diseño de un portaaviones. El primer diseño de Harderer fue un barco de 22.000 toneladas capaz de transportar 50 aviones y capaz de alcanzar los 35 nudos. El Acuerdo Naval anglo-alemán se firmó el 18 de junio de 1935, lo que permitía a Alemania construir portaaviones con desplazamientos totales de hasta 38 500 toneladas. Sin embargo, la capacidad de construcción alemana etaba limitada al 35% del total de toneladas del Reino Unido. La Armada alemana decidió entonces reducir el diseño de Harderer a 19.560 toneladas para que se pudieran construir dos barcos dentro del límite del 35 %.
Se decidió que el nuevo portaaviones debía poder defenderse contra las fuerzasde superficie, lo que requeria un blindaje similar a la de un crucero pesado. Se determinó que un armamento de 16 cañones de 15 cm sería suficiente para defender el barco de los destructores. En 1935 Hitler anunció que Alemania construiría un portaaviones para fortalecer su armada. Un oficial de la Luftwaffe, otro de la marina y un ingeniero naval visitaron Japón en el otoño de 1935 para obtener un plano para el equipo de la cubierta de vuelo y visitaron el portaaviones Akagi. Alemania también intentó investigar el portaaviones británico Furious, pero no tuvo éxito.
La quilla del Graf Zeppelin se colocó en la grada el 28 de diciembre de 1936. Hasta hacía poco tiempo, el acorazado Gneisenau estaba montado en esta grada. El barco fue construido por el astillero Deutsche Werke en Kiel. Dos años más tarde, el almirante Erich Raeder anunció un ambicioso plan de construcción naval llamado Plan Z. El plan era construir la Armada alemana hasta un punto donde pudiera desafiar a la Royal Navy. Según el Plan Z, se suponía que la Armada tendría cuatro portaaviones como parte de su fuerza para 1945. El 1 de marzo de 1939, Hitler aprobó el plan de construcción. En 1938 se ordenó un segundo portaaviones con el nombre provisional "B" y se construiría en el astillero Germania Werft en Kiel. El Graf Zeppelin fue botado el 8 de diciembre de 1938.