1 Aufgabe der Risikoabschätzung
1 Aufgabe der Risikoabschätzung 1 Aufgabe der Risikoabschätzung
vorliegt, das Schiff in Entfernungszone m eine bestimmte Strecke S m zurückzulegen hätte, bei Windstärke b aus Windrichtung r – und ohne dass Gegenmaßnahmen greifen würden. Die bedingte Kollisionswahrscheinlichkeit für eine spezifische Route ergibt sich als Summe der Produkte der einzelnen, für eine Kollision günstigen bedingten Wahrscheinlichkeiten aus Gleichung 1 bis 6 und der Annahme, dass jedes Hereindriften in den Park eine Kollision ist ( p t = 1), also (7) pcol = pLoC pl pm pb pr pd pt l M B R D T ∑∑∑∑∑ m= 1 b= 1 r= 1 d = 1 t= 1 Die erwartete Anzahl der Kollisionen pro Jahr für einen Verkehrsweg ergibt sich unter der Annahme einer Binomialverteilung B.V. (n;p) mit den Parametern n = A l (Anzahl der p col Schiffsbewegungen auf der Route) und p = l . p col p col Nehmen wir zusätzlich an, l ist für jede Teilmenge von A l identisch und jede beliebige Teilmenge von A l ist ebenfalls binomial verteilt mit den Parametern n = Umfang der Teilmenge nijkl und l , gilt für Teilmengen von A l , dass wir die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein Schiff mit der Kombination ijkl beobachtet wird und eine Kollision hat, mit (8) p col = l ijkl p col l p ijkl schätzen können. Die absolute Häufigkeit einer Merkmalskombination (nijkl) aus bestimmtem Schiffstyp (z.B. Autotransporter), einer bestimmten Schiffsgröße (z.B. < 8.000 BRZ) und einer bestimmten Ladung (z.B. kein Gefahrgut) dividiert durch die Anzahl (A) der Schiffsbewegungen im Betrachtungsgebiet n pijkl = (9) A ijkl ergibt die relative Häufigkeit dieser Kombination als Schätzung für die entsprechende Wahrscheinlichkeit. Die entsprechenden Kollisionshäufigkeiten pro Jahr können für das jeweilige l durch Multiplikation mit A l errechnet werden. Die gesamte erwartete Kollisionshäufigkeit für eine Schifffahrtsroute pro Jahr ergibt sich dann als col col l (10) l h l = p A und die erwarteten Kollisionshäufigkeiten im Jahr für Teilmengen von A als p col (11) h col = l ijkl p col lijkl A Die Gesamtkollisionswahrscheinlichkeit im betrachteten System kann dann ergänzend mit Gleichung 12 als ©GAUSS 3605/2009 Endbericht 4.1 Seite 54 von 104
(12) p col I = ∑∑∑∑ i J j K k L l p col lijkl geschrieben werden und entspricht der Summe der geschätzten Kollisionswahrscheinlichkeiten über alle Schiffstypen, alle Größenklassen, alle Frachtklassen und alle Schifffahrtsrouten. Vorsorglich weisen wir darauf hin, dass dieser Wert im Hinblick auf Risikovorsorge die geringste Aussagekraft hat. Analog zu Gleichung 11 kann die Kollisionshäufigkeit für das gesamte Betrachtungsgebiet mit h col = p col A (13) benannt werden. Gleichung (13) gibt somit die Kollisionshäufigkeit aus Sicht des Windparks an. Die reziproke Darstellung von h col ergibt die Kollisionshäufigkeit in Jahren. 5.1.2 Darstellung der Kollisionshäufigkeiten In Tabelle 5-1 sind die mit der im vorausgehenden Text beschriebenen Vorgehensweisen ermittelten Kollisionshäufigkeiten für die betrachteten Schifffahrtsrouten dokumentiert. Schifffahrtsroute h col in Jahren VTG TGB 2,23E-04 4.478 VTG GBWA 8,36E-04 1.197 Ems/Skagen 4,31E-05 23.193 Jade Approach/Newcastle 3,79E-06 263.842 Summe Park 1,11E-03 904 Tabelle 5-1 Kollisionshäufigkeiten je Schifffahrtsroute für die Ausbauphase des OWP Borkum Riffgrund West nach Methodik LoC In Tabelle 5-1 sind in der zweiten Spalte die Wahrscheinlichkeiten einer Kollision für ein Schiff mit LoC, das unterwegs auf dem betreffenden Verkehrsweg ist, angegeben. In der dritten Spalte befinden sich die Angaben der Kollisionshäufigkeiten pro Jahr für den betreffenden Verkehrsweg. Dessen reziproker Wert ergibt die gedanklich leichter fassbare Angabe des rechnerischen Zeitraums, in dem mit einer Kollision gerechnet wird. In den Zeilen 2-5 sind die einzeln ermittelten Ergebnisse für die Schifffahrtsrouten VTG Terschelling German Bight (TGB), VTG German Bight Western Approach (GBWA), Ems/Skagen und Jade Approach/Newcastle aufgeführt. In der letzten Zeile sind die Einzelbetrachtungen zusammengefasst, diese geben die ermittelte Kollisionshäufigkeit aus Sicht des Windparks wieder. Die ermittelte Wahrscheinlichkeit für die Kollision eines in dem betrachteten Seegebiet auf dem VTG TGB fahrenden Schiffes mit einer WEA beträgt für die betrachtete Ausbauphase des Offshore-Windparks Borkum Riffgrund West danach 2,23E-04 bzw. eine Kollision in 4.478 Jahren. Aus Sicht des Windparks wurde eine jährliche Kollisionshäufigkeit von 1,11E-03, entsprechend der Häufigkeit einer Kollision im Zeitraum von 904 Jahren ermittelt. ©GAUSS 3605/2009 Endbericht 4.1 Seite 55 von 104
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vorliegt, das Schiff in Entfernungszone m eine bestimmte Strecke S m zurückzulegen hätte, bei<br />
Windstärke b aus Windrichtung r – und ohne dass Gegenmaßnahmen greifen würden.<br />
Die bedingte Kollisionswahrscheinlichkeit für eine spezifische Route ergibt sich als Summe<br />
<strong>der</strong> Produkte <strong>der</strong> einzelnen, für eine Kollision günstigen bedingten Wahrscheinlichkeiten aus<br />
Gleichung 1 bis 6 und <strong>der</strong> Annahme, dass jedes Hereindriften in den Park eine Kollision ist<br />
( p t<br />
= 1), also<br />
(7) pcol<br />
= pLoC<br />
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1<br />
Die erwartete Anzahl <strong>der</strong> Kollisionen pro Jahr für einen Verkehrsweg ergibt sich unter <strong>der</strong><br />
Annahme einer Binomialverteilung B.V. (n;p) mit den Parametern n = A l (Anzahl <strong>der</strong><br />
p col<br />
Schiffsbewegungen auf <strong>der</strong> Route) und p = l .<br />
p col<br />
p col<br />
Nehmen wir zusätzlich an, l ist für jede Teilmenge von A l identisch und jede beliebige<br />
Teilmenge von A l ist ebenfalls binomial verteilt mit den Parametern n = Umfang <strong>der</strong> Teilmenge<br />
nijkl und l , gilt für Teilmengen von A l , dass wir die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein<br />
Schiff mit <strong>der</strong> Kombination ijkl beobachtet wird und eine Kollision hat, mit<br />
(8)<br />
p<br />
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=<br />
l ijkl<br />
p<br />
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schätzen können. Die absolute Häufigkeit einer Merkmalskombination (nijkl) aus bestimmtem<br />
Schiffstyp (z.B. Autotransporter), einer bestimmten Schiffsgröße (z.B. < 8.000 BRZ) und einer<br />
bestimmten Ladung (z.B. kein Gefahrgut) dividiert durch die Anzahl (A) <strong>der</strong> Schiffsbewegungen<br />
im Betrachtungsgebiet<br />
n<br />
pijkl =<br />
(9) A<br />
ijkl<br />
ergibt die relative Häufigkeit dieser Kombination als Schätzung für die entsprechende Wahrscheinlichkeit.<br />
Die entsprechenden Kollisionshäufigkeiten pro Jahr können für das jeweilige l durch<br />
Multiplikation mit A l errechnet werden. Die gesamte erwartete Kollisionshäufigkeit für eine<br />
Schifffahrtsroute pro Jahr ergibt sich dann als<br />
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(10)<br />
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=<br />
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und die erwarteten Kollisionshäufigkeiten im Jahr für Teilmengen von A als<br />
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(11)<br />
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Die Gesamtkollisionswahrscheinlichkeit im betrachteten System kann dann ergänzend mit<br />
Gleichung 12 als<br />
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