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Schiffsführungssimulator: Mehr Sicherheit im Schiffsverkehr

Schiffsführungssimulator: Mehr Sicherheit im Schiffsverkehr

In einer kalten Winternacht im Januar 2011 kentert das Tanklastschiff "Waldhof" um 4:42 Uhr im eiskalten Wasser des Rheins. Der Schiffsführer kommt dabei ums Leben und ein weiteres Besatzungsmitglied ist bis heute vermisst. Das Schiff mit über 2.000 Tonnen Schwefelsäure im Laderaum behindert für Wochen die Durchfahrt des Rheins. Nach dem Unfall steht sofort die Frage im Raum, wie sicher der Schiffsverkehr auf unseren Flüssen ist, bei Nacht, bei Hoch- oder Niedrigwasser, mit immer längeren Schubverbänden oder immer mehr Flusskreuzfahrtschiffen? Wie konnte es zu diesem schweren Unfall kommen? War es menschliches Versagen oder gab es äußere Ursachen, die das Schiff zum Kentern brachten? Das Bundesverkehrsministerium stand damals unter großem Erklärungsdruck und entschied deshalb, dass der Unfallhergang so genau wie möglich in einem Schiffsführungssimulator nachgestellt werden sollte.

Das aufwändige Abbild der Natur

Exakte Abbildung der Topographie des Rheinbetts auf Höhe der Loreley.
Exakte Abbildung der Topographie des Rheinbetts auf Höhe der Loreley. Ermittelt werden diese Daten mit Hilfe des Echolots.

Der Simulator steht in den Karlsruher Räumen des Bundesamtes für Wasserbauliches Versuchswesen (BAW). Man hatte sich dort lange um die Konstruktion eines solchen Simulators für die Binnenschifffahrt bemüht und jetzt war der Moment, in dem die Experten zeigen konnten, wie hilfreich so ein virtuelles Werkzeug sein kann. Viele Rechner sind erforderlich, um die komplexe Situation auf einem Fluss realistisch im Computer abzubilden. Neben den Satellitendaten des Geländes, sind vor allem genaue Echolotdaten vom Relief des Flussbetts erforderlich. Denn nur so lassen sich die Wasserströmungen an jeder Stelle des Flusses in numerischen Modellen berechnen. Sie wirken auf den Schiffskörper und beeinflussen das Steuern eines Schiffs erheblich. Auch die Schiffsmodelle in der Software sind exakte Abbildungen von realen Schiffen. Wichtig ist dabei, dass man nicht nur die das Aussehen, sondern auch das Steuerverhalten jedes Schiffes in der Natur genau bestimmt und diese Daten ebenfalls in das virtuelle Modell einspeist. Nur so kann ein realistisches Abbild der Wirklichkeit geschaffen werden. Erst wenn der Schiffsführer des realen Schiffs im Simulator die Eigenschaften seines Schiffs wiedererkennt, kann man Tests unter realistischen Bedingungen durchführen.

Die Lösung des Rätsels

Schiffsführer am Simulator
Schiffsführer am Simulator. Er hat alle Steuer- und Navigationsinstrumente zur Verfügung, wie er sie aus seiner Praxis gewohnt ist.

Im Fall der "Waldhof" wurden die genaue Situation auf dem Rhein inklusive des Schiffsverkehrs in der Unfallnacht exakt nachgestellt. Es ging vor allem um die Frage, ob die "Akropolis", ein großes entgegenkommendes Personenschiff, den Unfall ausgelöst hatte. Zwei patentierte Schiffsführer fuhren mit der virtuellen "Waldhof" 14 mal die Strecke ab und kamen übereinstimmend zu dem Schluss, dass die "Waldhof" zwar ein schwieriges Manöver fahren musste, um der Akropolis auszuweichen, aber dass dies mit einem voll funktionsfähigen Schiff problemlos möglich gewesen wäre. Man konnte außerdem durch diese Fahrten nachweisen, dass der Motor bis zum Kentern gelaufen sein musste und deshalb das Schiff bis zum Ende voll manövrierfähig hätte sein müssen. Erst durch die Untersuchung der Schiffsbeladung konnte schließlich die Unfallursache vollständig aufgeklärt werden. Es stellt sich heraus, dass die Tanks nur bis zur Hälfte gefüllt waren, sodass die Flüssigkeit darin bei Schräglage des Schiffs diese immer weiter verstärkte, was beim Ausweichmanöver mit der entgegen kommenden Akropolis schließlich zum Kentern führte.

Der virtuelle Blick in die Zukunft

Mittlerweile ist der Schiffsführungssimulator bei der BAW nicht mehr wegzudenken, denn alle geplanten Veränderungen am Flussbett, an der Streckenführung oder an Schleusen und Brücken lassen sich damit im Schiffsbetrieb testen, noch bevor es sie in der Realität gibt. Schiffsführer durchfahren die virtuellen Neuerungen ohne reales Risiko und können dabei wichtige Erkenntnisse für die Sicherheit gewinnen, die sich dann bei den späteren Baumaßnahmen berücksichtigen lassen. Schon jetzt kann man deshalb extreme Niedrig- oder Hochwasserstände auf den Flüssen testen, wie wir sie durch die allmähliche Klimaveränderung in der Zukunft erleben werden. Um auch unter solchen Bedingungen die Binnenschifffahrt sicher aufrecht zu erhalten, werden deshalb jetzt bereits Strategien entwickelt, um auf zukünftige Extremwasserstände effektiv reagieren zu können. Denn die Schifffahrt bietet gerade für die günstige und umweltfreundliche Lastenbeförderung in Deutschland ein Potential, dass noch längst nicht ausgeschöpft ist.

Autor: Jörg Wolf (SWR)

Stand: 09.09.2017 11:41 Uhr