Patrick Schiller Diplomarbeit - Institut für Entwerfen von Schiffen und ...

September 2010
SCHRIFTENREIHE SCHIFFBAU
Patrick Schiller
Untersuchung der theoretischen
Vermeidbarkeit von Seeunfällen
durch die Anwendung der
MSC.1/Circ. 1228 und MSC/Circ. 707

Diplomarbeit
Untersuchung der theoretischen Vermeidbarkeit
von Seeunfällen durch die Anwendung der
MSC.1/Circ. 1228 und MSC/Circ. 707
Technische Universität Hamburg-Harburg
Institut für Entwerfen von Schiffen und Schiffssicherheit
Vorgelegt von: cand. ing. Patrick Schiller
Matrikelnummer: 29388
Erster Gutachter: Prof. Dr.-Ing. Stefan Krüger
Zweiter Gutachter: Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud
September 2010

Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Nomenklatur
IV
VII
VIII
Zusammenfassung 1
1. Einleitung 2
2. Gefahren für Schiffe in schwerem Wetter 4
2.1. Große Rollwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2. Hohe Beschleunigungen (Rollbeschleunigungen) . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3. Surfen und Querschlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3. Die Richtlinien MSC.1/Circ. 1228 und MSC/Circ. 707 11
3.1. Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2. Die Kriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2.1. Surfen und Querschlagen (K1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.2.2. Auftreffen auf aufeinanderfolgende hohe Wellen (K2) . . . . . . . . . . 14
3.2.3. Synchrones Rollen und parametrische Rollbewegungen (K3) . . . . . . . 15
3.3. Ermittlung der Daten zur Anwendung der Richtlinien . . . . . . . . . . . . . . 15
3.4. Vorgehensweise bei der Anwendung der Richtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.5. Weitere IMO Dokumente zur MSC/Circ. 707 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.5.1. SLF 44/INF.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.5.2. SLF 48/4/8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4. Bestimmungsmöglichkeiten der Rolleigenperiode von
Schiffen 22
4.1. Für kleine Rollwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.2. Für große Rollwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.3. Im Seegang (vereinfachte Methode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5. Seegangssimulationen mit E4-ROLLS 27
5.1. Darstellung von natürlichem Seegang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.2. Theoretischer Ansatz der Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6. Untersuchung und Auswertung 32
6.1. Untersuchte Schiffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.2. Vorgehensweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.3. Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.3.1. Reale Kenterunfälle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.3.2. Modelluntersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
6.3.3. Andere Unfälle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
II

6.4. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
6.4.1. Kriterium für Surfen und Querschlagen (K1) . . . . . . . . . . . . . . . 69
6.4.2. Kriterium für das Auftreffen auf aufeinanderfolgender hoher Wellen (K2) 70
6.4.3. Kriterium für synchrones Rollen und parametrische Rollbewegungen (K3) 70
7. Schwächen der Richtlinien 71
7.1. Auftreffen auf aufeinanderfolgende hohe Wellen (K2) . . . . . . . . . . . . . . 71
7.2. Synchrones Rollen und parametrische Rollbewegungen (K3) . . . . . . . . . . . 71
7.3. Surfen und Querschlagen (K1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
7.4. Aussagen zur Gültigkeit der Richtlinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
8. Zusammenfassung 73
Literatur 74
Anhang 75
A. FIDAMUS 77
B. LOHENGRIN 78
C. IRENE OLDENDORF 79
D. HOHENEICHEN 80
E. WILHELM 81
F. HALSTENBEK 82
G. FINNBIRCH 83
H. COUGAR ACE 84
I. JRS CANIS 85
J. ANL PACIFIC 86
Erklärung 87
III

Abbildungsverzeichnis
1. Durch Seeschlag beschädigte Container (links), überkommende Welle auf einem
Tanker (rechts), [1] und [2]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2. M.V. Cougar Ace mit ca. 60° Krängung (links), APL China mit umgestürzten
Containerstapeln (rechts), [3] und [4]. . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3. Schematische Darstellung des durch die Wellenschräge einer Querwelle hervorgerufen
krängenden Hebels, aus [5]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4. Schematische Darstellung der Wellenberg- (grün) und der Wellentalsituation
(blau), aus [5]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
5. Beispiel für extreme Hebelarmschwankungen und komplett negativer Stabilität
in der Wellenbergsituation für die Unfallsituation der Halstenbek. . . . . . . 7
6. Gegenüberstellung des Gefahrenbereichs für K1 (707 links und 1228 rechts). . . 13
7. Gegenüberstellung des Gefahrenbereichs für K2 (707 links und 1228 rechts). . . 14
8. Schematische Darstellung der Ablauffolge bei der Anwendung der Richtlinien
MSC/Circ. 707, aus [6]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
9. Beispiel für ein Polardiagramm mit Resonanzlinien (durchgezogene Linien 1:1
Resonanz, gestrichelte Linien 2:1 Resonanz) für eine Rollperiode von 15 Sekunden,
aus [7]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
10. Beispiel für eine abklingende Rollschwingung mit großem Startrollwinkel, aus [8]. 22
11. Verlauf der Glattwasserhebelarmkurve weit unter der Tangente im Nullpunkt,
aus [9]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
12. Verlauf der Glattwasserhebelarmkurve bis zu großen Winkeln nahezu wie ihre
Tangente im Nullpunkt, aus [9]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
13. Verlauf der Glattwasserhebelarmkurve weit über der Tangente im Nullpunkt, aus
[9]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
14. Schematische Darstellung der Ermittlung von GM eff , es gilt dabei A 1 = A 2 . . 25
15. Beispiel für die Ermittlung einer mittleren, im Seegang wirkenden, Hebelarmkurve.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
16. Langkämmiger (links) und kurzkämmiger Seegang (rechts), aus [10]. . . . . . . 28
17. Beispiel für Polardiagramme mit langkämmigen (links) und kurzkämmigen Seegang
(rechts) für das Erreichen eines Rollwinkels von 50°, aus [11]. . . . . . . 28
18. JONSWAP-Spektrum mit diskreten Stützstellen mit gleichem Energieinhalt, aus
[5]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
19. Prinzip der aquivalenten Welle nach Grim, aus [5]. . . . . . . . . . . . . . . . . 31
20. Gerneralplan der SS Fidamus, aus [11]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
21. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Fidamus bei einer Wellenlänge von λ = 40m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
22. Hebelarmkurven der Fidamus für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 40m und H = 2, 0m. . . . . . . 37
23. Seitenansicht der MV Lohengrin, aus [11]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
24. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Lohengrin bei einer Wellenlänge von λ = 57m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
25. Hebelarmkurven der Lohengrin für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 57m und H = 2, 0m. . . . 40
26. Seitenansicht der SS Irene Oldendorf, aus [11]. . . . . . . . . . . . . . . 41
IV

27. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Irene Oldendorf bei einer Wellenlänge von λ = 80m (707 linke, 1228
rechte Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
28. Hebelarmkurven der Irene Oldendorf für die Unfallsituation (oben) und
den sicheren Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 80m und H = 5, 0m. 43
29. MV Hoheneichen vollständig abgeladen, aus [11]. . . . . . . . . . . . . . . . 44
30. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Hoheneichen bei einer Wellenlänge von λ = 40m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
31. Hebelarmkurven der Hoheneichen für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 40m und H = 4, 0m. . . 46
32. Seitenansicht der MV Wilhelm, aus [11]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
33. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Wilhelm bei einer Wellenlänge von λ = 57m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
34. Hebelarmkurven der Wilhelm für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 57m und H = 2, 5m. . . . . . . 49
35. MV Halstenbek, aus [11]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
36. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Halstenbek bei einer Wellenlänge von λ = 77m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
37. Hebelarmkurven der Halstenbek für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 77m und H = 4, 0m. . . 52
38. MV Finnbirch, [12]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
39. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Finnbirch bei einer Wellenlänge von λ = 113m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
40. Hebelarmkurven der Finnbirch für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 113m und H = 5, 0m. . . . . . 55
41. Gerneralplan der M.V. Cougar Ace, aus [11]. . . . . . . . . . . . . . . . . 56
42. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Cougar Ace bei einer Wellenlänge von λ = 172m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
43. Hebelarmkurven der Cougar Ace für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten)in einer Referenzwelle mit λ = 172m und H = 3, 0m. . 58
44. Seitenansicht der DFDS-Flower- Class RoRo-Schiffe, aus [11]. . . . . . . . . . . 59
45. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Flower-Class Schiffe bei einer Wellenlänge von λ = 206m (707 linke, 1228
rechte Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
46. Hebelarmkurven der Flower-Class Schiffe für die Unfallsituation (oben) und den
sicheren Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 206m und H = 8, 8m. 61
47. Rumpfform des SINBAD-Modells, aus [11]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
48. Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
des SINBAD-Modells bei einer Wellenlänge von λ = 160m (707 linke, 1228
rechte Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
49. Hebelarmkurven des SINBAD-Modells für die Unfallsituation (oben) und den
sicheren Ladefall (unten). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
50. C.V. JRS Canis, [13]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
51. Polardiagramm für die Unfallsituation der JRS Canis bei einer Wellenlänge
von λ = 172m (707 linke, 1228 rechte Diagrammseite) für einen maximalen
Rollwinkel von ϕ = 20°. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
V

52. Hebelarmkurven der JRS Canis für die Unfallsituation in einer Referenzwelle
mit λ = 172m und H = 7, 0m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
53. C.V. ANL Pacific, [14]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
54. Polardiagramm für die Unfallsituation der ANL Pacific bei einer Wellenlänge
von λ = 172m (707 linke, 1228 rechte Diagrammseite) für einen maximalen
Rollwinkel von ϕ = 15°. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
55. Hebelarmkurven der ANL Pacific für die Unfallsituation in einer Referenzwelle
mit λ = 172m und H = 7, 0m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
56. Zusammenfassende Darstellung zur Auswertung des Kriteriums K1 (707 linke,
1228 rechte Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
57. Zusammenfassende Darstellung zur Auswertung des Kriteriums K2 (707 linke,
1228 rechte Diagrammseite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
VI

Tabellenverzeichnis
1. Gegenüberstellung der Einzelkriterien und Maßnahmen für K1. . . . . . . . . . 13
2. Gegenüberstellung der Einzelkriterien und Maßnahmen für K2. . . . . . . . . . 14
3. Gegenüberstellung der Einzelkriterien und Maßnahmen für K3. . . . . . . . . . 15
4. Gegenüberstellung der zu ermittelnden Daten und deren Bestimmung zur Anwendung
der Richtlinien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5. Schiffsdaten, Fahrzustände und Umweltbedingungen der Schiffe während des
Unfalls. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6. Stabilitätswerte der untersuchten Schiffe und untersuchte Wellenlängen . . . . . 33
VII

Nomenklatur
α Begegnungswinkel des Schiffes mit den Wellen (α = 0 ◦ meint Seegang von vorn), [ ◦ ]
λ
Wellenlänge (in den Richtlinien ist eine mittlere Wellenlänge gemeint), [m]
µ Begenungswinkel des Schiffes mit den Wellen (µ = 0 ◦ meint Seegang von achtern), [ ◦ ]
△
Deplacement [kg]
ϕ Rollwinkel bzw. Kränungswinkel des Schiffes []
B
c
C φ
d
F n
GM
GZ
H
H 1/3
i
Breite des Schiffes, [m]
Wellengeschwindigkeit, [m/s]
Rollzeitbeiwert [−]
Tiefgang des Schiffes, [m]
Froude-Zahl, [−]
Metazentrische Höhe, Abstand vom Gewichtsschwerpunkt zum Metazentrum, [m]
Glattwasseraufrichthebelarm [m]
Wellenhöhe, [m]
signifikante Wellenhöhe, [m]
Massenträgheitsradius [m]
I xx Massenträgheitsmoment des Schiffes um die x-Achse [kg · m 2 ]
KG
Höhe des Gewichtsschwerpunktes, Abstand vom Kiel zum Gewichtsschwerpunkt, [m]
KM
L
Lpp
T ,T W
T E
T R
Abstand vom Kiel zum Metazentrum, [m]
Schiffslänge (in den Richtlinien ist Lpp gemeint), [m]
Länge zwischen den Loten, [m]
Wellenperiode, [s]
Wellenbegegnungsperiode, [s]
Rolleigenperiode des Schiffes, [s]
v, v S Schiffsgeschwindigkeit, [kn]
B
Auftriebsschwerpunkt des Schiffes
VIII

BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung
FSG
G
Flensburger Schiffbau-Gesellschaft
Gewichtsschwerpunkt des Schiffes
HSVA Hamburgische Schiffbau-Versuchsanstalt
IMO
International Maritime Organisatition
LaSSe Lasten auf Schiffe im Seegang
M
MSC
SLF
Metazentrum
Maritime Safety Committee
Sub-Committee on Stability and Load Lines and on Fishing Vessels Safety
IX

Zusammenfassung
Ziel dieser Arbeit ist es zu überprüfen, ob durch die Anwendung der Richtlinie MSC/Circ.
707 bzw. der Richtlinie MSC.1/Circ. 1228 reale Seeunfälle theoretisch hätten vermieden werden
können. Die Untersuchung erfolgte anhand acht realer Kenterunfälle, zweier Unfällen mit
Containerverlusten und zwei Modellversuchen. Dabei wurden die Richtlinien auf diese Fälle angewendet.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwendung der Richtlinien bei den untersuchten
Fällen auf keinen Fall zur Vermeidung der Unfälle geführt hätte. Dieses liegt an den festgestellten
Schwächen der Richtlinien und lässt den Schluss zu, dass auch eine Ausweitung der
Untersuchung auf weitere Unfälle zu der gleichen Erkenntnis führen wird.
Zusammenfassend kann dieses an folgenden Aussagen festgemacht werden:
• Die Richtlinien berücksichtigen Kriterien für die Bestimmung der Grenzen der Gefahrenzonen,
die nicht relevant für das Verhalten des Schiffes im Seegang sind.
• Die bei der Ermittlung der Daten getroffen Vereinfachungen in den Richtlinien erleichtern
zwar die Anwendung, und die Erhebung ist mit Bordmitteln einfach auszuführen. Es ist
jedoch davon auszugehen, dass die Vereinfachungen in der Mehrheit der Fälle zu falschen
Ergebnissen führen und Gefahren nicht richtig erkannt werden.
• Das führt dazu, dass eine so bestimmte Gefahrenzone kein sicheres Indiz für eine wirkliche
Gefährdung ist. Der in der Realität gefährliche Bereich kann je nach Stabilitätszustand
des Schiffes die Gefahrenzone der Richtlinie überschreiten oder gar nicht vorhanden sein.
Günstigstenfalls werden also Maßnahmen eingeleitet, die nicht notwendig wären, da keine
tatsächliche Gefährdung besteht. Im Extremfall ist nicht auszuschließen, dass aus einer
erfolgten Geschwindigkeits- oder Kursänderung entsprechend der Richtlinien, die Situation
für das Schiff verschlimmert wird.
Um es vereinfacht auszudrücken: Das Verhalten nach den Richtlinien gleicht eher einem Glücksspiel,
da in der Mehrheit der Fälle die gewünschte Verbesserung nicht eintrifft.
1

1. Einleitung
Im Rahmen der globalisierenden Märkte und den damit verbunden Frachtaufkommen ist der
Anteil der Warentransporte über den Seeweg überproportional gestiegen. Diesem Wachstum
wurde einerseits durch Ausbau der Frachtkapazitäten der einzelnen Schiffe, besonders im Containermarkt,
begegnet. Aber auch der Aufbau der Flotten wurde wegen der geforderten Flexibilität
durch die Reedereien vorangetrieben. Dazu erfolgt durch die Frachtgeber die Vorgabe
der Zeiten, wann Frachten geladen werden können und wann diese einteffen müssen (just in
time). Daraus leitet sich die Route der Schiffe und die Reisezeiten zwangsläufig ab und bindet
die Reedereie, sich daran zu halten. Die Wahl des sicheren Seeweges unter Berücksichtigung
von Jahreszeit und seewetterlichen Aspekten tritt oft dahinter zurück. Somit wächst auch die
Wahrscheinlichkeit, dass Schiffe regelmäßig in schweres Wetter geraten. Andererseits ist auch
bei sorfältigster Planung die Gefahr der Begegnung mit schwerem Wetter durch die Unvorhersagbarkeit,
insbesondere des zeitlichen Eintreffens der Vorhersagen, nicht zu vermeiden.
Die damit verbundenen Gefahren für die Schiffsbesatzungen und die Ladungen entstehen durch
das dynamische Bewegungsverhalten und die Stabilität der Schiffe besonders bei stark bewegter
See. Allerdings gibt es derzeit keine Stabilitätsvorschriften, die aus dem dynamischen Verhalten
der Schiffe abgeleitet sind bzw. dieses berücksichtigen. Die Problematik ist jedoch nicht unbekannt.
So gibt es in den geltenden Intakt-Stabilitätsvorschriften das “Wetterkriterium”, welches
näherungsweise das dynamische Verhalten durch Windeinfluss berücksichtigt. Das Stabilitätsverhalten
durch Seegang wurde bisher wenig berüchsichtigt, weil es individuell für jedes Schiff
zu ermitteln ist und sich nicht allgemein herleiten lässt. Daher sind entsprechende Kriterien in
den Sicherheitsvorschriften nicht vorhanden.
Für Werften und Reedereien sind die durch schweren Seegang an Schiffen verursachten Schäden
jedoch ein ständiges Problem. Zum einen werden die Reedereien den Kunden nicht gerecht,
die mit dem sicheren Eintreffen der Ladung kalkulieren. Zum anderen sind die Verluste und
deren monetären Aspekte ganz erheblich, von den Risiken denen die Besatzungen ausgesetzt
sind, ganz abgesehen. Daher ist den Sicherheitsorganen an verbindlichen Kriterien gelegen, die
das Risiko vermindern und an denen sich auch rechtlich richtiges Handeln ableiten lässt. Bis
heute gibt es dazu Richtlinen der IMO (Internatinal Maritime Organisation, London). Dieses
war die MSC/Circ. 707 von 1995, die durch aktuelle Richtline MSC.1/Circ. 1228 von 2007
ersetzt wurde. Bei genauer Betrachtung beziehen sich diese Richtlinien jedoch ausschließlich
auf Gefahren bei achterlichem und schräg achterlichem Seegang. Dabei geben die Richtlinien
Handlungsempfehlungen, mit denen die Gefahren vermieden oder vermindert werden sollen.
Subjektive Erfahrungen und Aussagen haben jedoch immer wieder Zeifel an der Wirksamkeit der
Richtlinen aufkommen lassen. Grund dafür ist auch die verallgemeinerte Fassung der Richtlinien,
die die individuelle Stabilität der verschiedenen Schiffe und deren Verhalten im Seegang nicht
berücksichtigt.
Das Ziel dieser Arbeit ist es daher, die Wirksamkeit dieser Richtlinien zu überprüfen. Dieses
geschieht anhand acht realer Kenterunfälle, zwei Unfällen mit Containerverlusten und zwei
Modellversuchen, bei denen das Kenterverhalten untersucht wurde. Dabei wird betrachtet, ob
2

ei Anwendung der Kriterien aus den Richlinen die Gefahr des Kenterns oder der Verlust von
Containern verhindert würde. Diese Arbeit betrachtet zunächst die Gefahren bei schwerem
Wetter und deren Ursachen. Dann erfolgt die Untersuchung nach den Kriterien der beiden
Richtlinien und es werden die Unterschiede und die Wirksamkeit der Richtlinien herausgearbeitet
und verglichen.
3

2. Gefahren für Schiffe in schwerem Wetter
Schiffe, die in schwerem Wetter operieren, d.h. bei starkem Wind und hohem Seegang, sind
großen Naturkräften ausgesetzt. Dabei können sie in Situationen geraten, welche sowohl eine
Gefahr für das Schiff und seine Ladung als auch für dessen Besatzung darstellen. Dabei gehen
die Gefahren zum einen von großen Seegangslasten aus, wie z.B. aus Seeschlag oder Slamming.
Diese können Beschädigungen an der an Deck gestauten Ladung oder an der Schiffsstruktur
hervorrufen (Abbildung 1).
Abbildung 1: Durch Seeschlag beschädigte Container (links), überkommende Welle auf einem
Tanker (rechts), [1] und [2].
Zum anderen besteht eine Gefährdung aufgrund des dynamischen Bewegungsverhaltens des
Schiffes und der sich periodisch ändernden Schiffsstabilität im Seegang. Diese können extreme
Folgen haben, wie z.B.:
• große Rollwinkel
• hohe Beschleunigungen (Rollbeschleunigungen)
• Surfen und Querschlagen.
Es können dabei in Abhänigkeit der vorhandenen Stabilität des Schiffes bei gleichem Seegang,
gleichem Kurs zur See und gleicher Schiffsgeschwingkeit entweder große Rollwinkel, oder hohe
Rollbeschleunigungen oder aber auch beides zu gleich auftreten. Andererseit kann das Schiff
auch sicher sein.
Nachfolgend werden die Gefahren, die durch die genannten Schiffsbewegungen entstehen, und
die unterschiedlichen Ursachen bzw. Phänomene, die diese hervorrufen, näher erläutert. Die Gefährdung
durch zu große Seegangslasten werden nicht weiter behandelt, weil dies kein Problem
der Schiffsstabilität, sondern der Strukturfestigkeit ist.
2.1. Große Rollwinkel
Der Begriff „große Rollwinkel“ ist relativ und nicht an einer bestimmten Gradzahl festzumachen.
Denn je nach Schiffstyp können unterschiedlich große Rollwinkel zur Gefährdung des Schiffes
führen. Daher sind in diesem Zusammenhang „große Rollwinkel“ definiert als Rollwinkel die
folgende Situationen für das Schiff hervorrufen und somit zu Gefahren werden können:
4

• Kentern des Schiffes,
• Tauchen von wichtigen, nicht wetterdichten Öffnungen,
• Verschiebung und / oder Verlust der Ladung,
• Ausfall von wichtigen Schiffssystemen oder
• eine Situation, die zu noch größeren Rollwinkeln führt.
Das Auftreten großer Rollwinkel ist somit ein Ereignis, welches große Schäden materieller und
finanzieller Art verursachen kann, bis hin zum totalen Verlust des Schiffes (Abbildung 2). Die
Ursachen für das Entstehen großer Rollwinkel können folgende physikalische Effekte sein:
• direkte Erregung durch den Seegang
• Stabilitätsverlust auf dem Wellenberg (pure loss of stability)
• parametrische Erregung (Parametrisches Rollen).
In einem natürlichem Seegang (kurzkämmig und unregelmäßig) treten diese Effekte nicht einzeln,
sondern meist in einer beliebigen Kombination auf. Dabei können sie sich gegenseitig
verstärken. Im Folgenden werden die drei genannten Ursachen näher erläutert.
Abbildung 2: M.V. Cougar Ace mit ca. 60° Krängung (links), APL China mit umgestürzten
Containerstapeln (rechts), [3] und [4].
Direkte Erregung durch den Seegang
Die direkte Erregung einer Rollbewegung durch den Seegang soll hier beispielhaft anhand eines
quer zur See liegenden oder fahrenden Schiffes verdeutlicht werden. In Abbildung 3 ist ein
simpler Spantquerschnitt eines Schiffes zu sehen, der von einer seitlichen Welle erfasst wird.
Es ist deutlich zu erkennen, dass der Auftriebsschwerpunkt B dabei seitlich auswandert, wie es
auch im Fall einer statischen Krängung des Schiffes ist. Durch den dadurch enstehenden Hebel
h zwischen dem Auftriebsschwerpunkt und dem Gewichtsschwerpunkt G, wird ein Moment um
die Schiffslängsachse erzeugt, welches eine Rollbewegung des Schiffes bewirkt. In der Realitat
kommen neben den hydrostatischen Kräften noch dynamische Anteile hinzu, die z.B. aus der
Wellengeschwindigkeit kommen.
5

Abbildung 3: Schematische Darstellung des durch die Wellenschräge einer Querwelle hervorgerufen
krängenden Hebels, aus [5].
Die Gefahr, dass bei einem quer zur See liegendem Schiff allein durch eine direkte Erregung
sehr große Rollwinkel entstehen oder es bis zum Kentern des Schiffes kommt, ist allerdings sehr
gering. Dieses liegt daran, dass dafür eine Resonanz vorliegen muss, bei der die Erregungsfrequenz
sehr nahe an der Rolleigenfrequenz des Schiffes liegt. Dieses ist jedoch nur bei Wellen
mit sehr großen Wellenlängen der Fall, die zum einen nur sehr selten auftreten und auch dann
nur eine geringe Wellenschräge aufweisen. Ferner kommt hinzu, dass die Energie der Wellen
zu einem großen Teil in eine seitliche Driftbewegung des Schiffes umgesetzt wird und nicht in
eine Rollbewegung. Allerdings ist die direkte Erregung in einem natürlichen Seegang aufgrund
verschiedener Laufrichtungen der Wellenanteile immer vorhanden und ist damit stets ein Initiator
für eine Rollbewegung, die durch andere Effekte weiter angefacht werden kann. Dieses gilt
besonders für Schiffe, die direkt gegen oder mit der See fahren.
Dass auch eine direkte Erregung durch den Seegang zur Gefahr werden kann, zeigt das Bespiel
des Containerschiffes Chicago Express [15]. Dieses erreichte in schräg von vorne
kommender See, aufgrund exzessiver Stabilität wegen geringer Beladung, allein durch direkte
Seegangsmomente und ohne das eine Resonanzsituation vorlag, große Rollwinkel und hohe
Rollbeschleunigungen.
Stabilitätsverlust auf dem Wellenberg (Pure loss of stability)
Das Phänomen „pure loss of stability“ ist ein Effekt der Schiffsform und deren Stabilität im Seegang,
denn je nach Lage des Schiffes zur Welle kann die Stabilität gegenüber der im Glattwasser
stark variieren. Vereinfacht unterscheidet man dabei zwei markante Situationen des orthogonal
zu den Wellen fahrenden Schiffes: Dieses ist zum einen die Wellenberg- und zum andren die
Wellentalsituation, bei der sich jeweils das Wellental bzw. der Wellenberg in der Schiffsmitte
befindet (siehe Abbildung 4). Aufgrund des je nach Situation anderen Verdrängungskörpers des
Schiffes, besitzt dieses auf dem Wellenberg eine geringere und in einem Wellental eine größere
Stabilität als im Glattwasserfall. Dieses ist sehr gut an den an den unterschiedlichen Hebelarmkurven
für die unterschiedlichen Situationen in der Abbildung 5 zu erkennen. Dieser Effekt
6

wächst mit zunehmender Wellenhöhe und ist am größten, wenn die Wellenlänge ungefähr dem
0,7 - 1,3 fachen der Schiffslänge entspricht, wobei kürzere Wellen meist die gefährlichsten sind.
Abbildung 4: Schematische Darstellung der Wellenberg- (grün) und der Wellentalsituation
(blau), aus [5].
Abbildung 5: Beispiel für extreme Hebelarmschwankungen und komplett negativer Stabilität in
der Wellenbergsituation für die Unfallsituation der Halstenbek.
Vom Stabilitätsverlust auf dem Wellenberg spricht man in dem Fall, wenn die Stabilität eines
Schiffes auf einem Wellenberg so weit abnimmt, dass diese negativ wird. Das Schiff besitzt in
diesem Fall kein Aufrichtvermögen mehr und krängt solange (eine vorhandene Rollbewegung
vorausgesetzt), bis es gekentert ist oder sich eine Wellensituation ergibt, bei der wieder genug
Stabilität vorhanden ist, um das Schiff aufzurichten. Währenddessen können jedoch sehr große
Rollwinkel enstehen.
Stabilitätsverlust kann sowohl bei See von vorne als auch bei achterlichem Seegang auftreten.
Dabei ist die zuletzt genannte Situation die häufigere und gefährlichere, da das Schiff dort durch
die geringere Relativgeschwindigkeit zwischen Schiff und Welle für eine längere Zeitspanne in
dem Zustand ohne Stabilität verweilt. Der Stabilitätsverlust auf dem Wellenberg tritt aber selten
in reiner Form auf, sondern wird meist von andren Effekten überlagert. So kann es dabei im
Extremfall, bei eintretender großer Krängung im achterlichen Seegang, dazu kommen, dass das
7

Schiff aufgrund dann unzureichender Manövrier- und Kurshaltefähigkeit querschlägt.
Parametrische Erregung (Parametrisches Rollen)
Von parametrischer Erregung spricht man, wenn eine Bewegung nicht direkt durch eine äußere
angreifende Kraft angeregt wird, sondern indirekt über einen Parameter. Im Fall des parametrischen
Rollens bei Schiffen ist dieser Parameter der Aufrichthebelarm des Schiffes. Dieser
unterliegt, aufgrund des sich je nach Wellensituation ändernden Verdrängungskörpers des
Schiffes, gewissen periodischen Schwankungen (vgl. auch Stabilitätsverlust auf dem Wellenberg
Seite 6). Die Änderungen bzw. Schwankungen der Stabilität sind dabei nur von der Schiffsform
abhängig, nicht aber von der Stabilität selbst. Von großen Hebelarmschwankungen sind heutzutage
besonders die modernen Container-, RoRo- und RoPax-Schiffe, mit ihren breiten, flachen
Hinterschiffen und schlanken Vorschiffen mit großem Spantausfall betroffen.
Besonders gefährlich ist die parametrische Erregung im vorlichen und achterlichem Seegang,
wenn es zu den sogenannten Resonanzerscheinungen, die zu großen Rollwinkeln führen können,
kommt. Bei diesen Resonanzerscheinungen fällt die Begegnungsperiode entweder mit der
einfachen (1:1) oder der doppelten (2:1) Rolleigenperiode des Schiffes zusammen.
Die sogenannte 2:1-Resonanz, ist daran zu erkennen, dass eine Rollperiode mit zwei Stampfperioden
zusammenfällt. Sie ist besonders gefährlich, weil sich immer dann der Wellenberg in
etwa am Hauptspant befindet, wenn das Schiff fast aufrecht schwimmt und dadurch, wegen
der geringeren Stabilität, wieder auf die andere Seite krängt. Dabei wird die durch das Rollen
aufgenommene Energie kaum abgebaut. Hat das Schiff die maximale Krängung erreicht, dann
liegt in etwa eine Wellentalsituation mit einer größeren Stabilität vor und das Schiff wird wieder
stark aufgerichtet. Im unregelmäßigen Seegang können durch dieses Wechselspiel in nur wenigen
Rollperioden große Rollwinkel entstehen. Damit nun die Begegnungsperiode des Schiffes mit
dem Seegang hinreichend genau mit der doppelten Rolleigenperiode zusammenfällt, müssen bei
gegebenen Seegang bestimmte Verhältnisse zwischen der Stabilität des Schiffes, dem Begegnungswinkel
und der Schiffsgeschwindigkeit vorhanden sein. Dabei sind generell zwei Fälle zu
unterscheiden:
Fährt das Schiff im achterlichen Seegang, so ist eine 2:1-Resonanz im Allgemeinen nur bei
relativ kleinen bis mittleren Schiffsgeschwindigkeiten und geringer Stabilität möglich. Dabei
kommt es wegen der niedrigen Stabilität nicht zu sehr hohen Beschleunigungen, sondern ehr
zu sehr großen Rollwinkeln, die bis zum Kentern führen können. Wesentlich für das Verstehen
der Abläufe im achterlichen Seegang ist weiterhin die Tatsache, dass die Rolleigenperiode des
Schiffes selbst starken Schwankungen unterworfen sein kann. Der Grund dafür ist, dass nicht
die anfangsmetazentrische Höhe des Glattwasserzustandes relevant ist, sondern die jeweiligen
Zustände in der Wellenberg- Wellentalsituation. Daraus ergibt sich dann eine Anpassung der
Rolleigenperiode des Schiffes an die jeweilige Erregung. Dieser Effekt ist um so größer, je mehr
sich die Stabilität im Seegang zwischen Berg- und Talsituation ändert. In der Praxis hat dieses
zur Folge, dass sich im unregelmäßigen Seegang keine scharfen Resonanzen ergeben wie
bei einem regelmäßigen Seegang, sondern dass es eine gewisse Bandbreite von Kursen und
8

Geschwindigkeiten gibt, bei denen es zu großen Rollwinkeln kommen kann. Im Falle großer Stabilitätsschwankungen
zwischen Berg- und Talsituation und gleichzeitig sehr geringer Stabilität
kann es, aufgrund der Überlagerung des Stabilitätsverlustes auf dem Wellenberg und dem ungefähren
Treffen der doppelten Rolleigenperiode, im achterlichen Seegang in vielen Situationen
zu großen Rollwinkeln kommen.
Fährt das Schiff gegen die See, so tritt die 2:1-Resonanz nur bei relativ hoher Anfangsstabilität
und ebenfalls bei geringen Schiffsgeschwindigkeiten auf. Wegen der dann allgemein hohen
Stabilität kommt es in solchen Situationen meist nicht zu großen Rollwinkeln, die zum Kentern
des Schiffes führen, dafür aber oft zu extrem großen Rollbeschleunigungen. Hinzu kommt, dass
sich das Schiff im vorlichem Seegang wegen der geringeren Verweildauer in der Wellenbergbzw.
Wellentalsituation nicht so gut der Erregung anpassen kann wie im achterlichen Seegang.
Dem zu Folge muss die 2:1-Resonanz schon sehr genau getroffen werden, um wirklich große
Rollwinkel zu erzeugen.
Der Fall einer 1:1-Resonanz, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Rollperiode mit einer
Stampfperiode zusammenfällt, kommt bei üblichen Schiffen nur im achterlichen Seegang vor.
Da aber wegen der relativ hohen Geschwindigkeit oftmals die Rolldämpfung sehr hoch sein kann,
kommt es beim 1:1-Resonanzfall nicht so oft zu großen und damit gefährlichen Rollwinkeln wie
bei der der 2:1-Resonanz. Ausnahmen bilden die Unfälle der Finnbirch [11] und der Fidamus
[11].
2.2. Hohe Beschleunigungen (Rollbeschleunigungen)
Hohe Beschleunigungen, vor allem sind damit hohe Rollbeschleunigungen gemeint, sind definiert
als Beschleunigungen, die folgende gefährliche Zustände hervorrufen können:
• Massiver Ladungsverlust und / oder Beschädigung,
• Schwere Schäden an Maschienenanlagen oder sicherheitsrelevanten Systemen,
• Strukturelle Überlastung von sichherheitsrelevanten Bauteilen bzw. Verbänden,
• Großes Unbehagen oder hohes Verletzungsrisiko für die Passagiere oder die Schiffsbesatzung.
Daraus wird ersichtlich, dass hohe Beschleunigungen zwar schwere Schäden am Schiff und / oder
schwere Personenschäden verursachen können, aber nicht notwendigerweise zu einem totalen
Verlust des Schiffes führen. Als Beispiel sei hier einmal der sehr schwere Seeunfall an Bord
des Containerschiffs Chicago Express erwähnt, bei dem das Schiff während eines Taifuns
mehrmals stark überholte und dabei Personen quer durch die gesammte Brücke geschleudert
wurden [15]. Die Folgen waren eine tote und mehrere zum Teil schwer verletzte Personen. Das
Schiff blieb dabei unbeschädigt.
Es sei darauf hingewiesen, dass hohe Rollbeschleinigungen nicht unbedingt mit großen Rollwinkeln
einhergehen, sondern auch bei relativ kleinen Rollwinkeln entstehen können. Hohe
Rollbeschleunigungen treten typischerweise bei hohen Anfangs-GM-Werten auf bzw. wenn die
9

Rollzeiten klein sind, wie z.B. im 2:1-Resonanzfall bei See von vorne (siehe oben).
2.3. Surfen und Querschlagen
Das Ereignis des Surfens und des Querschlagens eines Schiffes tritt im achterlichen oder schräg
achterlichen Seegang auf, wenn sich das Schiff auf einer steilen, vorderen Schräge einer großen
Welle befindet. Die Geschwindigkeit der Welle, deren Länge gleich oder größer der Schiffslänge
ist, ist typischerweise schneller als das Schiff. In dieser Situation kann das Schiff derartig in
Schiffslängsrichtung beschleunigt werden, dass es anfängt auf der Welle zu reiten. Dieses ist
auch unter dem Begriff des Surfens bekannt. Dabei besteht einerseits die Gefahr, dass, wenn
sich der Wellenkamm ungefähr mittig in Schiffslängsrichtung befindet, die Intaktstabilität je
nach Schiffsform beträchtlich herabgesetzt werden kann. Dies kann zu großen Rollwinkeln und
im schlimmsten Fall bis zum vollständigen Kentern des Schiffes führen (siehe auch Stabilitätsverlust
auf dem Wellenberg Seite 6). Ferner steigt durch die während des Surfens höhere
Schiffsgeschwindigkeit die Verweildauerer des Schiffes auf einem Wellenberg und somit auch
die Zeit, die das Schiff der geringeren Stabilität ausgesetzt ist.
Andererseits besteht beim Surfen die Gefahr, dass das Schiff plötzlich querschlägt. Die Ursachen
dafür können ein durch die Wellen eingeleitets starkes Giermoment und / oder eine herabgesetzte
Kursstabilität des Schiffes sein, welche sich z.B durch ein eintauchendes Vorschiff
in einen vorauslaufenden Wellenberg ergibt. Gleichzeitig verringert sich wegen der Orbitalgeschwindigkeiten
der mitlaufenden Welle die Anströmgeschwindigkeit des Ruders, wodurch die
Ruderwirksamkeit und damit die Manövrierfähigkeit reduziert wird. Die mit dem Querschlagen
einhergehende massive und schnelle Kursänderung des Schiffes führt zu sehr hohen Zentrifugalkräften,
die wegen der enstehenden großen Rollwinkel häufig bis zum Kentern des Schiffes
führen. Hinzu kommt, dass das nun quer zur See liegende Schiff meist noch vom brechendem
Kamm der verursachenden Welle überrollt werden kann.
Das Phänomen des Querschlagen ist jedoch keine Problematik der Intaktstabilität eines Schiffes,
da dessen Auftretenswahrscheinlichkeit nicht durch die Änderung irgendwelcher Stabilitätsparameter,
wie z.B. durch Reduzierung der Hebelarmschwankungen im Seegang, beeinflusst werden
kann, sondern ein Problem der Manövrierfähigkeit des Schiffes. Außerdem hat sich bei der
Anwendung der beiden Richtlinien auf die untersuchten Unfälle gezeigt, dass der Aspekt des
Surfens und Querschlagens eine untergeordnete Rolle spielt. Daher wird dieser im weiteren
Verlauf der Arbeit nur am Rande bertrachtet.
10

3. Die Richtlinien MSC.1/Circ. 1228 und MSC/Circ. 707
In diesem Teil der Arbeit werden die beiden Richtlinien MSC.1/Circ. 1228 [16] und MSC/Circ.
707 [6] näher vorgestellt und miteinander verglichen. Dabei liegt das Augenmerk auf den darin
enthaltenen Kriterien für das Erkennen von Gefahrensituation im schweren Wetter bzw. im achterlichen
Seegang, den entsprechenden Gegenmaßnahmen zur Vermeidung dieser und den für
die Anwendung der Richtlinien zu ermittelden Daten. Ferner werden kurz weitere IMO Dokumente,
die Bezug auf die Richtlinien MSC/Circ. 707 nehmen, beleuchtet. Die zwei Richtlinien
werden im weiteren mit 1228 bzw. 707 abgekürzt.
3.1. Allgemeines
Die Richtlinie MSC.1/Circ. 1228 , welche als Rundschreiben von der IMO am 11. Januar 2007
erschienen ist, ersetzt die am 19. Oktober 1995 veröffentlichte MSC/Circ. 707. Wie anhand der
Titel der Richtlinien zu erkennen ist, welche
„REVISED GUIDANCE TO THE MASTER FOR AVOIDING DANGEROUS SITUATIONS IN
ADVERSE WEATHER AND SEA CONDITIONS“ (1228)
bzw.
„GUIDANCE TO THE MASTER FOR AVOIDING DANGEROUS SITUATIONS IN FOLLOWI-
NG AND QUARTERING SEAS“ (707)
lauten, befassen sich beide mit Empfehlungen für den Kapitän zur Vermeidung gefährlicher
Situationen bei widrigen Wetter- und Seegangsbedingungen bzw. beim Fahren in achterlichem
und schräg achterlichem Seegang. Dabei geht es ausschließlich um das Bewegungsverhalten
des Schiffes und die damit verbundenen möglichen Gefahren bezüglich des Auftretens großer
Rollwinkel, die zum Kentern des Schiffes führen können (in 707 und 1228), Schäden an der
Schiffsladung, den Schiffsystemen und den an Bord befindlichen Personen anrichten (wird nur
in 1228 erwähnt). Dieses sind Surfen und Querschlagen, Stabilitätsverlust auf dem Wellenberg
und synchrones sowie parametrisches Rollen. Die ebenfalls im schweren Wetter bestehenden
Gefahren, die die Strukturfestigkeit des Schiffes, Kollision oder Strandung betreffen, sind nicht
Teil der Richtlinien, was explizit in der 1228 angemerkt wird.
Aufgrund des neuen Titels der 1228 und in Hinsicht, dass diese überarbeit worden ist und die 707
ersetzt, könnte man vermuten, dass die 1228 sich deutlich umfangreicher und ausführlicher mit
den Gefahren bei schweren Wetter, welches auch die gefährlichen Situationen im achterlicher
und schräg achterlicher See beinhaltet, befasst. Bei genauerer Betrachtung der zwei Dokumente
ist jedoch festzustellen, dass dieses nicht der Fall ist. Zwar wird etwas differenzierter auf
die einzelnen Phänomene, deren Auftretenssituationen sowie neue Erkenntnisse, wie z. B. beim
parametrischen Rollen das Anpassen der Rolleigenfrequenz des Schiffes an die Begegnungsfrequenz
bzw. Erregung (siehe 2.1), eingegangen, aber trotzdem ist die Richtlinie allgemein und
11

sehr knapp gehalten, ohne weiter ins Detail zu gehen. Daher geht es im Wesentlichen, wie in
der 707, um die Gefahren in achterlicher oder schräg achterlicher See und deren Vermeidung.
3.2. Die Kriterien
Die beiden Richtlinien 707 und 1228 enthalten drei unterschiedliche Kriterien, die dazu beitragen
sollen nachfolgende Gefahrensituationen für Schiffe im schweren Wetter zu vermeiden:
• Surfen und Querschlagen (K1)
• Auftreffen auf aufeinanderfolgende hohe Wellen (K2)
• Synchrones Rollen und parametrische Rollbewegungen (K3).
Bei diesen Kriterien, im Weiteren mit K1, K2 und K3 bezeichnet, wird jeweils in Abhängigkeit
bestimmter Parameter eine Gefahrenzone vorgegeben, die beim Navigieren in schwerer See zu
vermeiden bzw. zu verlassen ist. Dieses ist aber zum Teil erst beim Eintreten weiterer Bedingungen
notwendig. Als Voraussetzungen für die Anwendung dieser Kriterien fordern die Richtlinien,
dass das Schiff die aktuellen Intaktstabilitätsvorschriften bzw. gleichwertige erfüllt. Die 707
weist ferner darauf hin, dass mit achterlichem und schräg achterlichem Seegang ein Begegnungswinkel
des Schiffes mit den Wellen von µ = 0° − 45° gemeint ist. Dieses wird in der 1228
nicht mehr aufgeführt, da die Richtlinie sich nicht mehr ausschließlich auf Gefährdung durch
achterlichen und schräg achterlichen Seegang bezieht. Allerdings wird diese Definition weiterhin
in den Kriterien der 1228 verwendet. Im Folgenden werden die drei Kriterien vorgestellt.
3.2.1. Surfen und Querschlagen (K1)
Das erste Kriterium (K1) der Richtlinien befasst sich mit der Gefahr des Surfens und des
Querschlagens von Schiffen. Danach besteht die Möglichkeit einer Gefahr durch Surfen und
Querschlagen, wenn das Schiff im Verhältnis zu seiner Länge eine gewisse kritische Geschwindigkeit
überschreitet (siehe Tabelle 1). Daraus ergeben sich die in der Abbildung 6 gezeigten
Gefahrenzonen, die jeweils bis zu einem Begegnungswinkel von µ = 45° zu beiden Seiten reichen.
Die 707 verweist auf eine ebenfalls in der Abbildung dargestellte Grenzzone, in der es unter
Umständen auch zu längerer andauerenden Beschleunigungen in Schiffslängsrichtung kommen
kann. Diese ist in der 1228 nicht mehr enthalten, was schlussfolgern lässt, dass dieser Bereich
nicht mehr als gefährlich angesehen wird. Um den Gefahrenbereich zu verlassen, falls sich das
Schiff in diesem befindet, sehen die Richtlinien als Maßnahme eine Geschwindigkeitsreduktion
oder / und eine Kursänderung vor.
12

Einzelkriterien
mit Grenzzone ab
MSC/Circ. 707 MSC.1/Circ. 1228
v s > 1.8 √ L
v s > 1.4 √ L
Gefahrenzone siehe Abb. 6 links
v s >
wenn 135° < α < 225°
1.8 √ L
cos(180 − α)
Gefahrenzone siehe Abb. 6 rechts
Maßnahmen Geschwindigkeit reduzieren Geschwindigkeit oder / und Kurs ändern
Tabelle 1: Gegenüberstellung der Einzelkriterien und Maßnahmen für K1.
Abbildung 6: Gegenüberstellung des Gefahrenbereichs für K1 (707 links und 1228 rechts).
Der Abbildung 6 ist weiterhin zu entnehmen, dass die Grenzen der Gefahrenzonen abhängig vom
Verhältnis
v [kn]
√
L [m]
sind. Dabei sind die Grenzen durch ein konstantes Verhältnis der Schiffsgeschwindigkeit
in Wellenlaufrichtung zur Schiffslänge gekennzeichnet und damit für das jeweilige
Schiff konstant und unabhängig von anderen Einflussgrößen wie z.B. dem Seegang. Dieses
Verhältnis kommt der Froude-Zahl fast gleich, die wie folgt definiert ist:
F n =
v √ g · L
(1)
Rechnet man die Grenzen der Gefahrenzonen entsprechend um, so ergibt sich eine Froude-
Zahl für das Schiff von F n = 0, 296 für die Hauptgefahrenzone bzw. F n = 0, 230 für die
Grenzzone bei einem Begegnungswinkel von µ = 0°. Für andere Begenungswinkel werden die
Froude-Zahlen entsprechend größer. Das heißt, dass die Richtlinien, in Bezug auf die Grenze
der Hauptgefahrenzone, erst verhältnismäßig schnelle Schiffe durch Surfen und Querschlagen
als gefährtet ansehen.
13

3.2.2. Auftreffen auf aufeinanderfolgende hohe Wellen (K2)
Die Gefahr, die durch das Auftreffen auf aufeinanderfolgende hohe Wellen entsteht, wie z.B.
Reduktion der Stabilität auf dem Wellenberg, synchrones oder parametrisches Rollen oder eine
Kombination aus mehreren Phänomenen, soll durch das zweite Kriterium (K2) der Richtlinien
verhindert werden. Dabei muss der Kapitän erst handeln, wenn die Wellen eine bestimmte
Wellenlänge und signifikante Wellenhöhe in Bezug auf die Schiffslänge überschreiten (siehe Tabelle
2) und zusätzlich Hinweise auf ein gefährliches Verhalten des Schiffes, welches nicht näher
spezifiziert wird, klar zu erkennen sind. Sind diese Bedingungen erfüllt soll, der Kapitän darauf
achten, nicht in die in Abbildung 7 gezeigte gefährliche Zone hineinzugeraten. Befindet sich
das Schiff jedoch in der Gefahrenzone, so ist diese zu verlassen. Als entsprechende Maßnahmen
dazu empfehlen die Richtlinien wieder eine Geschwindigkeitsreduktion, eine Kursänderung oder
eine Kombination aus beidem.
Einzelkriterien
MSC/Circ. 707 MSC.1/Circ 1228
Maßnahmen
λ > 0.8 · L und H 1/3 > 0.04 · L
und Hinweise auf ein gefährliches
Verhalten des Schiffes klar erkennbar
sind.
Gefahrenzone siehe Abb. 7 links
(entspricht T E ≈ 1.5 − 2.8 · T )
Geschwindigkeit reduzieren oder / und
Kurs ändern
λ > 0.8 · L und H 1/3 > 0.04 · L
und Hinweise auf ein gefährliches
Verhalten des Schiffes klar erkennbar
sind.
Gefahrenzone siehe Abb. 7 rechts
(entspricht T E ≈ 1.8 − 3.0 · T W )
Geschwindigkeit reduzieren oder Kurs
ändern
Tabelle 2: Gegenüberstellung der Einzelkriterien und Maßnahmen für K2.
Abbildung 7: Gegenüberstellung des Gefahrenbereichs für K2 (707 links und 1228 rechts).
14

Die Gefahrenzonen reichen auch dieses Mal wieder bis zu einem Begegnungswinkel von µ = 45°.
Die obere und untere Grenze sind durch ein konstantes Verhältnis von Schiffsgeschwindigkeit
in Wellenlaufrichtung zur Wellenperiode gekennzeichnet. Somit sind die Grenzen abhängig von
der jeweiligen den Seegang prägenden Wellenperiode. Vergleicht man die Gefahrenzonen der
beiden Richtlinien in der Abbildung 7 miteinander, so ist deutlich zu erkennen, dass diese bei der
neueren 1228 kleiner ausfällt. Dieses trifft vor allem den Bereich mit kleineren Verhältnissen von
v
T W
. Das bedeutet, dass die 1228 bei konstanter Wellenperiode (Wellenlänge) kleinere Schiffsgeschwindigkeiten
bzw. bei konstanter Schiffsgeschwindigkeit größere Wellenperioden und somit
größere Wellenlängen nicht mehr als Gefahr ansieht.
3.2.3. Synchrones Rollen und parametrische Rollbewegungen (K3)
Das letzte und dritte Kriterium (K3) der beiden Richtlinien behandelt die Gefahr durch synchrones
Rollen und parametrische Rollbewegungen. Dabei soll der Kapitän darauf achten, dass
er mit der Begegnungsperiode des Schiffes mit den Wellen nicht in die Nähe der einfachen oder
der halben Eigenrollperiode des Schiffes kommt, um so den 1:1 bzw. den 2:1-Resonanzfall zu
vermeiden. Als Maßnahme, um die Resonanzen zu verhindern, schlagen die Richtlinien vor, die
Schiffsgeschwindigkeit zu reduzieren bzw. Geschwindigkeit und Kurs so zu wählen, dass sich mit
der dann vorhandenen Begegnungsperiode keine Resonanzsituation ergibt. Wie groß dabei der
Abstand zwischen den beiden Perioden sein soll, um auf der sicheren Seite zu sein, ist in den
Richtlinien nicht näher spezifiziert. Außer den leicht verschiedenen Maßnahmen zur Vermeidung
der Gefahr, weisen die beiden Richtlinien keine Unterschiede in Bezug auf das Kriterium K3
auf, wie die Tabelle 3 zeigt.
Einzelkriterien
zu vermeiden:
MSC/Circ. 707 MSC.1/Circ 1228
zu vermeiden:
T E ≈ T R
T E ≈ T R
oder
T E ≈ T R/2
oder
T E ≈ T R/2
Maßnahmen Geschwindigkeit reduzieren Geschwindigkeit oder / und Kurs so
wählen, dass die oben genannten
Situation nicht auftritt
Tabelle 3: Gegenüberstellung der Einzelkriterien und Maßnahmen für K3.
3.3. Ermittlung der Daten zur Anwendung der Richtlinien
Um die beiden Richtlinien anwenden zu können, müssen vorher einige wichtige Daten, die sowohl
das Schiff als auch die Seegangsbedingungen betreffen, ermittelt bzw. bestimmt werden. Diese
Daten und die Empfehlung der Richtlinien, wie diese zu bestimmen sind, sind in der Tabelle 4
für die beiden Richtlinien aufgelistet und gegenübergestellt.
15

Wert MSC/Circ. 707 MSC.1/Circ 1228
v Abschätzen der aktuellen
keine Angaben
Schiffsgeschwindigkeit mit einem
gängigen Verfahren.
µ, α Durch Beobachtung zu erhalten. Die keine Angaben
Windrichtung kann als die gleiche wie
die Wellenrichtung angesehen werden.
Falls der Seegangszustand nicht
erkennbar ist, zeigt das Radarbild die
Züge der Wellenkämme und die
Wellenrichtung an.
T, T W Messen der Periode des Anhebens der siehe MSC/Circ. 707
Schaumkämme auf der Seeoberfläche,
die durch das Brechen der Welle erzeugt
werden, mit Hilfe einer Stoppuhr. Die
Zeit von N Zyklen ist zu messen und
durch N zu dividieren, um die
durchschnittliche Wellenperiode zu
ermitteln.
λ Die Bestimmung der Wellenlänge λ
erfolgt entweder durch Beobachtung und
Vergleich mit der Schiffslänge oder
durch Ablesen des mittleren Abstandes
aufeinander folgender Wellenkämme auf
dem Radarbild. T kann dann aus
folgender Formel errechnet werden:
Die Bestimmung der Wellenlänge λ
erfolgt entweder durch Beobachtung und
Vergleich mit der Schiffslänge oder
durch Ablesen des mittleren Abstandes
aufeinander folgender Wellenkämme auf
dem Radarbild. Zwischen Wellenpriode
T W und Wellenlänge λ gilt folgender
T = 0.8 √ Zusammenhang:
λ
λ = 1.56 · TW 2 oder T W = 0.8 √ λ
T E
Messen einer erzwungenen
Schiffsbewegung, wie z.B. die
Stampfbewegung, mit einer Stoppuhr.
Messen der Stampfperiode mit einer
Stoppuhr oder durch Berechnung
anhand folgender Formel:
T E =
3T 2 W
3T W + v · cos(α)
T R
H 1
3
Messen der Rollbewegung vorzugsweise
bei glatter See, alternativ: grobe
Abschätzung mit folgender Formel:
T R = 2 · C · B/ √ GM
mit
C = 0.373 + 0.023(B/d) − 0.43(L/100),
oder einer gleichwertigen Bestimmung
des Koeffizienten C.
keine Angaben
Abschätzung der Rolleigenperiode duch
Beobachtung der Rollbewegung in
glatter See.
Die Höhe der signifikanten Wellen soll
abgeschätzt werden.
Tabelle 4: Gegenüberstellung der zu ermittelnden Daten und deren Bestimmung zur Anwendung
der Richtlinien.
Dabei fällt auf, dass die Bestimmung durchweg mit einfachen Bordmitteln, wie z.B. der Stoppuhr,
oder Formeln durchzuführen ist. Dieses bringt den theoretischen Vorteil, die Richtlinien auf
16

jedem Schiff anwenden zu können. Dieses ist jedoch in der Praxis nicht immer möglich. So ist
z.B. eine Bestimmung der Wellenperiode oder der Wellenhöhe in der Nacht sehr schwer bis garnicht
durchführbar, da man die Wellen nicht sehen und beobachten kann. Auch leidet darunter
die Genauigkeit einiger zu ermittelnder Werte, wie z.B. die der signifikanten Wellenhöhe. Ferner
ist auffällig, dass die 1228 zum Teil keine Angaben über die Ermittlung der Werte macht, wie
bei der Schiffsgeschwindigkeit und dem Begegnungswinkel. Des Weiteren ist die 1228 teilweise
sehr allgemein und ohne konkrete Empfehlung für die Ermittlung der Werte, wie anhand der in
der Formulierung „Abschätzung“ bzw. „abschätzen“ zu sehen ist.
3.4. Vorgehensweise bei der Anwendung der Richtlinien
Bei der Anwendung der Richtlinie 707 ist der in der Abbildung 8 gezeigte Ablauf vorgesehen.
Dabei werden die einzelnen Kriterien K1 bis K3 nacheinander durchlaufen und es wird geprüft,
ob sich das Schiff in einer Gefahrenzone befindet oder nicht. In dem Falle, dass sich das Schiff
in einer Gefahrenzone befindet, sind die entsprechenden Maßnahmen zu treffen, um den gefährlichen
Bereich zu verlassen. Danach wird mit den nun neuen Bedingungen zum nächsten
Kriterium gegangen. Befindet sich das Schiff hingegen nicht in einer Gefahrenzone, so wird
direkt zum nächsten Kriterium übergegangen. Dieses Vorgehen wird bis zum letzten Kriterium
K3 beibehalten. In der 707 wird ausdrücklich darauf hingewiesen (in der 1228 nicht mehr), dass
darauf geachtet werden soll, dass bei einer erforderlichen Geschwindigkeitsreduktion, egal bei
welchem der drei Kriterien, die Minimalgeschwindigkeit, die für ein sichere Kursstabilität des
Schiffes bei Wind und Wellen notwendig ist, nicht zu unterschreiten ist.
Die 1228 gibt dahingegen kein Ablaufschema bzw. eine Reihenfolge vor, wie die einzelnen Kriterien
angewendet werden sollen. Der Grund dafür ist wahrscheinlich die Tatsache, dass die 1228
sich nicht mehr ausschließlich auf Gefahren in achterlichem oder schrägachterlichem Seegang
bezieht, auf die die Kriterien K1 und K2 abzielen, sondern allgemein auf Gefahren für Schiffe,
die im schweren Wetter operieren. Damit wird das Kriterium K3 für alle Begegnungswinkel des
Schiffes mit den Wellen gültig und passt somit nicht mehr in das Ablaufschema der 707, da
das Kriterium grundsätzlich immer überprüft werden muss. Beschränkt man die Sichtweise auf
achterliche und schrägachterliche See, so könnte man die vorgesehenen Abfolge der 707 auch
bei der 1228 anwenden.
17

Abbildung 8: Schematische Darstellung der Ablauffolge bei der Anwendung der Richtlinien
MSC/Circ. 707, aus [6].
18

3.5. Weitere IMO Dokumente zur MSC/Circ. 707
In der Zeit zwischen der Veröffentlichung der MSC/Circ. 707 und der Ersetzung dieser durch
die MSC.1/Circ. 1228, sind von der IMO zwei weitere Dokumente, die Bezug auf die 707
nehmen, herausgegeben worden. Dabei handelt es sich zum einem um die SLF 44/INF.3 [7]
und zum anderen um die SLF 48/4/8 [17]. Beide Dokumente sind von Deutschland eingereicht
worden und werden in den folgenden beiden Abschnitten kurz vorgestellt. Der Grund dafür
ist, dass diese Dokumente verdeutlichen, welche neuen Erkenntnisse es bei der Anwendung der
707 und bezüglich des Verstehens der unterschiedlichen Phänomene im schweren Wetter in der
Zwischenzeit gegeben hat. Ferner wird erkennbar, wie die 1228 hätte aussehen können.
3.5.1. SLF 44/INF.3
Die SLF 44/INF.3, veröffentlicht am 13. Juni 2001, enthält Ergänzungen und Verbesserungen
zur Richtlinie 707. Dabei geht es vor allem um den Einfluss der Hebelarmkurve eines Schiffes auf
dessen Rolleigenfrequenz, die je nach dem Charakter der Hebelarmkurve bei großen Rollwinkeln
deutlich von der bei kleinen abweichen kann (vgl. Kapitel 4), und um eine genauere Darstellung
der verschiedenen Rollresonanzerscheinungen in vorlicher, seitlicher und achterlicher See, da
diese in der 707 nur sehr knapp beschrieben werden.
Ferner wird in dem IMO Schreiben darauf hin gewiesen, dass sich Sturm- und Schwellwellen in
ihrer Charakteristik bei gleicher Periode unterscheiden. Es gilt folgender simpler Zusammenhang
für die Wellenlänge λ bzw. die Wellengeschwindigkeit c bezüglich der Wellenperiode T :
λ = q · T 2 [m] (2)
c = q · T [m/s] (3)
Dabei hat der Parameter q den Wert 1,3 für Sturmwellen und 1,56 für Schwellwellen. Diese
Werte sind Ergebnis empirischer Beobachtung bzw. der linearen Wellentheorie.
Als letztes wird in der SLF 44/INF.3 eine Darstellungsweise vorgestellt, die das Erkennen erleichtern
soll, ob ein Schiff sich in der Nähe einer 1:1 oder 2:1 Resonanz befindet oder nicht, bzw.
der prinzipiellen Darstellung des Kriteriums K3 den anderen beiden Kriterien der Richtlinie 707
gleichkommt. Dazu werden in einem Polardiagramm, welches die Schiffsgeschwindigkeit über
den Begegnungswinkeln darstellt, Resonanzlinien für eine bestimmte Rollperiode und verschiedene
Wellenperioden eingetragen. Die Lage dieser Linien wird mittels der Geschwindigkeitskomponente
des Schiffes in die Wellenlaufrichtung V r bestimmt, die sich aus den nachstehenden
Formeln ergibt:
V r =
( ( )) q · T
2
q · T −
/0.514 für 1:1 Resonanz [kn] (4)
T R
19

( ( ))
2 · q · T
2
V r = q · T −
/0.514 für 2:1 Resonanz [kn] (5)
T R
Negative Werte für V r kennzeichnen dabei eine Geschwindigkeit gegen die Wellenlaufrichtung
und positive Werte eine Geschwindigkeit mit der Wellenlaufrichtung. Ein Beispiel für ein solches
Diagramm ist in Abbildung 9 zu sehen, in dem durchgezogene Linien die 1:1 Resonanz
und gestrichelte Linien die 2:1 Resonanz repräsentieren. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass
für eine aussagekräftige Bestimmung der Resonanzlinien vor allem eine richtige Ermittlung der
Rolleigenperiode T R von besonderer Wichtigkeit ist. Dieses ist jedoch nicht trivial, da die Rolleigenperiode
eines Schiffes von verschiedenen Faktoren abhängt, wie z.B. von den vorhandenen
Seegangsbedingungen (siehe Abschnitt 4).
Abbildung 9: Beispiel für ein Polardiagramm mit Resonanzlinien (durchgezogene Linien 1:1 Resonanz,
gestrichelte Linien 2:1 Resonanz) für eine Rollperiode von 15 Sekunden,
aus [7].
Ein Vergleich der SLF 44/INF.3 mit der MSC.1/Circ. 1228 zeigt jedoch, dass keine der Amerkungen
bzw. Verbesserungen den Weg in die Richtlinie 1228 gefunden hat.
3.5.2. SLF 48/4/8
Die SLF 48/4/8 enthält einen Entwurf bzw. Vorschlag für eine überarbeitete Version der
MSC/Circ.707 und wurde am 10. Juni 2005 publiziert. Der wesentliche Unterschied des neuen
Entwurfs, im Vergleich zur Richtlinie 707, besteht in der genaueren und ausführlicheren Behand-
20

lung der unterschiedlichen Phänomene, die beim Operieren eines Schiffes in schwerem Wetter
bzw. schwerer See, zur Gefahr werden können, und deren Ursachen. Dabei kommt es wieder,
wie auch schon in den Ergänzungen durch die SLF 44/INF.3, vor allem auf den Einfluss der
Hebelarmkurve auf die Rolleigenfrequenz und auf die verschiedenen Rollresonanzerscheinungen
in vorlicher, seitlicher und achterlicher See an. Für nähere Details zu diesen Themen sei an dieser
Stelle auf das Dokument selbst oder auf die Abschnitte 4 und 2.1 dieser Arbeit verwiesen.
Die Kriterien zur Vermeidung gefährlicher Situationen haben sich dahingehend nicht geändert
und wurden eins zu eins von der 707 für den Entwurf übernommen. Die in der SLF 44/INF.3
vorgestellte Darstellungsweise für das Kriterium K3 hat keinen Weg in den Vorschlag gefunden.
Vergleicht man abschließend den in der SLF 48/4/8 vorgeschlagenen Entwurf mit der später
veröffentlichten MSC.1/Circ. 1228, so ist festzustellen, dass diese eine stark gekürzte und allgemein
gehaltene Version des Entwurfs ist, in die nur einige der relevanten Passagen übernommen
wurden. Somit wird nur ein Teil des aktuellen Wissensstands weitergegeben bzw. vermittelt.
Aus meiner Sicht ist damit ein Schritt in die falsche Richtung gemacht worden, denn erst
derjenige, der das Verhalten eines Schiffes im Seegang und die verschiedenen Phänomene, die
zu gefährlichen Situationen führen können, genauestens kennt und einzuschätzen weiß, kann
das Schiff sicher in schwerer See führen. Dieses ist ja das eigentliche Ziel der Richtlinie 1228.
21

4. Bestimmungsmöglichkeiten der Rolleigenperiode von
Schiffen
Die Rolleigeneigenperiode eines Schiffes ist die Zeit, die ein Schiff, das vorher gekrängt wurde,
ohne äußeren Krafteinfluss braucht, um eine vollständige Rollbewegung durchzuführen. Die
Rollzeit ist dabei von den folgenden Faktoren abhängig:
• der Stabilität des Schiffes,
• dem Massenträgheitsmoment um die Rollachse,
• dem Rollwinkel.
Die Stabilität des Schiffes im Allgemeinen beeinflusst die Rollzeit in dem Maße, dass mit größer
werdender Stabilität, d.h. großem Aufrichtvermögen des Schiffes, die Rollzeit abnimmt.
Wird die Stabilität hingegen geringer, nimmt die Rollzeit zu. Ein Beispiel für den Einfluss des
Rollwinkels auf die Rollzeit ist sehr gut in der Abbildung 10 zu erkennen. Im dargestellten Fall einer
abklingenden Rollschwingung ist zu sehen, dass bei gleichbleibender Schwerpunktslage und
Massentägheit des Schiffes die Rollzeit bei großen Rollwinkeln (3 Perioden in 50s entspricht
T R ≈ 16, 7s) größer ist als bei kleinen Rollwinkeln (4 Perioden in 50s entspricht T R ≈ 12, 5s).
Dieses liegt an der Charakteristik der Hebelarmkurve eines Schiffes im Vergleich zu seiner Anfangsstabilität.
Man kann folgende drei Fälle unterscheiden: Verläuft die Hebelarmkurve bei
großen Krängungswinkeln unterhalb ihrer Tangente im Nullpunkt, wie in Abbildung 11, so ist
die Rollzeit bei großen Winkeln aufgrund des nicht mehr so stark ansteigenden Aufrichtvermögens
bzw. Hebelarms größer als bei kleinen Winkeln. Folgt die Hebelarmkurve dahingegen
ihrer Tangente im Nullpunkt auch bis hin zu großen Krängungswinkeln (vgl. Abbildung 12), so
bleibt die Rollperiode für alle Rollwinkeln bis dahin fast konstant. Im dritten Fall, welcher in
Abbildung 13 zu sehen ist, verläuft die Hebelarmkurve bei großen Krängungswinkeln oberhalb
ihrer Tangente im Nullpunkt. Damit ist die Rollzeit bei großen Rollwinkeln wegen des stärker
anwachsenden Aufrichtvermögens als bei kleinen Krängungswinkeln geringer als bei kleinen
Rollwinkeln.
Abbildung 10: Beispiel für eine abklingende Rollschwingung mit großem Startrollwinkel, aus [8].
22

Abbildung 11: Verlauf der Glattwasserhebelarmkurve weit unter der Tangente im Nullpunkt, aus
[9].
Abbildung 12: Verlauf der Glattwasserhebelarmkurve bis zu großen Winkeln nahezu wie ihre
Tangente im Nullpunkt, aus [9].
Abbildung 13: Verlauf der Glattwasserhebelarmkurve weit über der Tangente im Nullpunkt, aus
[9].
23

4.1. Für kleine Rollwinkel
Die Rolleigenperiode eines Schiffes im glatten Wasser lässt sich für kleine Rollwinkel (bis etwa
5°-10°) auf verschiedene Wege bestimmen. Ein Weg ist die Durchführung eines typischen
Rollschwingungsversuches. Dabei wird das Schiff zu einer Seite gekrängt und losgelassen. Es
schwingt dann um die Gleichgewichtsschwimmlage mit seiner Rolleigenperiode, welche dabei gemessen
werden kann. Ein zweiter Weg zur Bestimmung der Rolleigenperiode ist die Idealisierung
des Schiffes als ein Schwingungssystem mit einem Freiheitsgrad. Bei diesem kann die Eigenfrequenz
anhand des charakteristischen Rückstellmomentes und des Massenträgheitsmomentes
ermittelt werden. Dieses führt dann für die Rollperiode eines Schiffes auf folgende wohlbekannte
Formel nach Weiss:
T R =
√
√ 2 · π · i
I xx
[s], i =
g · GM △
≈ 0.4B (6)
Dabei ist der GM-Wert die charakteristische Rückstellgröße und i der Trägheitsradius, welcher
sich aus dem Massenträgheitsmoment I xx und dem dazugehörigen Deplacement des Schiffes
ergibt. Für die meisten Schiffe kann der Rollträgheitsradius (inklusive der hydrodynamischen
Massen) ungefähr durch die 0,4-fache Schiffsbreite abgeschätzt werden. Bei Schiffen mit einer
großen Menge an Decksladung oder einem hohen Aufbau, kann der Wert bis auf 0,45B ansteigen.
Die Formel ist dann für größere Rollwinkel gültig, wenn die Glattwasserhebelarmkurve der
Tangente im Nullpunkt, also dem Anfangs GM-Wert, folgt (vgl. Abbildung 12).
4.2. Für große Rollwinkel
Die Eigenrollperiode für große Rollwinkel lässt sich auch wieder auf verschiede Weisen ermitteln.
Theoretisch wäre es möglich, einen Rollschwingungsversuch dafür zu nutzen. Allerdings
ist dieses aus praktischen Gründen bei einem realen Schiff nicht durchführbar, da die aufzubringenen
Kräfte dafür zu groß wären. Auch ist eine Simulation im Zeitbereich eines solchen
Versuches denkbar. Des Weiteren gibt es die Möglichkeit die Rollperiode durch Formeln, die
den charakteristischen Verlauf der Hebelarmkurve berücksichtigen, zu berechnen. Solche sind
z.B. in [9] aufgeführt und sehen für 30° bzw. 40° wie folgt aus:
T 30° = C φ · B
9, 4
T 40° = C φ · B
9, 4
( 2, 2
√ + 2, √ 5 + √ 4 + 1, 5 )
√ w x y z
( 2, 2
√ + √ 2 + √ 4 + √ 4 + 1 )
√ v w x y z
[s] (7)
[s] (8)
Darin ist C φ der Rollzeitbeiwert und v, w, x, y und z Variablen, die sich aus Glattwasserhebelarmwerten
bei verschiedenen Neigungswinkeln zusammensetzen. Für nähere Einzelheiten dazu,
sei auf die Quelle [9] verwiesen. Zudem sei an dieser Stelle erwähnt, dass es völlig unklar ist,
wie genau diese Formeln sind, da keiner bisher diese auf ihre Richtigkeit überprüft hat.
Ferner ist bei der Anwendung der oben genannten Formeln zu berücksichtigen, dass diese auf
24

der Glattwasserhebelarmkurve beruhen und daher bei Schiffen im Seegang nur für die beiden
nachstehenden Situationen gelten:
• bei nahezu quer einkommender See, weil dabei für alle praktischen Überlegungen genau
genug die Glattwasserhebelarmkurve gilt.
• beim Fahren in von vorn einkommender See, wenn die mittlere Hebelarkurve aus der
Wellenberg- und Wellentalsituation in etwa der Glattwasserhebelarmkurve entspricht. Die
Schwankungen der Stabilität sind dann begrenzt und die durchschnittlich wirksame Stabilität
bleibt dabei in der Nähe der Glattwasserstabilität.
Dieses gilt auch für eine weitere Möglichkeit, bei der die Rollperiode bei großen Rollwinkeln
näherungsweise mit Hilfe eines sogenannten effektiven GM-Wertes ermittelt wird. Der Ansatz
dabei ist, dass die Fläche unter der Hebelarmkurve ein Maß für die während einer Rollbewegung
gespeicherte Energie ist. Über das Prinzip der Flächengleichheit bis zu einem bestimmten
Krängungswinkel, wie z.B. bis 40°, wird, wie in der Abbildung 14 zu sehen, ein mittlerer bzw.
effektiver GM eff -Wert ermittelt. Mit diesem lässt sich die Rollperiode dann mit der Formel
nach Weiss (Formel 6) berechnen.
Abbildung 14: Schematische Darstellung der Ermittlung von GM eff , es gilt dabei A 1 = A 2 .
4.3. Im Seegang (vereinfachte Methode)
Die Ermittlung der Rolleigenperiode eines Schiffes, welches in einem unregelmäßigen Seegang
fährt, ist schwer bis gar nicht möglich. Dieses liegt an der Tatsache, dass im Seegang nicht
nur die oben beschriebenen Effekte bezüglich der Charakteristik der Hebelarmkurve auf die
Rollperiode wirken, sondern sich auch zusätzlich die Hebelarmkurve und ihre Charakteristik
periodisch ändern (vgl. Abbildung 15). Dieses hat zur Folge, dass sich die Rolleigenperiode
des Schiffes, je nach Seegangszustand und den damit einhergehenden Hebelarmschwankungen,
ändert. Ferner kommt es bei allgemein geringer Stabilität eines Schiffes zur Anpassung der
Rolleigenperiode an die Begegnungsperiode. Der Grund dafür ist, dass in diesem Fall, wegen
25

der geringen Stabilität in der Wellenbergsituation, die Rollbewegung, besser gesagt der Beginn
des Aufrichtens, allein durch die Wellentalsituation bzw. deren Beginn bestimmt wird. Und diese
tritt mit der Begegnungsperiode auf.
Trotz des sehr komplexen Vorgangs sei an dieser Stelle eine vereinfachte Methode aus [8] vorgestellt,
um näherungsweise die Rolleigenperiode eines Schiffes im Seegang zu bestimmen. Weil
das Rollverhalten im Wesentlichen durch die Hebelarmkurven in den beiden Extremsituation
Wellenberg und Wellental eines Schiffes bestimmt wird, werden diese für eine dem Seegang entsprechende
Referenzwelle berechnet. Anschließend wird aus den beiden Hebelarmkurven, durch
einfache arithmetische Mittelung der Aufrichthebelarme, eine mittlere, im Seegang wirkende,
Hebelarmkurve bestimmt (siehe Abbildung 15). Für diese wird dann, nach dem in der Abbildung
14 dargestellten Verfahren der Flächengleichheit, ein effektiver GM eff -Wert bestimmt
und mit der Formel nach Weiss (Formel 6) die Rollperiode berechnet. Wie in [8] gezeigt wird,
führt diese Methode zu besseren Ergebnissen als allein durch die einfache Approximation mit
der Anfangsstabilität.
Abbildung 15: Beispiel für die Ermittlung einer mittleren, im Seegang wirkenden,
Hebelarmkurve.
26

5. Seegangssimulationen mit E4-ROLLS
Um die Wirksamkeit der beiden Richtlinien 707 und 1228 festzustellen bzw. zu beurteilen, also
um herauszufinden, ob durch die Anwendung dieser, reale Seeunfälle hätten vermieden werden
können, sind Bewegungssimulationen für verschiedene Seegangs- und Fahrsituationen durchgeführt
worden. Das Ergebnis der Simulationen, welche mit dem Seegangscode E4-ROLLS durchgeführt
wurde, ist ein Polardiagramm. In den Polardiagrammen ist die signifikante Wellenhöhe,
bei der ein vorher festgelegtes Kriterium erreicht wird, mittels einer Farbskala über verschiedene
Begegnungswinkel und Schiffsgeschwindigkeiten aufgetragen. In den folgenden beiden Abschnitten
wird die Darstellung des Seegangs sowie der theoretische Ansatz der Seegangssimulation
kurz vorgestellt.
5.1. Darstellung von natürlichem Seegang
Der natürliche Seegang, kurzkämmig und unregelmäßig, ist ein stochastischer Vorgang, der abhängig
von vielen verschiedenen Faktoren ist, wie z.B. Windwirklänge (Fetch), Wassertiefe etc..
Nach der linearen Wellentheorie, näher beschrieben in [10], kann dieser durch Überlagerung vieler
Einzelwellen dargestellt werden. Dabei werden die Einzelwellen als sinusförmig angenommen
und durch die Wellenhöhe, die Wellenperiode und einer zufälligen Phasenverschiebung zueinander
für den unregelmäßigen Charakter gekennzeichnet. In der Realität trifft die Annahme von
sinusförmigen Wellen nicht zu. Dieses gilt besonders für kurze und hohe Wellen, bei denen die
Wellentäler länger und flacher, die Wellenberge hingegen kürzer und steiler sind als bei einer
reinen Sinuswelle. Unter der hier gegebenen Prämisse relativ langer Wellen, kann dieser Unterschied
jedoch vernachlässigt werden. Auch können brechende Wellen mit diesem Verfahren
nicht dargestellt werden.
Um keinen lang-, sondern einen kurzkämmigen Seegang zu generieren, der einen natürlichen
Seegang am besten wiedergibt (vgl. Abbildung 16), weisen die Einzelwellen zusätzlich zu der
Wellenhöhe, der Periode sowie der Phasenverschiebung eine Streuung in der Laufrichtung auf.
In der Natur tritt ein langkämmiger Seegang, welcher durch die Dominanz einer einzigen Laufrichtung
geprägt ist, als reine Dünung auf. Kurzkämmiger Seegang gibt dahingegen die meist
vorherrschende Windsee bzw. deren Überlagerung mit der Dünung wieder. Die Darstellung eines
natürlichen Seegangs ist wichtig für die Simulation, da es sonst, wie in Abbildung 17 zu
erkennen, zu deutlich anderen Ergebnissen kommt. Der Grund dafür ist, dass durch die unterschiedlichen
Laufrichtungen der Wellen Störmomente in das Schiff eingebracht werden, die
das Rollen einleiten, welches dann erst für andere Effekte wie z.B. die auftretenden Hebelarmschwankungen
anfällig wird. Dieses gilt besonders für kleine Begegnungswinkel um µ = 0°
herum.
27

Abbildung 16: Langkämmiger (links) und kurzkämmiger Seegang (rechts), aus [10].
Abbildung 17: Beispiel für Polardiagramme mit langkämmigen (links) und kurzkämmigen Seegang
(rechts) für das Erreichen eines Rollwinkels von 50°, aus [11].
Die unterschiedlichen Seegänge werden in der Regel durch ihr Energiespektrum beschrieben,
welches die Anteile einzelner Wellen an der Gesamtenergie des Seegangs in normierter Form über
der Wellenfrequenz darstellen. Dabei weist ein Spektrum eines relativ regelmäßigen Seegangs,
wie z.B. einer Dünung, bei der Wellenfrequenz einen einzelnen, schmalen Peak auf, die diesen
prägt. Dahingegen besitzt ein Spektrum eines unregelmäßigen und kurzkämmigen Seegangs ein
wesentlich breiteres und flacheres Maximum. Informationen über die Verteilung der einzelnen
Wellenlaufrichtungen sind in einem Spektrum nicht mehr enthalten. Um aus einem Spektrum
einen Seegang beschreiben zu können, sind zusätzliche Kenngrößen neben dem qualitativen
Verlauf des Spektrums nötig. Mit diesen wird eine den Seegang prägende Welle beschrieben.
Normalerweise werden dafür die signifikante Wellenhöhe, welche das Mittel der 1 3
größten Wellen
ist, und die signifikante Wellenperiode angegeben. Die signifikante Wellenperiode befindet sich
im Flächenschwerpunkt des Spektrums.
In der Simulation wird für die Beschreibung des Seegang ein JONSWAP-Spektrum (siehe Abbildung
18) benutzt, welches auf Langzeitmessungen in der Nordsee basiert. Um daraus einen
künstlichen Seegang zu generieren, müssen zu dem Spektrum die Parameter Wellenhöhe, Wel-
28

lenlänge, und die Wellenlaufrichtung bekannt sein. Ferner muss das Spektrum durch eine Anzahl
diskreter Komponenten angenähert werden. Dazu können Streifen mit konstantem Frequenzabstand
oder mit gleichem Energieinhalt verwendet werden. Letzteres ist zu bevorzugen, weil die
hohen und niedrigen Frequenzen andernfalls überbewertet werden. Die Qualität des künstlichen
Seegangs ist umso besser, je mehr verschiedene Wellenkomponenten verwendet werden. Für
das JONSWAP-Spektrum sind explizite Formeln und Randbedingungen erarbeitet worden, mit
denen die jeweilige Verteilung der Wellen als Funktion errechnet werden kann.
Abbildung 18: JONSWAP-Spektrum mit diskreten Stützstellen mit gleichem Energieinhalt, aus
[5].
5.2. Theoretischer Ansatz der Simulation
Der der Seegangsmethode zugrunde liegende Seegangscode ROLLS wurde am ehemaligen Institut
für Schiffbau der Universität Hamburg im Rahmen der Untersuchung des Kenterunfalls der
E.L.M.A. TRES 1982 von Söding und später von Kröger (1987) und Petey (1988) entwickelt.
Mit der Zeit ist die Methode im Zuge der vom BMBF geförderten Verbundvorhaben ROLLS,
SinSee und LaSSe durch das Konsortium FSG und TUHH konsequent zu der in der jetzigen
Form vorliegenden Methode E4-ROLLS weiterentwickelt und durch umfangreiche Modellversuche
in der HSVA validiert worden. Diese Version ist vollständig in das Schiffsentwurfsystem E4
implementiert, welche für die vorliegende Arbeit benutzt wurde.
Der Seegangscode ROLLS wurde speziell für die Berechnung großer Rollwinkel in vorlichem und
achterlichem Seegang entwickelt. Dort kommt es vor allem auf das Erfassen der Nichtlinearitäten
der Rollbewegung an, welche zum einen aus der Hebelarmkurve des Schiffes selbst und zum
anderen aus der Schwankung der Hebelarmkurve im Seegang stammt. Daher werden bei dem
Programm die Schiffsbewegungen in allen sechs Freiheitsgeraden beschrieben, wobei nur die
Rollbewegung und die Längsbewegung als nichtlinear behandelt und im Zeitbereich ausgewertet
werden. Die Rollbewegung wird dabei anhand folgender Formel berechnet:
29

¨ϕ =
∑ M − Md − m · (g − ¨ζ)
[( ( ) ]
· h s − Θ xz · ¨ϑ + ϑ ˙ϕ 2)
· sin ϕ − ¨ψ + ψ ˙ϕ
2
· cos ϕ
Θ xx − Θ xz · (ψ · sin ϕ + ϑ · cos ϕ)
(9)
mit
∑ M
M d
Summe der erregende Momente, wie z.B. aus Wind, Wellen und etc.
nichtlineares Dämpfungsmoment
ϕ, ϑ, ψ, ¨ϕ, ¨ϑ, ¨ψ Roll-, Stampf- und Gierwinkel sowie deren Beschleunigungen
¨ζ
Tauchbeschleunigung
m
h s
Θ xx , Θ xz
Schiffsmasse
Aufrichthebelarm
Massenträgheitsmomente
Die anderen vier Freiheitsgerade, sprich Stampfen, Tauchen, Gier- und Querbewegung, werden
durch lineare Übertragungsfunktionen (engl. response amplitude operator, RAO) ermittelt. Die
Kopplung mit den nichtlinearen Bewegungen wird dabei berücksichtigt (siehe Formel 9). Die
RAOs werden mit Hilfe einer Streifenmethode berechnet, welche die hydrodynamischen Massen
mittels Rankine-Quellen nach Yeung berechnet. Dieses bringt gegenüber der alten Methode,
die mit Lewis-Spanten arbeitete, den Vorteil, dass die Schiffsform dadurch insgesamt besser
berücksichtig wird. Dieses trifft besonders auf Schiffe mit großem Breiten-Tiefgangsverhältnis
zu, wie sie z.B. für RoRo-Schiffe und Fähren üblich sind.
Die Aufrichthebelarme des Schiffes werden vor der eigentlichen Simulation für verschiedene
Tiefgänge, Trimmwinkel und bestimmte Wellensituationen berechnet. In der Simulation wird
dann, nach dem bewährtem Konzept der äquivalenten Welle nach Grim, die exakte Wellenkontur
entlang des Schiffes durch eine äquivalente Welle ersetzt (vgl. Abbildung 19), so dass
die Hebelarme mit hinreichender Genauigkeit der exakten Lösung entsprechen. Dieses hat den
Vorteil, dass die Methode dadurch sehr schnell wird, da während der Simulation die Aufrichthebelarme
nicht über die Druckverteilung auf die Schiffsaußenhaut für die vielen verschiedenen
Wellenkomponenten bestimmt werden müssen, sondern direkt auf vorhandene Werte zurückgegriffen
bzw. zwischen diesen Interpoliert werden kann. Dadurch wird es erst möglich, eine
Vielzahl von Situationen in kurzer Zeit zu berechnen.
30

Abbildung 19: Prinzip der aquivalenten Welle nach Grim, aus [5].
Allerdings kann ROLLS das Querschlagen eines Schiffes nicht beschreiben, da die Quer- und
Gierbewegung des Schiffes nur linear erfasst werden. Aus dem gleichen Grund werden auch die
Rollbewegungen durch ROLLS bei einem nahezu quer zur See mit geringer Geschwindigkeit
fahrendem Schiff überschätzt, weil die durch den Seegang in das Schiff eingebrachte Energie
nicht ausreichend in eine Driftbewegung umgesetzt wird, sondern in die Rollbewegung. Diese
Tatsachen sind für die Untersuchung dieser Arbeit nicht von großer Relevanz, da es hier ausschließlich
auf Begegnungswinkel bis µ = 45° ankommt und das Querschlagen eines Schiffes
eine untergeordnete Rolle spielt.
Weitere Details zu der Methode E4-ROLLS sind in [18] und [5] zu finden.
31

6. Untersuchung und Auswertung
6.1. Untersuchte Schiffe
Insgesamt werden 12 Schiffe untersucht. Unter diesen befinden sich acht reale Kenterunfälle
und zwei Modellversuche, bei denen das Kenterverhalten untersucht worden ist. Bei den letzten
beiden hier untersuchten Schiffen sind während einer Reise Container in schwerem Wetter über
Bord gegangen. Alle Unfälle fanden in achterlicher und schrägachterlicher See statt. Nähere
Details zu den Unfallumständen und Ursachen der Schiffe sind in [11], [19] und [20] aufgeführt.
Die Tabelle 5 gibt die wesentlichen Schiffsdaten, die Fahrzustände und die Umweltbedingungen
zum Unfallzeitpunkt wieder. In Tabelle 6 sind die Stabilitätswerte für die Unfallsituation,
einen sicheren Ladefall und die untersuchten Wellenlängen aufgeführt, dabei sind diejenigen
Wellenlängen hervorgehoben, die der Unfallsituation entsprechen.
Nr. Name Unfalljahr Lpp [m] B [m] v s [kn] µ [°] T W [s] H 1 [m]
3
1 Fidamus 1950 55,90 8,20 9,5 22,5 5,0 2,0
2 Lohengrin 1963 59,65 9,60 10,0 15,0 6,0 2,0
3 Irene Oldendorf 1951 81,60 13,20 10,0 45,0 7,15 mindestens 5,0
4 Hoheneichen 1959 55,00 9,60 10,5 30,0 5,0 4,0
5 Wilhelm 1973 55,00 9,60 10,0 30,0 6,0 2,5 - 3,0
6 Halstenbek 1996 55,00 9,60 9,0 25 7,0 4,0 - 4,5
7 Finnbirch 2006 137,00 22,70 16,0 - 17,0 15 8,0 - 8,5 5,0 - 6,0
8 Cougar Ace 2006 190,00 32,26 18,6 10 9,1 - 10,8 3,0 - 4,0
9 Flower Class 2005 189,70 26,50 12,0 5 11,47 8,8
(Modellversuch)
10 SINBAD 2005 156,00 28,00 6,5 und 16,0 5 10,17 8,4
(Modellversuch)
11 JRS Canis 2007 120,34 20,60 15,5 45 10,0 - 11,0 6 - 8
12 ANL Pacific 2004 244,80 32,24 21,0 10 9,0 - 10,5 6,5 - 7,0
Tabelle 5: Schiffsdaten, Fahrzustände und Umweltbedingungen der Schiffe während des Unfalls.
32

Nr. Name GM Unfall [m] GM sicher [m] i [−] λ [m]
1 Fidamus 0,298 0,700 0,38 32, 40, 48
2 Lohengrin 0,130 0,314 0,38 48, 57, 66
3 Irene Oldendorf 0,145 0,387 0,40 69, 80, 92
4 Hoheneichen 0,391 0,946 0,38 32, 40, 48
5 Wilhelm 0,476 0,953 0,38 48, 57, 66
6 Halstenbek 0,720 0,969 0,39 66, 77, 88
7 Finnbirch 1,690 1,900 0,38 88, 113, 141
8 Cougar Ace 0,650 2,090 0,47 113, 141, 172, 206
9 Flower Class 1,040 1,490 0,42 206
(Modellversuch)
10 SINBAD
2,178 3,360 0,42 160
(Modellversuch)
11 JRS Canis 1,410 - 0,39 141, 172, 206
12 ANL Pacific 0,95 - 0,42 141, 172, 206
Tabelle 6: Stabilitätswerte der untersuchten Schiffe und untersuchte Wellenlängen
6.2. Vorgehensweise
Alle Unfälle haben sich bei achterlicher bzw. schrägachterlicher See ereignet, so dass sich die
Auswertung ausschließlich auf diesen Bereich konzentriert. Dabei ist als Vorgehensweise die in
3.4 dargestellte Ablauffolge der Richtlinie 707 gewählt worden. Da diese im Hinblick auf die einzelnen
Kriterien eine sinnvolle Reihenfolge darstellt und nur achterlicher bzw. schrägachterlicher
Seegang betrachtet wird, findet die Feststellung bzw. die Beurteilung der Wirksamkeit der Richtlinien
1228 auch anhand dieser Ablauffolge statt. Um eine Bewertungsgrundlage zu erhalten,
werden für die zu untersuchenden Schiffe Bewegungssimulationen in natürlichem Seegang für
verschiedene Schiffsgeschwindigkeiten und Begegnungswinkel von µ = 0° bis 90°durchgeführt.
Dieses geschieht für verschiedene Wellenlängen, um zum einen die Unsicherheit bei der Angabe
der Wellenperiode (vor allem bei den älteren Unfällen) zu berücksichtigen bzw. zum anderen
den gegebenfalls angegebenen Wellenperiodenbereich abzudecken.
Ferner ist für die Simulationen als Kriterium, bei dem das Schiff als gekentert bzw. der Unfall als
geschehen gilt, ein Überschreiten eines Rollwinkels von ϕ = 50° bzw. des Rollwinkels, bei dem
die Container über Bord gegangen sind, angesetzt worden. Die Ergebnisse dieser Simulationen
werden in einen Poladriagramm dargestellt. Dabei entsprechen die konzentrischen Halbkreise einer
konstanten Geschwindigkeit und die orthogonal dazu verlaufenden Achsen einem konstanten
Begegnungswinkel. Die Schnittpunkte dieser Linien stellen die in einer Simulation berechneten
Situationen dar. Die signifikante Wellenhöhe, bei dem das Grenzkriterium erreicht wird, wird
anhand einer Farbskala dargestellt. Bei dieser kennzeichnet die Farbe Pink den dargestellten
Minimalwert und die Farbe Blau den Maximalwert.
Die Rolleigenperiode der Schiffe nach den Richtlinien wird über die Formel nach Weiss (Formel
6) und dem Anfangs GM-Wert bei Glattwasser bestimmt, da dieses dem empfohlenen Verfahren
der beiden Richtlinien (vgl.3.3) am nächsten kommt. Die Geschwindigkeiten, bei denen die
1:1- und 2:1-Resonanz auftreten, werden in den Polardiagrammen nach der Methode, welche
33

in der SLF 44/INF.3 vorgestellt wurde (siehe 3.5.1), kenntlich gemacht. Dabei sind nur die
Geschwindigkeiten für Resonanzfälle eingetragen, die innerhalb des betrachteten Bereichs liegen.
Des Weiteren werden für die Beurteilung der Wirksamkeit der Richtlinien 707 und 1228 für
die Fälle, bei denen es zum Kentern kam, ein nach [11] als sicher identifizierter Ladefall mit
größerer Stabilität herangezogen. Für diesen werden ebenfalls für die gleichen Wellenlängen
und Fahrzustände Bewegungssimulationen durchgeführt und ausgewertet. Die oben genannten
Versagenskriterien bleiben dabei ebenfalls dieselben.
6.3. Auswertung
Im Folgendem werden die Richtlinien für die 12 untersuchten Schiffe im Einzelnen ausgewertet.
Dabei wird das Kriterium K1 nicht für jedes Schiff einzeln aufgeführt, sondern später für alle
zusammengefasst betrachtet, weil bei keinen Schiff das Kriterium für Surfen und Querschlagen
eine entscheidende Rolle spielt (siehe 6.4.1) und somit keine neuen Bedingungen bezüglich der
Schiffsgeschwindigkeit für die anderen Kriterien gegeben sind.
Ferner wird für die Unfallbedingung geprüft, welche Situation die Richtlinien als sicher empfehlen
würden und überprüft, ob diese den Unfall hätte vermeiden können. Die Geschwindigkeit des
Schiffes für die „sichere“ Situation wird dabei so bestimmt, dass diese ca. einen Knoten in
Begegnungswinkelrichtung außerhalb der Gefahrenzone liegt. Liegt dort jedoch eine von den
Richtlinien vorhergesagte Resonanz vor, so wird die Geschwindigkeit um einen weiteren Knoten
reduziert. Eine Änderung des Kurses wurde nicht untersucht.
Des Weiteren sind für jedes Schiff neben den Polardiagrammen für die Unfallsituation und
dem sicheren Ladefall, auch die entsprechenden Hebelarmkurven in einer Referenzwelle, die
dem Seegang zum Unfallzeitpunkt entspricht, dargestellt. Damit wird deutlich, wie sich die
Erhöhung der Stabilität positiv auf die Hebelarmkurven auswirkt.
34

6.3.1. Reale Kenterunfälle
6.3.1.1. FIDAMUS leer
Abbildung 20: Gerneralplan der SS Fidamus, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge nein λ = 48m < 0, 8 · L = 44, 72m
Wellenhöhe nein H = 2m < 0, 04 · L = 2, 24m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) ja
Nach den Richtlinen besteht somit kein Handlungsbedarf.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 ja, aber nur in einem kleinen Bereich
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
35

Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil das Schiff durchweg im achterlichen Seegang gefährdet ist
1228 nein und die Richtlinen keinen Handlungsbedarf sehen.
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang A zu finden.
Abbildung 21: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Fidamus bei einer Wellenlänge von λ = 40m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite).
36

Abbildung 22: Hebelarmkurven der Fidamus für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 40m und H = 2, 0m.
37

6.3.1.2. LOHENGRIN leer
Abbildung 23: Seitenansicht der MV Lohengrin, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 57m > 0, 8 · L = 47, 72m
Wellenhöhe nein H = 2m < 0, 04 · L = 2, 24m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) ja
Nach den Richtlinen besteht somit kein Handlungsbedarf.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 ja siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 ja, aber nicht eindeutig siehe Polardiagramm
1228 ja, aber nicht eindeutig siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtlinie kein Handlungsbedarf sieht
1228 nein weil die Richtlinie kein Handlungsbedarf sieht
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang B zu finden.
38

Abbildung 24: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Lohengrin bei einer Wellenlänge von λ = 57m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite).
39

Abbildung 25: Hebelarmkurven der Lohengrin für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 57m und H = 2, 0m.
40

6.3.1.3. IRENE OLDENDORF leer
Abbildung 26: Seitenansicht der SS Irene Oldendorf, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 80m > 0, 8 · L = 65, 28m
Wellenhöhe ja H = 5m > 0, 04 · L = 3, 26m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) nein
Nach der Richtline 707 besteht somit Handlungsbedarf, bei der 1228 nicht.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtlinie das Schiff in einen gefährlicheren Bereich geschickt hätte
1228 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang C zu finden.
41

Abbildung 27: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Irene Oldendorf bei einer Wellenlänge von λ = 80m (707 linke, 1228
rechte Diagrammseite).
42

Abbildung 28: Hebelarmkurven der Irene Oldendorf für die Unfallsituation (oben) und den
sicheren Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 80m und H = 5, 0m.
43

6.3.1.4. HOHENEICHEN leer
Abbildung 29: MV Hoheneichen vollständig abgeladen, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge nein λ = 40m < 0, 8 · L = 44, 00m
Wellenhöhe ja H = 4m > 0, 04 · L = 2, 20m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) ja
Nach den Richtlinen besteht somit kein Handlungsbedarf.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
1228 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang D zu finden.
44

Abbildung 30: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Hoheneichen bei einer Wellenlänge von λ = 40m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite).
45

Abbildung 31: Hebelarmkurven der Hoheneichen für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 40m und H = 4, 0m.
46

6.3.1.5. WILHELM leer
Abbildung 32: Seitenansicht der MV Wilhelm, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 57m > 0, 8 · L = 44, 00m
Wellenhöhe ja H = 2, 5m > 0, 04 · L = 2, 20m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) ja
Nach den Richtlinen besteht somit Handlungsbedarf.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil das Schiff durchweg im achterlichen Seegang gefährdet ist
1228 nein weil das Schiff durchweg im achterlichen Seegang gefährdet ist
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang E zu finden.
47

Abbildung 33: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Wilhelm bei einer Wellenlänge von λ = 57m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite).
48

Abbildung 34: Hebelarmkurven der Wilhelm für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 57m und H = 2, 5m.
49

6.3.1.6. HALSTENBEK leer
Abbildung 35: MV Halstenbek, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 77m > 0, 8 · L = 44, 00m
Wellenhöhe ja H = 4m > 0, 04 · L = 2, 2m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) nein
Nach der Richtline 707 besteht somit Handlungsbedarf, bei der 1228 nicht.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein ermittelte 1:1-Resonanz bei realer 2:1-Resonanz (bei ca. 4kn),
1228 nein reale 1:1-Resonanz bei ca. 10kn, siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtlinie das Schiff in einen ebenfalls gefährlichen Bereich geschickt hätte
1228 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang F zu finden.
50

Abbildung 36: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Halstenbek bei einer Wellenlänge von λ = 77m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite).
51

Abbildung 37: Hebelarmkurven der Halstenbek für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 77m und H = 4, 0m.
52

6.3.1.7. FINNBIRCH leer
Abbildung 38: MV Finnbirch, [12].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 113m > 0, 8 · L = 109, 60m
Wellenhöhe ja H = 6m > 0, 04 · L = 5, 48m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) ja
Nach den Richtlinen besteht somit Handlungsbedarf.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtlinie das Schiff in einen ebenfalls gefährlichen Bereich geschickt hätte
1228 nein weil die Richtlinie das Schiff in einen ebenfalls gefährlichen Bereich geschickt hätte
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang G zu finden.
53

Abbildung 39: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Finnbirch bei einer Wellenlänge von λ = 113m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite).
54

Abbildung 40: Hebelarmkurven der Finnbirch für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 113m und H = 5, 0m.
55

6.3.1.8. COUGAR ACE leer
Abbildung 41: Gerneralplan der M.V. Cougar Ace, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 172m > 0, 8 · L = 152, 0m
Wellenhöhe nein H = 3m < 0, 04 · L = 7, 6m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) ja
Nach den Richtlinen besteht somit kein Handlungsbedarf.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
1228 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang H zu finden.
56

Abbildung 42: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Cougar Ace bei einer Wellenlänge von λ = 172m (707 linke, 1228 rechte
Diagrammseite).
57

Abbildung 43: Hebelarmkurven der Cougar Ace für die Unfallsituation (oben) und den sicheren
Ladefall (unten)in einer Referenzwelle mit λ = 172m und H = 3, 0m.
58

6.3.2. Modelluntersuchungen
6.3.2.1. FLOWER CLASS leer
Abbildung 44: Seitenansicht der DFDS-Flower- Class RoRo-Schiffe, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 205m > 0, 8 · L = 151, 76m
Wellenhöhe ja H = 8, 8m > 0, 04 · L = 7, 59m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) nein
Nach der Richtline 707 besteht somit Handlungsbedarf, bei der 1228 nicht.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtlinie das Schiff in einen ebenfalls gefährlichen Bereich geschickt hätte
1228 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
59

Abbildung 45: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
der Flower-Class Schiffe bei einer Wellenlänge von λ = 206m (707 linke, 1228
rechte Diagrammseite).
60

Abbildung 46: Hebelarmkurven der Flower-Class Schiffe für die Unfallsituation (oben) und den
sicheren Ladefall (unten) in einer Referenzwelle mit λ = 206m und H = 8, 8m.
61

6.3.2.2. SINBAD leer
Abbildung 47: Rumpfform des SINBAD-Modells, aus [11].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 160m > 0, 8 · L = 124, 8m
Wellenhöhe ja H = 8, 4m > 0, 04 · L = 6, 24m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) ja
Nach den Richtlinen besteht somit Handlungsbedarf.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein empfohlene Situation entspricht sogar der untersuchten Unfallsituation bei 6,5kn,
siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Liegt im sicheren Ladefall des Schiffes in den Gefahrenzonen der Richtlinien eine Gefährdung
für das Schiff vor?
707 nein
1228 nein
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtlinie das Schiff in einen ebenfalls gefährlichen Bereich geschickt hätte
1228 nein weil die Richtlinie das Schiff in einen ebenfalls gefährlichen Bereich geschickt hätte
62

Abbildung 48: Polardiagramme für die Unfallsituation (oben) und den sicheren Ladefall (unten)
des SINBAD-Modells bei einer Wellenlänge von λ = 160m (707 linke, 1228
rechte Diagrammseite).
63

Abbildung 49: Hebelarmkurven des SINBAD-Modells für die Unfallsituation (oben) und den
sicheren Ladefall (unten).
64

6.3.3. Andere Unfälle
Für die beiden nachfolgenden Unfälle, bei denen es zu Verlust von Containern kam, ist kein
sicherer Ladefall betrachtet worden, da die Schiffe nicht durch Kentern gefährdet waren und
demnach eine ausreichende Stabilität hatten.
6.3.3.1. JRS CANIS leer
Abbildung 50: C.V. JRS Canis, [13].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge ja λ = 172m > 0, 8 · L = 96, 27m
Wellenhöhe nein H = 6m > 0, 04 · L = 4, 81m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) nein
Nach der Richtline 707 besteht somit Handlungsbedarf, bei der 1228 nicht.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtlinie das Schiff in einen gefährlicheren Bereich geschickt hätte
1228 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
65

Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang I zu finden.
Abbildung 51: Polardiagramm für die Unfallsituation der JRS Canis bei einer Wellenlänge
von λ = 172m (707 linke, 1228 rechte Diagrammseite) für einen maximalen
Rollwinkel von ϕ = 20°.
Abbildung 52: Hebelarmkurven der JRS Canis für die Unfallsituation in einer Referenzwelle
mit λ = 172m und H = 7, 0m.
66

6.3.3.2. ANL PACIFIC leer
Abbildung 53: C.V. ANL Pacific, [14].
Kriterium K2:
Einzelkriterium erfüllt Grund
Wellenlänge nein λ = 172m < 0, 8 · L = 195, 84m
Wellenhöhe nein H = 7m < 0, 04 · L = 9, 79m
Schiff in der Gefahrenzone (707) ja
Schiff in der Gefahrenzone (1228) ja
Nach den Richtlinen besteht somit kein Handlungsbedarf.
Verbessert sich die Situation wenn gehandelt wird?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Kriterium K3:
Werden die Resonanzfälle von der Richtline klar und richtig erfasst?
707 nein siehe Polardiagramm
1228 nein siehe Polardiagramm
Zusammenfassung:
Hätte der Unfall durch die Anwendung der Richtlinien Vermieden werden können?
707 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
1228 nein weil die Richtline keinen Handlungsbedarf sieht
Die restlichen Polardiagramme sind im Anhang J zu finden.
67

Abbildung 54: Polardiagramm für die Unfallsituation der ANL Pacific bei einer Wellenlänge
von λ = 172m (707 linke, 1228 rechte Diagrammseite) für einen maximalen
Rollwinkel von ϕ = 15°.
Abbildung 55: Hebelarmkurven der ANL Pacific für die Unfallsituation in einer Referenzwelle
mit λ = 172m und H = 7, 0m.
68

6.4. Zusammenfassung
6.4.1. Kriterium für Surfen und Querschlagen (K1)
Die Auswertung der zwölf Unfallsituationen ergibt für das Kriterium K1, dass sich die Schiffe
in allen Fällen deutlich außerhalb des durch die Richtlinie ausgewiesenen Gefahrenbereichs
befunden haben. Dieses ist deutlich in der Abbildung 56 zu erkennen.
Abbildung 56: Zusammenfassende Darstellung zur Auswertung des Kriteriums K1 (707 linke,
1228 rechte Diagrammseite).
69

6.4.2. Kriterium für das Auftreffen auf aufeinanderfolgender hoher Wellen (K2)
In der Abbildung 57 sind die Positionen der Schiffe bezüglich der Lage zum Gefahrenbericht des
Kriteriums K2 der beiden Richtlinien zu sehen. Ferner ist durch die Farbe der Positonsmarkierungen
gekennzeichnet, ob auch die Einzelkriterien, in Bezug auf die erforderliche Wellenlänge
und Wellenhöhe, erfüllt sind (rotes Kreuz) oder nicht (grünes Kreuz). Es wird deutlich, dass
von der Richtlinie 707, aufgrund der größeren Gefahrenzone, mehr Fälle als gefährdet eingestuft
werden. Trotzdem werden nicht alle Schiffe als gefährdet angesehen, obwohl bei allen
Unfallsituationen eine latente Gefahr vorausgesetzt werden kann.
Anders sieht das Bild aus, wenn man die sicheren Ladefälle als Grundlage nimmt. In diesem Fall
bleibt die Bewertung der Unfallbedingungen, wie in Abbildung 57 zu sehen, durch das Kriterium
K2 unverändert, da es in keinster Weise die Stabilität des Schiffes berücksichtigt. Daher würden
einige Schiffe als gefährdet angesehen, obwohl keine Gefährdung vorliegt.
Abbildung 57: Zusammenfassende Darstellung zur Auswertung des Kriteriums K2 (707 linke,
1228 rechte Diagrammseite).
6.4.3. Kriterium für synchrones Rollen und parametrische Rollbewegungen (K3)
Beim Auswerten des Kriteriums für die untersuchten Fälle ist festzustellen, dass in allen Fällen
die Resonanzsituationen nicht richtig erfasst werden. Zudem sind in den meisten Fällen
auch keine eindeutigen Resonanzerscheinungen erkennbar, da die Schiffe über einen größeren
Geschwindigkeitsbereich gefährdet sind.
70

7. Schwächen der Richtlinien
Die Untersuchung der Wirksamkeit der Richtlinien MSC/Circ. 707 und Richtline MSC.1/Circ.
1228 in den betrachteten Fällen endet mit dem Ergebnis, dass in keinem der untersuchten Fälle
eine Verbesserung durch Anwendung der Kriterien erreicht würde.
Die Schwächen der Richtlinien resultieren einerseits aus den verschieden Kriterien, die betrachtet
werden, andererseits aus den vorgeschlagenen Wegen der zur Ermittlung für die Anwendung
der Kriterien erforderlichen Daten. Jedes der drei durch die Richtlinien betrachten Kriterien soll
nachstehend erläutert und bewertet werden, um zu konkreteren Aussagen zu kommen.
7.1. Auftreffen auf aufeinanderfolgende hohe Wellen (K2)
Bei der Beurteilung des Kriteriums K2 geht es um das Auftreffen auf aufeinanderfolgende hohe
Wellen. Ein Handlungsbedarf wird in den Richtlinien nur bei dem Zusammentreffen von drei
zu bewertenden Faktoren abgeleitet: Diese sind der Aufenhalt in der Gefahrenzone, die Wellenlänge
und die Wellenhöhe. Die Auswertung hat gezeigt, dass es auch bei nicht gleichzeitigem
Auftreten der definierten Größen zur Gefährdung gekommen ist. Damit ist festzuhalten, dass die
Richtlinie eine bestehende Gefährdung nicht immer erkennen lässt. Hier ist eine Schwachstelle,
dass die definierte Gefahrenzone bei der Richtlinie 707 sich an dem Verhältnis der Schiffsgeschwindigkeit
zur Wellenperiode festmacht. Die Gefährdung ist jedoch stets abhängig vom
Stabilitätszustand des Schiffes und nicht von dem definierten Verhältnis in der Vorschrift. So
zeigen die Auswertungen, dass sich ein Schiff trotz Befolgen der Richtlinie nach wie vor gefährdet
sein kann, obwohl man sich außerhalb der in der Richtlinie definierten Gefahrenzone
befindet. Andererseits gibt es durch die Richtline angezeigten Handlungsbedarf, ob wohl bei
einer ausreichenden Stabilität des Schiffes kein Handlungsbedarf besteht.
Neben den oben genannten Handlungsfaktoren bezüglich Wellenhöhe und Wellenlänge wird
die Aussage getroffen, dass gleichzeitig Hinweise auf ein gefährliches Verhalten des Schiffes klar
erkennbar sein sollen, um Handlungen daraus abzuleiten. Es ist jedoch aus anderen und den hier
untersuchten Unfällen bekannt, dass lange Zeit keine Anzeichen einer Gefährdung des Schiffes
gegeben waren. Bei ersten Anzeichen von gefährlichem Verhalten des Schiffes ist die Gefahr
schon vorhanden und lässt keine Zeit für Handlungen, die einen Unfall vermeiden. Dieses liegt
an dem stochastischen Verhalten des Seeganges, bei dem es zu Wellenkonstellationen kommt,
die für ein Schiff extrem gefährlich sind.
7.2. Synchrones Rollen und parametrische Rollbewegungen (K3)
Das Erkennen von gefährlichen Rollresonanzen wird in den Richtlinien im Kriterium K3 betrachtet.
Bei der Auswertung der untersuchten Unfälle wurde festgestellt, dass die nach der
Richtline vorhergesagten Rollresonanzen mit den real aufgetretenen Fällen grundsätzlich nicht
übereinstimmten. Die Feststellung lässt sich dahingehen erweitern, dass über einen großen Geschwindigkeitsbereich
eine Gefährdung vorliegt, so dass man von einer eindeutigen Resonanz-
71

situation nicht sprechen kann. Das gilt gleichermaßen für den 1:1- und den 2:1-Resonanzfall.
Dieses liegt an der Ermittlungsweise der Rolleigenperiode, wie sie die Richtline vorsieht. Es wird
dabei davon ausgegangen, dass die Rolleigenperiode auch für große Rollwinkel durch die Linearisierung
der Anfangsstabilität der Glattwasserhebelarmkurve des Schiffes abgeschätzt werden
kann. Für Schiffe, die in Wellen fahren, führt dieses jedoch zu falschen Ergebnissen (siehe 4).
Außerdem kann die Bestimmung nicht wie vorgesehen durchgeführt werden, da sich die Rolleigenperiode
des Schiffes aufgrund der vorhanden Hebelarmschwankungen, gerade bei Schiffen
mit geringer Stabilität, an die jeweilige Anregungsperiode des Seeganges anpasst. Bei allen untersuchten
Kenterunfällen war geringe Stabilität gegeben, und der Effekt der Anpassung an die
Erregungsperiode ist deutlich in den Polardiagrammen für die Unfallsituation erkennbar.
7.3. Surfen und Querschlagen (K1)
Letztlich verbleibt das Kriterium K1, welches die Gefahr durch Surfen und Querschlagen des
Schiffes behandelt. Dieses soll hier der Vollständigkeit halber aufgeführt werden, da in allen betrachten
Fällen keine Gefährdung durch eines dieser beiden Phänomene gegeben war. Konkret
gibt es also keine Aussagen oder Hinweise, dass Surfen oder Querschlagen eine Gefährdung für
die Schiffe zum Zeitpunkt des Unfalls darstellte. Wenn überhaupt trat ein Querschlagen erst
nach dem ersten starken Rollen auf. Auch die Anwendung der Richtlinien auf die untersuchten
Fälle kommt jeweils zu dem Ergebnis, dass man sich in keinem Fall im Gefahrenbereich
des Kriteriums K1 befunden hat. Für die betrachteten Fälle kann also hier keine Bewertung
erfolgen. Überdies ist die Gefahr des Querschlagens eher an den Fähigkeiten des Kurshaltens
festzumachen und nicht an in dieser Untersuchung betrachteten Stabilitätsverhalten der Schiffe.
Zusammenfassend kann als Schwachpunkt der Richtlinien angesehen werden, dass nicht hinreichend
genau auf das Verhalten des Schiffes im Seegang und die verschiedenen Phänomene
und deren Ursachen, die zu gefährlichen Situationen führen können, eingegangen wird. Erst ein
Verständnis der verschiedenen Phänomene versetzt die Schiffsführung in die Lage, die jeweilige
Schiffssituation richtig einzuschätzen und so das Schiff sicher zu führen.
7.4. Aussagen zur Gültigkeit der Richtlinien
Grundsätzlich gibt es in den Richtlinien schon Aussagen zum unterschiedlichen Verhalten von
Schiffen mit der Erkenntnis und dem Hinweis, dass dadurch eine Allgemeingültigkeit zu den
Verhaltensregeln und deren Wirksamkeit nicht gegeben ist (Abschitt 2.1 in [16] und Abschnitt
1.3 und 2 in [6]) So liegt ein Schwachpunkt sicherlich schon darin, dass trotzdem versucht wird,
Handlungsempfehlungen zu geben.
72

8. Zusammenfassung
Das Ziel dieser Arbeit ist es gewesen, zu überprüfen, ob durch die Anwendung der Richtlinie
MSC/Circ. 707 bzw. der Richtlinie MSC.1/Circ. 1228 reale Seeunfälle theoretisch hätten
vermieden werden können. Die Untersuchung erfolgte anhand acht realer Kenterunfälle, zwei
Unfällen mit Containerverlusten und zwei Modellversuchen. Dabei wurden die Richtlinien auf
diese Fälle angewendet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anwendung der Richtlinien bei den
untersuchten Fällen nicht zur Vermeidung der Unfälle geführt hätte. Dieses liegt an den festgestellten
Schwächen der Richtlinien und lässt den Schluss zu, dass auch eine Ausweitung der
Untersuchung auf weitere Unfälle zu der gleichen Erkenntnis führen wird.
Zusammenfassend kann dieses an folgenden Aussagen festgemacht werden:
Die Richtlinien berücksichtigen Kriterien für die Bestimmung der Grenzen der Gefahrenzonen,
die nicht relevant für das Verhalten des Schiffes im Seegang sind.
Das führt dazu, dass eine so bestimmte Gefahrenzone kein sicheres Indiz für eine wirkliche Gefährdung
ist. Der in der Realität gefährliche Bereich kann je nach Stabilitätszustand des Schiffes
die Gefahrenzone der Richtlinie überschreiten oder gar nicht vorhanden sein. Günstigstenfalls
werden also Maßnahmen eingeleitet, die nicht notwendig wären, da keine tatsächliche Gefährdung
besteht. Im Extremfall ist nicht auszuschließen, dass aus erfolgten Geschwindigkeits- oder
Kursänderung entsprechend der Richtlinie, die Situation für das Schiff verschlimmert wird.
Die bei der Ermittlung der Daten getroffen Vereinfachungen in den Richtlinien erleichtern zwar
die Anwendung und die Erhebung ist mit Bordmitteln einfach auszuführen. Es ist jedoch davon
auszugehen, dass die Vereinfachungen in der Mehrheit der Fälle zu falschen Ergebnissen führen
und Gefahren nicht richtig erkannt werden.
Um es vereinfacht und flach auszudrücken: Das Verhalten nach den Richtlinien gleicht eher
einem Glücksspiel, da in der Mehrheit der Fälle die gewünschte Verbesserung nicht eintrifft.
73

Literatur
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html. (24.09.2010)
[2] www.voranker.de/pages/seemanns-welt/monsterwellen/seeschlag.php.
(24.09.2010)
[3] www.commons.wikimedia.org/wiki/File:Cougar_Ace_on_side_(starboard_side)
.jpg. (24.09.2010)
[4] www.voranker.de/pages/seemanns-welt/monsterwellen/parametric-rollings.
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[5] Kluwe, F.: Development of a Minimum Stability Criterion to Prevent Large Amplitude
Roll Motions in Following Seas. In: Dissertation, TUHH (2010)
[6] IMO: MSC/Circ. 707, GUIDANCE TO THE MASTER FOR AVOIDING DANGEROUS
SITUATIONS IN FOLLOWING AND QUARTERING SEAS. (19 October 1995)
[7] IMO: SLF 44/INF.3, ANY OTHER BUSINESS Guidance to the Master for avoiding
dangerous situations in following and quartering seas. (13 June 2001)
[8] Krüger, S. ; Kluwe, F.: A Simplified Method for the Estimation of the Natural Roll
Frequency of Ships in Heavy Weather. In: HANSA Bd. 145 (2008)
[9] N.N.: Richtlinien für die Überwachung der Schiffsstabilität. (Stand 14.04.2003)
[10] Söding, H.: Bewegungen und Belastungen der Schiffe im Seegang. Hamburg. In: Vorlesungsskript
Nr 18, Institut für Schiffbau der Universität Hamburg (September 1982)
[11] Krüger, S. ; Kluwe, F.: Development of Threshold Values for a Minimum Stability
Criterion based on Full Scale Accidents. In: Schriftenreihe Schiffbau (März 2010)
[12] www.safeair.dk/graphics/interface/pic_587.jpg. (24.09.2010)
[13] www.ijmond.web-log.nl/photos/uncategorized/2009/02/26/1jrs_canis_mc.
jpg. (24.09.2010)
[14] www.flotilla-australia.com/images/anl%20pacific.jpg. (24.09.2010)
[15] BSU: Untersuchungsbericht 510/08, Tötlicher Personenunfall an Bord des CMS CHICA-
GO EXPRESS während des Taifuns "HAGUPITäm 24. September 2008 im Seegebiet vor
Hongkong. (1. November 2009)
[16] IMO: MSC.1/Circ. 1228, REVISED GUIDANCE TO THE MASTER FOR AVOIDING
DANGEROUS SITUATIONS IN ADVERSE WEATHER AND SEA CONDITIONS. (11
January 2007)
[17] IMO: SLF 48/4/8, REVISION OF THE CODE ON INTACT STABILITY Proposed revision
of MSC/Circ.707. (10 June 2005)
[18] Söding, H.: Simulation der Bewegungen intakter und lecker Schiffe. In: 23. Fortbildungs-
74

kurs, Institut für Schiffbau der Universität Hamburg (1987)
[19] BSU: Untersuchungsbericht 45/7, Verlust von 10 Containern von Bord der JRS CANIS
in der Elbmündung am 12. Januar 2007 um 2:40 Uhr. (1. Oktober 2008)
[20] Krüger, S.: Evaluation of the cargo loss of a large container vessel due to parametric
roll. In: Proceedings of the the Ninth International Maritime Design Conference (2006)
[21] Boie, C.: Gedanken zur Sicherheit gegen Kentern. Hamburg. In: HANSA Nr. 18 (1962)
[22] Jensen, G.: Schiffe im Seegang II. In: Vorlesungsskript WS 06/07, TU Hamburg-Harburg
(WS 06/07)
[23] Krüger, S.: Zur Frage des Erkennens von gefährlich großen Rollwinkeln im praktischen
Bordbetrieb. In: HANSA Nr. 9 (2006)
75

Anhang
Im folgendem Anhang sind weitere Polardiagramme zu den einzelnen Schiffe aufgeführt.
76

A. FIDAMUS
77
Polardiagramme für die Unfallladezustand (oben) und den sicheren Ladefall (unten) der Fidamus bei einer Wellenlänge von λ = 32m (links), λ = 40m
(Mitte) und λ = 48m (rechts).

B. LOHENGRIN
78
Polardiagramme für die Unfallladezustand (oben) und den sicheren Ladefall (unten) der Lohengrin bei einer Wellenlänge von λ = 48m (links), λ = 57m
(Mitte) und λ = 66m (rechts).

C. IRENE OLDENDORF
79
Polardiagramme für die Unfallladezustand (oben) und den sicheren Ladefall (unten) der Irene Oldendorf bei einer Wellenlänge von λ = 69m (links),
λ = 80m (Mitte) und λ = 92m (rechts).

D. HOHENEICHEN
80
Polardiagramme für die Unfallladezustand (oben) und den sicheren Ladefall (unten) der Hoheneichen bei einer Wellenlänge von λ = 32m (links), λ = 40m
(Mitte) und λ = 48m (rechts).

E. WILHELM
81
Polardiagramme für die Unfallladezustand (oben) und den sicheren Ladefall (unten) der Wilhelm bei einer Wellenlänge von λ = 48m (links), λ = 57m
(Mitte) und λ = 66m (rechts).

F. HALSTENBEK
82
Polardiagramme für die Unfallladezustand (oben) und den sicheren Ladefall (unten) der Halstenbek bei einer Wellenlänge von λ = 66m (links), λ = 77m
(Mitte) und λ = 88m (rechts).

G. FINNBIRCH
83
Polardiagramme für die Unfallladezustand (oben) und den sicheren Ladefall (unten) der Finnbirch bei einer Wellenlänge von λ = 88m (links), λ = 113m
(Mitte) und λ = 141m (rechts).

H. COUGAR ACE
84
Polardiagramme für die Unfallladezustand (oben) und den sicheren Ladefall (unten) der Cougar Ace bei einer Wellenlänge von λ = 113m (links),
λ = 141m (Mitte links), λ = 172m (Mitte rechts) und λ = 206m (rechts).

I. JRS CANIS
85
Polardiagramme für die Unfallladezustand der JRS Canis bei einer Wellenlänge von λ = 141m (links), λ = 172m (Mitte) und λ = 206m (rechts).

J. ANL PACIFIC
86
Polardiagramme für die Unfallladezustand der ANL Pacific bei einer Wellenlänge von λ = 141m (links), λ = 172m (Mitte) und λ = 206m (rechts).

Erklärung
Hiermit erkläre ich, dass ich die Arbeit selbstständig verfasst habe und keine anderen als die
angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe.
Ort, Datum
Unterschrift
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