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Richtlinien für die Überwachung der Schiffsstabilität *

Vom Mai 2003
(VkBl. Ausgabe 2004 S. 1)

Zur aktuellen Fassung

Kapitel 1
Richtlinien für die Handhabung der Intakt- und Leckstabilität im Bordbetrieb

1.1 Allgemeines

Dieses Kapitel mit ausführlichen Hinweisen zur Handhabung der Schiffsstabilität ist entwickelt worden, um Unfällen und Schiffsverlusten durch unsachgemäße Handhabung der Stabilität zu begegnen. Es wendet sich an Reedereien und an Kapitäne und Schiffsoffiziere an Bord.

Ausreichende Stabilität ist eine wesentliche Voraussetzung für die Seetüchtigkeit eines Schiffes. Die Erfüllung der weltweit geltenden Mindestanforderungen an die Stabilität in den genehmigten Ladefällen ist außerdem Voraussetzung für die Erteilung der Klasse.

Es wird deshalb in diesem Kapitel vorausgesetzt, dass die allgemeinen Stabilitätseigenschaften der Seeschiffe vom Entwurf her mit diesen Anforderungen im Einklang stehen. Das heißt, sie stimmen baulicherseits entweder mit den Vorgaben des IMO Code über Intaktstabilität (Entschließung A.749(18) in der jeweils gültigen Fassung) oder mit den Vorgaben in der Bekanntmachung über die Anwendung der Stabilitätsvorschriften für Frachtschiffe, Fahrgastschiffe und Sonderfahrzeuge vom 24. Oktober 1984 überein. Allerdings sind im Betrieb der Schiffe neben den Entwurfseigenschaften auch die Ladungsverteilung und die Verteilung von Ballast und Brennstoff für die aktuellen Stabilitätsreserven bestimmend. Deshalb ist es notwendig, dass die Schiffsführung regelmäßig beim Ladungsumschlag und im Fahrbetrieb sowie in Ausnahmesituationen die aktuelle Stabilität überwacht.

Die Stabilität eines Schiffes ist ein wichtiger Aspekt in der Wahrung der Sicherheit auf See und in der Vorsorge für den maritimen Umweltschutz. Die ordnungsgemäße Handhabung der Schiffsstabilität ist daher als wichtiger Vorgang im Schiffsbetrieb einzustufen.

Da der Schiffsbetrieb und damit die Handhabung der Stabilität deutliche Unterschiede bei einzelnen Schiffstypen und Fahrtgebieten aufweisen können, sind nach Bedarf im Umfang unterschiedliche, zielgerichtete Anweisungen von den Reedereien aufzustellen und an Bord zu geben.

Die folgenden Gesichtspunkte gelten für alle Schiffe und sind daher in den Anweisungen der Reedereien stets anzusprechen:

• Sicherstellung und Überwachung des wasserdichten und wetterdichten Verschlusszustands des Schiffes;
• Überwachung der Stabilität (des KG_C Wertes und der freien Flüssigkeitsoberflächen) beim Ladungsumschlag und bei Ballast- und Bunkervorgängen;
• Überwachung der Ladungssicherung zur Vermeidung der Stabilitätsminderung durch Übergehen von Massen, wie z.B. Schwergut oder schweren Teilen der Ausrüstung;
• Vermeidung von großen, freien Flüssigkeitsoberflächen;
• Überwachung der Stabilitätsreserven auf See, um gegebenenfalls Maßnahmen zur Sicherung der Stabilität zu ergreifen, die bei zusätzlich auftretenden, schädlichen Einflüssen notwendig werden können (z.B. aus Wetter oder Seegang); und
• Aufbewahrung von Aufzeichnungen zur Schiffsstabilität.

Dieses Kapitel über die Handhabung der Schiffsstabilität ist als Hilfe für das Erkennen von Problembereichen bei der Stabilitätsüberwachung gedacht und kann kein umfassendes Handbuch sein. Zu bestimmten Fragen der Stabilitätsüberwachung wird jedoch weitergehende Anleitung in den Anhängen geboten.

Bei der Entwicklung oder der Überarbeitung des Handbuchs für den sicheren Schiffsbetrieb (SMS-Manual) für ein bestimmtes Schiff oder eine Gruppe von Schiffen können diese Richtlinien und ihre Anhänge als Orientierung dienen.

1.2 Begriffsbestimmungen, Unterlagen und Aufzeichnungen

1.2.1 Begriffsbestimmungen

Stabilitätskennwerte sind zumindest die Werte für KG_C und Tiefgang des Schiffes im jeweiligen Beladungszustand. Die Werte von GM_C und die der aufrichtenden Hebel im positiven Bereich der Hebelarmkurve werden als zusätzliche Werte für die Feststellung der Stabilität angesehen.

Kennwerte der Festigkeitsbeanspruchung sind die Kurven der Querkräfte und Biegemomente oder die Werte der Querkräfte und Biegemomente für ausgewählte Spantpositionen des Schiffes im jeweiligen Beladungszustand. Alternativ können die prozentualen Angaben der Querkräfte und Biegemomente bezogen auf die Hafengrenzwerte oder Seegrenzwerte als Kennwerte für die Festigkeitsbeanspruchung verwendet werden. Entsprechendes gilt für die Torsionsmomente, sofern für das betreffende Schiff von Bedeutung.

Grenzwerte der Stabilität sind Stabilitätskennwerte, welche die Mindeststabilität darstellen (siehe Anhang 5), wie sie im IMO Code über Intaktstabilität (Entschließung A.749(18) in der jeweils gültigen Fassung), in den verschiedenen Vorschriften über die Leckstabilität, in Regel I/25a des MARPOL-Übereinkommens oder durch entsprechende Vorschriften der See-BG festgelegt worden sind.

Feststellung der Stabilität ist jede Maßnahme der Schiffsleitung zur Bestimmung der Stabilitätskennwerte des tatsächlichen oder geplanten Zustands des Schiffes.

Reederei bezeichnet das Unternehmen des Eigners des Schiffes oder eine sonstige Organisation, die vom Eigner die Verantwortung für den Betrieb des Schiffes übernommen hat.

1.2.2 Unterlagen

Jedes Schiff muss mit einem von der See-BG genehmigten Beladungs- und Stabilitätshandbuch ausgestattet sein, welches ausreichende Informationen enthält, um den Kapitän in die Lage zu versetzen, das Schiff sicher und im Einklang mit den anzuwendenden Vorschriften zu betreiben.

Das Beladungs- und Stabilitätshandbuch kann in Übereinstimmung mit dem Musterbeladungs- und Stabilitätshandbuch der IMO (MSC/Circ.920) aufgemacht und in der "Arbeitssprache" des Schiffes, d.h. in deutscher und/oder englischer Sprache abgefasst werden.

Für Spezialschiffe haben die im Beladungs- und Stabilitätshandbuch dargestellten Informationen auch Angaben zu den speziellen Anforderungen dieser Schiffe zu enthalten.

Die Übertragung der Verantwortung, Weisungsbefugnis und Befähigung in Bezug auf Ladungsbetrieb und Bearbeitung der Tanks an Bord muss von der Reederei eindeutig und schriftlich festgelegt sein. Bei allen Schiffen, für die Lecksicherheit vorgeschrieben ist, sind Lecksicherheitspläne erforderlich und vor Anbordgabe zur Prüfung bei der See-BG einzureichen. Lecksicherheitspläne sind zur Unterrichtung der Schiffsführung gedacht, dem für das Schiff verantwortlichen Offizier auszuhändigen und auf der Kommandobrücke leicht erreichbar vorzuhalten. Sie haben deutlich die Grenzen der wasserdichten Unterteilung, die darin befindlichen Öffnungen mit deren Verschlussvorrichtungen, sowie die Lage der dazugehörenden Bedienungsvorrichtungen anzuzeigen. Ferner sind der Schiffsführung schriftliche Unterlagen zur Verfügung zu stellen, in denen die oben erwähnten Angaben enthalten sind.

1.2.3 Aufzeichnungen

Aufzeichnungen über die Stabilität des Schiffes sind in geeigneter Weise über einen Zeitraum nach Vorgabe der Reederei aufzubewahren.

Aufzeichnungen bei der Abfahrt können folgendes enthalten:

• Reisenummer, Hafen, Datum und Uhrzeit;
• Ladezustand und Tankfüllungen;
• aktuelle Stabilitätskennwerte;
• Ergebnis der Tiefgangsauswertung des Schiffes (falls anwendbar);
• Ergebnis der Stabilitätsmessung (falls anwendbar); und
• Feststellung der Stabilitätskennwerte für die bevorstehende Reise und die anwendbaren Grenzwerte der Stabilität.

Während der Reise, bei Bedarf täglich, und bei der Ankunft kann der aktuelle Zustand der Tanks und die Kennwerte der Stabilität festgestellt und aufgezeichnet werden.

Die Aufzeichnungen können aus den geeigneten Ausdrucken des Ladungs- und Stabilitätsrechners des Schiffes oder des Tanküberwachungssystems bestehen.

Aufzeichnungen über die aktuellen Kennwerte der Längs- und Torsionsbeanspruchungen können beigefügt werden, sofern dies für notwendig erachtet wird.

1.3 Verschlusszustand und Ladungssicherung

1.3.1 Wetterdichter und wasserdichter Verschlusszustand

Vor Antritt der Seereise müssen alle wetter- und wasserdichten Luken, Pforten, Türen usw. geschlossen werden und während der Fahrt geschlossen bleiben. Dies ist die Voraussetzung dafür, dass ausreichende Stabilität gewährleistet bleibt. Die Einzelheiten der Verschlussbedingungen sind im Freibordbericht und - für Schiffe, für die ein Lecksicherheitsnachweis vorgeschrieben ist - im Lecksicherheitsplan beschrieben. Diese Unterlagen müssen von der See-BG genehmigt und leicht erreichbar an Bord gelagert sein.

Von dieser Forderung ausgenommen sind Umstände, in denen Arbeiten auf dem Schiff das vorübergehende Öffnen der Luken, Türen, usw. erfordern. Derartige Öffnungen müssen stets in einem schließbaren Zustand und eindeutig dahingehend gekennzeichnet sein, dass sie, ausgenommen für den Zugang, stets geschlossen zu halten sind. Entsprechend sind alle Vorrichtungen zu diesem Zweck an Bord ordnungsgemäß zu warten und in gutem Zustand zu erhalten.

Alle kleineren Ausrüstungsgegenstände, wie Schläuche, Elektrokabel und Stauholz, welche in der Nähe von wasserdichten Türen, insbesondere von fernbetätigten Schiebetüren lagern, sind so zu sichern, dass ein Blockieren der wasserdichten Türen verhindert wird.

1.3.2 Stauung und Sicherung von Ladung und Ausrüstung

Bevor ein Schiff die Seereise antritt, muss sämtliche Ladung ordnungsgemäß im Einklang mit den "Richtlinien für die sachgerechte Stauung und Sicherung von Ladung bei der Beförderung mit Seeschiffen ¹ gestaut und gesichert sein, so dass auf See die Möglichkeit eines Übergehens in Quer- und Längsrichtung infolge der durch Rollen und Stampfen verursachten Beschleunigungen weitgehend ausgeschlossen wird.

Ebenso müssen vor Antritt der Seereise alle schweren Ausrüstungsgegenstände an Bord in geeigneter Weise gestaut, verriegelt oder gesichert sein.

Schiffe, die Getreideladungen befördern, müssen die Anforderungen des Internationalen Code für die sichere Beförderung von Schüttgetreide erfüllen.

Schiffe, die Holz an Deck befördern, müssen die Anforderungen des "Code of Safe Practice for Ships Carrying Timber Deck Cargoes" der IMO zur Laschung der Holzdeckslast oder die Vorgaben des Merkblatts E1 der See-BG erfüllen.

Auf Schiffen, die bestimmte feste Massengüter befördern, die nicht unter Getreide fallen, kann vor Beginn der Reise ein festgelegter Aufwand des querschiffs Trimmens der Ladung gemäß IMO Code für feste Massengutladungen notwendig werden.

1.4 Feststellung und Überwachung der Stabilität

1.4.1 Methoden der Feststellung der Stabilität

Die Stabilität ist vor Abfahrt, und wann immer es für notwendig erachtet wird, durch eine oder mehrere der nachstehenden Methoden zu ermitteln:

• Individuelle Momentenrechnung, basierend auf der geplanten oder der vorhandenen Ladungsverteilung und Füllung der Tanks;
• Messung der Anfangsstabilität durch einen Betriebskrängungsversuch oder durch die Auswertung einer Rollzeitmessung (siehe Anhang 1.2 oder Anhang 1.3);
• Vergleichen der geplanten Beladung oder des vorhandenen Ladezustands mit ähnlichen Zuständen, deren Stabilitätskennwerte bekannt sind (z.B. Ladefälle im Beladungs- und Stabilitätshandbuch oder Aufzeichnungen von früheren Reisen).

Die erste Methode wird durch ein zugelassenes Rechnerprogramm erleichtert. Die Ergebnisse sind zutreffend, vorausgesetzt, die Ladungsmassen, Tankfüllungen und die Lagen der zugehörigen Massenschwerpunkte stehen mit ausreichender Genauigkeit und Zuverlässigkeit zur Verfügung.

Die zweite Methode liefert Resultate, die alle Unsicherheiten der Massen und Lagen der Massenschwerpunkte berücksichtigen. Sie kann anders als die erste Methode sinnvoll nur im beladenen Zustand angewandt werden und benötigt zusätzliche Berechnungen, um zum Ergebnis des Abfahrtzustands oder des ungünstigsten Zustands während der Reise zu gelangen (siehe Anhang 1.4).

Die dritte Methode sollte nur dann gewählt werden, wenn offensichtlich ein reichlicher Spielraum gegenüber den Mindestanforderungen an die Stabilität gegeben ist.

1.4.2 Überwachung der Stabilität

1.4.2.1 Überwachung der Stabilität beim Ladungsumschlag

Die Reederei kann Anweisungen zur Überwachung der Stabilität während des Ladungsumschlags an Bord geben, die zum Schiffstyp und zur Art der Ladung passen und die insbesondere folgendes behandeln:

• die ordentliche Planung des Umschlagsablaufs einschließlich der Bunker- und Ballastabläufe (vergl. IMO Code für das sichere Be- und Entladen von Massengutschiffen, BLU-Code, Resolution A.862(20) vom 27. November 1997);
• die angemessene Überwachung der Abläufe einschließlich geeigneter Kontrollen der übernommenen Ladungsmassen; und
• spezielle Anweisungen, die für den Umschlag besonderer Güter, wie Schwerstücke oder flüssige Tankladungen erforderlich sein können.

Die Anweisungen der Reederei können geeignete Aufzeichnungen über die Ladungsumschlagsvorgänge verlangen.

Zwischen der Landorganisation und der Schiffsleitung ist eine angemessene Verständigung aufrecht zu erhalten, die der vereinbarten Verantwortung für die betriebliche Überwachung des Umschlags entspricht.

Die Stabilität eines Schiffes kann durch unsachgemäße Planung der Reihenfolge des Ladens und Löschens beeinträchtigt werden, besonders wenn beide Vorgänge gleichzeitig ablaufen sollen. Ein landseitig vorgeschlagener Ablaufplan ist vor Beginn der Umschlagsvorgänge gründlich zu überprüfen.

Während des Ladungsumschlags können wegen verspäteter Anlieferungen oder anderer nicht vorhersehbarer Umstände Abweichungen vom erstellten Plan auftreten. Um unzulässige Risiken für die Stabilität zu vermeiden, kann der geplante Ablauf in Abschnitte mit Prüfzuständen oder Ablaufmerkmalen unterteilt werden, die eine zuverlässige Kontrolle ermöglichen.

Falsche Angaben der Massen und/oder Massenschwerpunkte der Ladungseinheiten in den Verschiffungspapieren können die endgültige Stabilität sowie die Einhaltung der Freibordvorschriften beeinträchtigen. Es ist daher dringend erforderlich, in geeigneten Zeitabständen Tiefgangsablesungen vorzunehmen und die eingenommene Ladungsmenge angemessen zu überprüfen (siehe Anhang 1.1).

Das Fehlen einer Abstimmung zwischen der Bearbeitung von Tanks und den Umschlagsvorgängen sowie Unzulänglichkeiten bei den Tankbearbeitungen selbst können die Stabilität des Schiffes nachteilig beeinflussen. Ein ordentlich verwaltetes Bearbeiten der Bunker- und Ballasttanks in Abstimmung mit den Umschlagsvorgängen ist daher von großer Bedeutung.

Freie Flüssigkeitsoberflächen in Ballast- und/oder Ladetanks verringern die Stabilität. Während Be- und Entladevorgängen kann dies zu negativer Anfangsstabilität mit unerwarteter Schlagseite und labilem Verhalten des Schiffes führen. Dies kann insbesondere auf OBO-Schiffen ² vorkommen, die Öl umschlagen, und auf Tankschiffen ohne Längsschotte in den Ladetanks. Die von der See-BG genehmigten Ablaufpläne für das Be- und Entladen dieser Schiffstypen sind genau zu befolgen.

Das Übernehmen oder Entladen von Schwerguteinheiten durch Hebe- oder Rollvorgänge kann die Bewegung von großen Ballastwassermengen erfordern, um übermäßige Schlagseite oder Vertrimmung zu verhindern. Dies kann die Stabilität gefährden, z.B. abhängig von der Höhenlage der Ballasttanks. Für kritische Zustände kann eine sorgfältige rechnerische Bilanz der krängenden und der aufrichtenden Momente durchgeführt und nach von der See-BG zugelassenen Kriterien bewertet werden.

Eine während des Schwergutumschlags auftretende, zulässige Schlagseite kann andere Ladungseinheiten zum Übergehen bringen, wenn diese nicht ausreichend gesichert sind. Dies kann die Schlagseite in gefährlicher Weise vergrößern. Es können auch Personenunfälle verursacht werden. Ladung und lose Ausrüstungsgegenstände sind daher angemessen zu sichern, bevor mit dem Schwergutumschlag begonnen wird.

1.4.2.2 Mindestanforderungen an die Stabilität im Hafen

Die Stabilitätskriterien, wie sie in den genehmigten Stabilitätsunterlagen enthalten sind, müssen eingehalten werden, solange sich das Schiff auf See befindet.

Im Hafen, insbesondere während des Ladungsumschlags, ist eine Abweichung von diesen Kriterien zulässig, vorausgesetzt, die metazentrische Höhe GM_C ist stets positiv und von ausreichender Größe. Für bestimmte Umschlagsvorgänge wie das Laden oder Löschen von Containern, Ro/Ro-Fahrzeugen und anderen schweren Ladungseinheiten ist zu beachten, dass eine metazentrische Höhe über den Mindestwerten benötigt wird, um ungünstige Krängungen des Schiffes zu vermeiden. Die Reederei kann sachdienliche Hinweise zum Mindest-GM_C während der Umschlagsvorgänge auf solchen Schiffen geben.

Die Grenzwerte für die zulässige Krängung des Schiffes beim Betrieb der Bordkrane müssen beachtet werden.

Für Öltanker werden in MARPOL Regel I/25a Mindestwerte für die metazentrische Höhe GM_C für den Ladungsumschlag im Hafen festgesetzt, um zu verhindern, dass durch den stabilitätsmindernden Einfluss mehrerer freier Flüssigkeitsoberflächen negative Anfangsstabilität entsteht. Diese hätte eine unerwartete Schlagseite mit der Möglichkeit des Brechens der Ladearme und damit die Gefahr einer Ölverschmutzung oder sogar eines Brandes zur Folge.

1.4.2.3 Ein- und Ausdocken

Schiffe, die eingedockt werden, durchlaufen eine kurze Zeitspanne mit verringerter Stabilität zwischen der ersten Berührung der Kielpallen und dem Aufsetzen der vollen Länge der Kielplatte, woraufhin erst die seitlichen Stützen oder seitlichen Unterpallungen angesetzt werden können (siehe Bild 1.1). Aus diesem Grunde müssen Schiffe, die ins Dock gehen, ausreichend Stabilität und so wenig Trimm wie möglich besitzen.

Bild 1.1: Eindocken mit starker Trimmlage

Während der Liegezeit im Dock kann es vorkommen, dass im Zuge des Arbeitsprogramms Ballasttanks geleert und Brennstoff umgepumpt werden müssen. Deshalb ist, bevor das Schiff wieder aufgeschwommen wird, eine vollständige Aufmessung aller Tanks und eine anschließende Trimm- und Stabilitätsrechnung durchzuführen, um sicherzustellen, dass nach dem Aufschwimmen:

• das Schiff ausreichende Stabilität besitzt;
• das Schiff ohne Schlagseite schwimmt;
• der Trimm innerhalb vernünftiger Grenzen liegt; und
• die Festigkeitsbeanspruchungen innerhalb zulässiger Grenzen liegen.

Es ist außerdem wichtig, vor dem Ausdocken außenbords alle Leckschrauben und innenbords alle Mannlöcher der während der Werftzeit bearbeiteten Tanks auf ordentlichen Verschluss zu überprüfen.

1.4.3 Feststellung der Stabilität vor Abfahrt

Anforderungen an die Mindeststabilität, wie von der See-BG festgelegt, müssen richtig verstanden und bestimmt werden in Bezug auf:

• anzuwendende Informationen im Beladungs- und Stabilitätshandbuch, d.h. Grenzkurven oder Grenzwerttabellen des maximalen KG_C oder des Mindest-GM_C; und
• zusätzliche Kriterien, die für bestimmte Ladungen oder bestimmte Verschiffungsformen anzuwenden sind (siehe auch Anlage 1).

Unter Berücksichtigung von Jahreszeit, Wettervorhersagen und Fahrtgebiet kann der Kapitän auch untere und obere Grenzwerte der Stabilität nach seiner eigenen Erfahrung bestimmen und festsetzen, um gutes Seeverhalten seines Schiffes zu sichern. Gewählte untere Grenzen müssen dabei jedoch innerhalb der zulässigen Mindestanforderungen liegen.

Vor allem schnelle Schiffe mit leistungsfähiger Steuereinrichtung benötigen ausreichende Anfangsstabilität, um zum Beispiel bei voller Geschwindigkeit ein Ausweichmanöver mit großer Ruderlage fahren zu können, ohne dabei eine gefährliche Krängung zu erleiden. Einzelheiten hierzu finden sich in 1.4.4.4 dieser Richtlinien.

Die in Kapitel 3 des IMO Code über Intaktstabilität, in Kapitel 2 des HSC Code, in anderen in Anlage 1 oder in entsprechenden Vorschriften der See-BG enthaltenen Stabilitätskriterien beschreiben Mindestwerte der Stabilität und enthalten keine Maximalwerte. Es ist jedoch ratsam, übermäßige Werte der metazentrischen Höhe und der Hebelarme zu vermeiden, da diese auf See zu Beschleunigungen und Kräften führen können, die übermäßige Belastungen der Ladungssicherung verursachen und die Stabilität des Schiffes durch das Risiko des Übergehens von Ladung gefährden.

Der Abbau der Stabilität während der bevorstehenden Reise muss festgestellt und bei der Bestimmung der Grenzwerte für die Abfahrt in Betracht gezogen werden (siehe auch Anhang 1.4). Dies könnte beinhalten, soweit anwendbar:

• Aufnahme von Wasser durch die Decksladung; - Vereisung;
• Verringerung oder Umverteilung von Verbrauchsstoffen;
• Entstehung von freien Flüssigkeitsoberflächen; und
• Austausch von Ballastwasser.

1.4.4 Überwachung der Stabilität auf See

1.4.4.1 Brennstoffverbrauch

Die Reihenfolge, in der während der Reise Brennstoff aus den Vorratstanks verbraucht wird, kann zwischen dem Kapitän oder Ladungsoffizier und dem Leitenden Ingenieur unter Berücksichtigung der sich daraus ergebenden Änderungen der Stabilität abgestimmt werden.

Die Verringerung der Stabilität infolge Bunkerverbrauchs muss durch Ballasteinnahme in dafür vorgesehene Tanks ausgeglichen werden, falls dies erforderlich ist. Dieser Ausgleich kann in vorgegebenen Schritten nach einem geeigneten Plan erfolgen.

Die Zahl der teilweise gefüllten Tanks oder Tanks mit freien Flüssigkeitsoberflächen ist wegen ihrer nachteiligen Beeinflussung der Stabilität möglichst gering zu halten. Falls ein Tank absichtlich mit freien Flüssigkeitsoberflächen gefahren wird, um eine große metazentrische Höhe zu verringern, ist darauf zu achten, dass gefährliches Schwappen des Tankinhalts im Seegang vermieden wird. Die Auswirkungen des Schwappens können beträchtlich verringert werden, wenn die Tankfüllung über 90% oder unter 20% des Tankinhalts liegt.

1.4.4.2 Austausch von Ballastwasser auf See

Der Austausch von Ballastwasser auf See kann in bestimmten Fahrtgebieten als Maßnahme gefordert werden, um die Übertragung von unerwünschten Organismen im Wasser zwischen geographischen Regionen zu vermeiden. Für Schiffe, auf die das zutrifft, kann die Reederei spezifische Anleitung in Form eines Ballastwasser-Managementplans zur Durchführung des Ballastwasseraustauschs auf See (engl. BWE) zur Verfügung stellen.

Stabilität, Festigkeit, Manövrierfähigkeit und die Sicht von der Brücke sind bei der Erarbeitung eines BWE-Plans von Bedeutung. Diese Sicherheitsaspekte lassen sich durch ordnungsgemäße Bewertung und zeitliche Abfolge des BWE berücksichtigen. Die genannten Sicherheitsaspekte hängen von der gewählten Reihenfolge der Austauschvorgänge, der Menge und Verteilung des auszutauschenden Ballasts, dem Spielraum zwischen tatsächlichen Zuständen und zulässigen Grenzwerten und, in einem geringeren Maße, von der Verteilung der Ladung und Vorräte ab.

Es kann deshalb notwendig werden, die Stabilität und Festigkeit des Schiffes vor Antritt jeder Reise dahingehend zu untersuchen, dass die Stabilitäts- und Festigkeitsgrenzwerte während eines BWE-Ablaufs nicht überschritten werden. Der Einsatz eines Stabilitäts- und Festigkeitsrechners kann die Durchführung dieser umfassenden Berechnungen erleichtern.

Bei der Entwicklung eines Ballastwasser-Managementplans kann die Reederei von der IMO Entschließung A.868(20) "Guidelines for the Control and Management of Ships' Ballast Water to Minimize the Transfer of Harmful Aquatic Organisms and Pathogens" Gebrauch machen.

1.4.4.3 Aufnahme von Wasser durch die Decksladung und Vereisung

Bestimmte Decksladungen wie Schnittholz, Kork, Koks, offene Rohre, offene Leichter und andere Ladungen können durch starken Regen oder überkommendes Seewasser eine Zunahme an Masse erfahren. Es muss darauf geachtet werden, einen guten Wasserablauf zu schaffen, um die Verminderung der Stabilität auf den Wert zu begrenzen, der sich aus der üblicherweise anzunehmenden 10%-igen Massenzunahme solcher Decksladungen ergibt.

Ebenso kann Vereisung an Deck, vor allem in der Takelage oder an der Decksladung zu einer Beeinträchtigung der Stabilität führen, wobei, anders als beim Aufsaugen von Wasser, vor allem die oberen Lagen eine Gewichtszunahme erfahren. Die Empfehlungen für Fischereifahrzeuge zur Sicherung des Überstehens von Vereisungszuständen, wie sie in Anlage 2 des IMO Code über Intaktstabilität dargelegt sind, können im Falle von Vereisung auch eine nützliche Hilfe für andere Schiffe als Fischereifahrzeuge sein.

1.4.4.4 Krängung bei Hartruderlage

Bei Hartruderlage aus voller Fahrt krängt ein Schiff nach Aufnahme der Drehung stets in Richtung der Fliehkraft. Diese Krängung kann gefährliche Werte annehmen, wenn die Stabilitätswerte des Schiffes gering sind und die Geschwindigkeit hoch ist. Dieses Verhalten des Schiffes kündigt sich schon bei kleineren Ruderlagen an. Eine derart gewarnte Schiffsleitung sollte dringend versuchen, die Stabilität durch geeignete Maßnahmen, z.B. Fluten tief liegender Tanks, zu verbessern, um stets die volle Manövrierfähigkeit des Schiffes zu behalten.

Die Gefahr großer Krängungen bei Ausweichmanövern oder Mensch-über-Bord Manövern hat durch die Entwicklung und den Einsatz leistungsfähiger Steuereinrichtungen in der jüngeren Vergangenheit zugenommen. Während vor einigen Jahrzehnten die maximal erreichbaren Wendegeschwindigkeiten (Rate of Turn) auf größeren Handelsschiffen bei 50 °/min lagen, werden heute Werte bis zu 150 °/min erreicht. Die im IMO Code über Intaktstabilität angegebene Formel zur Bestimmung des krängenden Moments im Drehkreis (siehe Kapitel 3) kann für solche Schiffe zu kleine Werte liefern.

Etwas zuverlässiger kann die größte zu erwartende Krängung im Drehkreis mit Hilfe des im Brückenposter angegebenen Vorauswegs (advance) abgeschätzt werden, der das Drehvermögen des Schiffes kennzeichnet. Hierzu berechnet man die krängenden Hebel für 0, 10, 20 und 30 Grad gemäß nachstehender Formel und trägt sie in die aktuell gültige Hebelarmkurve ein. Der Schnittpunkt mit den aufrichtenden Hebeln ergibt die zu erwartende Krängung.

I_TC = 0,12 ⋅ V₀² / Adv × (KG_C - 0,5 × T + 0,25 × B × tanφ ) × cosφ

hierbei ist:

Krängungen von mehr als 10° führen in erster Linie zu einer Gefahr von Personenunfällen an Bord, wenn Besatzungsmitglieder oder Fahrgäste auf das Überholen des Schiffes nicht vorbereitet sind. Das gilt auch für Werftprobefahrten.

Führt die Bestimmung des Krängungswinkels zu einem nicht akzeptablen Wert, so kann dieser durch die Verkleinerung von KG_C, was außerdem auch zur Verbesserung der aufrichtenden Hebel führt, wirksam verringert werden. Gleiches ist durch eine Verringerung der Geschwindigkeit zu erreichen.

Bild 1.2: Krängung bei Hartruderlage einer schnellen Fähre

1.4.4.5 Schleppmanöver

Ein Schiff, welches geschleppt werden soll, muss eine angemessene Stabilitätsreserve besitzen, um dem zu erwartenden Krängungsmoment aus der Schlepptrosse zu widerstehen, ohne die eigene Stabilität und auch das schleppende Schiff zu gefährden (siehe MSC/Circ.884 über Guidelines for Safe Ocean Towing).

Schiffe, die innerhalb eines Hafens die Liegeplätze wechseln, können gelegentlich weniger Stabilität besitzen als für das Fahren auf See notwendig ist. Falls in einem solchen Fall ein Schlepper benutzt wird, muss der Führer des Schleppers über die geringe Stabilität informiert und darauf hingewiesen werden, mit verringerter Kraft zu ziehen oder zu drücken.

1.4.4.6 Maßnahmen vor und in schwerem Wetter Wetterdichter und wasserdichter Verschlusszustand

Bei schwerem Wetter ist es neben anderen wichtigen Maßnahmen notwendig, den Verschlusszustand besonders wirksam zu sichern. Alle Verschlussvorrichtungen an Luftrohren von Brennstofftanks müssen bei schlechtem Wetter so gesichert werden, dass kein Wasser eindringen kann, jedoch ihre Funktion unbeeinträchtigt bleibt.

Türen und andere Öffnungen, durch die Wasser in das Schiffsinnere oder Deckshaus, in die Back usw. eindringen kann, sind sorgfältig geschlossen zu halten. Arbeiten und Verrichtungen, die kurzzeitiges Öffnen solcher Türen erfordern, dürfen nur mit Wissen und Zustimmung der Schiffsleitung durchgeführt werden.

Kontrolle der Sicherung von Ladung und Ausrüstung

Es ist grundsätzlich ratsam, während der Seereise sämtliche Ladung in den Räumen und an Deck regelmäßig zu kontrollieren, es sei denn, die Art der Ladung oder ihre Stauung schließt jedes Risiko des Übergehens aus. Zur Durchführung einer solchen Kontrolle kann es nützlich sein, das Verhalten von kritischen Ladungseinheiten oder Staublöcken beim ersten Einsetzen von Seegang zu beobachten, um mögliche Schwachstellen in der Ladungssicherung zu erkennen. Dies hat jedoch rechtzeitig zu geschehen, um die Sicherungsanordnung erforderlichenfalls verbessern zu können, ohne dass ein unnötiges Unfallrisiko für das Personal entsteht.

Obwohl alle schweren Ausrüstungsgegenstände an Bord in geeigneter Weise gestaut, verriegelt oder gesichert sein müssen, bevor ein Schiff die Seereise antritt, ist diese Ausrüstung vor Eintritt in ein Schlechtwettergebiet nochmals zu kontrollieren. Dies gilt für den Decks-, Maschinen- und den Wirtschaftsbereich gleichermaßen.

Fahren in schwerem Wetter

In schwerem Wetter drohen dem Schiff starke Rollbewegungen, Austauchen des Propellers, Überkommen von Wasser an Deck oder schweres Slamming. Sechs schwere Slammingstöße oder 25 Propelleraustauchungen während 100 Stampfbewegungen sind als gefährlich anzusehen (vergl. Kapitel 2.5 des IMO Code über Intaktstabilität). Überkommen von Wasser an Deck oder schweres Slamming können durch Herabsetzen der Geschwindigkeit vermindert werden. Ausführlichere Hinweise zur Vermeidung starker Rollbewegungen finden sich in Kapitel 2.

Es ist zu vermeiden, dass Wasser in einer Weil eingeschlossen wird. Reichen die für die Entwässerung in der Weil vorhandenen Wasserpforten nicht aus, muss die Geschwindigkeit herabgesetzt oder der Kurs geändert werden oder beides. Wasserpforten, die mit einer Verschlussvorrichtung versehen sind, sind stets funktionsfähig und nicht verschlossen zu halten.

Die Schiffsführung soll sich der Tatsache bewusst sein, dass steile oder brechende Wellen in bestimmten Seegebieten oder bei bestimmten Wind- und Strömungsbedingungen (Flussmündungsbereiche, Flachwassergebiete, trichterförmige Buchten usw.) auftreten können. Diese Wellen sind besonders für kleine Schiffe gefährlich.

Besondere Aufmerksamkeit ist geboten, wenn sich das Schiff in achterlichem oder schräg achterlichem Seegang befindet, da parametrische Resonanz, Querschlagen, Stabilitätsverringerung auf dem Wellenberg und heftige Rollbewegungen vereinzelt, in Folge oder gleichzeitig auftreten und eine Kentergefahr heraufbeschwören können. Auf großen, modernen Containerschiffen sind plötzliche, starke Rollbewegungen auch beim Fahren gegen die See aufgetreten. Ausführliche Hinweise finden sich in Kapitel 2 sowie in der Bekanntmachung der IMO "Empfehlungen an den Kapitän zur Vermeidung gefährlicher Situationen in achterlicher und schräg achterlicher See" (MSC-Rundschreiben 707) in Anlage 2.

Es kann gefährlich werden, sich in schwerem Wetter auf die automatische Steuerung zu verlassen, weil dadurch rasche Kurswechsel verhindert werden, die in gewissen Situationen erforderlich werden können.

Überwachungsmaßnahmen

Die Anweisungen der Reederei können Anordnungen zum Thema "Eintritt in schweres Wetter" enthalten, mit Bezug auf:

• wasserdichten und wetterdichten Verschlusszustand des Schiffes;
• Überprüfung der ordentlichen Stauung und Sicherung von Ladung und Ausrüstung; und
• Handhabung des Schiffes in schwerem Wetter.

Vor dem Eintritt in schweres Wetter ist die Besatzung auf notwendige Sicherheitsmaßnahmen und persönliches Verhalten hinzuweisen.

Brennstoff-Tagestanks und Setztanks sind gehörig aufzufüllen, um eine Unterbrechung der Brennstoffversorgung während des schweren Wetter zu vermeiden.

Fahrzeuge mit dynamischem Auftrieb dürfen nicht außerhalb der schwierigsten vorgesehenen Bedingungen und Begrenzungen eingesetzt werden, die in den entsprechenden Sicherheitszeugnissen festgelegt sind.

1.5 Handhabung der Stabilität in Notsituationen

1.5.1 Übergehen von Ladung

Ein größeres Übergehen von Ladung verursacht Schlagseite des Schiffes und verringert die aufrichtenden Hebelarme auf der eingetauchten Seite (vergleiche Internationaler Getreide Code). Die Stabilität des Schiffes ist daher gefährdet und Sofortmaßnahmen des Kapitäns können erforderlich werden.

Da die Menge der übergegangenen Ladung und die Strecke des Übergehens nicht bekannt sein werden, bevor der Laderaum besichtigt worden ist, kann es nützlich sein, die Reststabilität auf der eingetauchten Seite auf folgende Weise abzuschätzen:

• Die aktuell gültige Hebelarmkurve für das aufrechte Schiff, die sich stets auf der Brücke zu befinden hat, wird vorgelegt.
• Der beobachtete Krängungswinkel nach dem Übergehen der Ladung wird markiert und eine horizontale Linie durch den Schnittpunkt der Hebelarmkurve mit der vertikalen Linie durch diesen Krängungswinkel eingezeichnet (Bild 1.3).
• Die Reststabilität wird durch die schraffierte Fläche dargestellt, die durch die Hebelarmkurve, die zuvor beschriebene horizontale Linie und den Einströmwinkel (sofern anwendbar) begrenzt wird. Diese Reststabilität kann mit den üblichen Mindeststabilitätskriterien in Bezug auf Umfang, Fläche und Wert des größten Resthebels verglichen und unter Beachtung der vorherrschenden Wetterbedingungen bewertet werden.

Bild 1.3: Reststabilität nach Übergehen von Ladung

Falls Gegenmaßnahmen für notwendig befunden werden, um die Stabilität des Schiffes zu sichern, sind folgende Gesichtspunkte zu beachten:

• Eine Änderung von Kurs und/oder Geschwindigkeit, um weiteres Rollen des Schiffes zu verringern, kann als erste Reaktion hilfreich sein.
• Es muss grundsätzlich beim Verrutschen von Ladung mit einer Beschädigung des Schiffes und daraus folgendem Wassereinbruch gerechnet werden. Zweckdienliche Untersuchungen, im Zweifelsfall Probelauf der Lenzpumpen, sind daher erforderlich (siehe auch 1.5.3).
• Das Sichern der übergegangenen Ladung in ihrer neuen Position kann dringend ratsam sein, bevor das Schiff durch Gegenfluten mit Ballast oder durch Umpumpen von Brennstoff aufgerichtet wird.
• Da das Sichern einer übergegangenen Schüttladung undurchführbar sein kann, sind irgendwelche Maßnahmen zum Aufrichten des Schiffes auf ein behutsames Verringern der Schlagseite zu beschränken, um ein Zurückrutschen der Ladung mit dann größerer Schlagseite zur anderen Seite zu vermeiden.

Ein einseitiger Verlust von Decksladung, z.B. von Containern, hat die gleiche Wirkung wie ein Querverschieben von Ladung, obwohl ein geringer Vorteil in der Senkung des Schiffsschwerpunkts durch Verringerung der oben liegenden Massen gegeben ist. Die Vorgehensweise zur Feststellung der Reststabilität und die Gegenmaßnahmen sind im Grundsatz die gleichen wie für das reine Übergehen von Ladung.

1.5.2 Brandabwehr

Die Brandabwehr auf einem Schiff im Hafen oder auf See kann den Einsatz von beträchtlichen Wassermengen erfordern, vor allem, wenn der Zugang zum Brandherd erschwert ist und der Brand nur durch ein weitgehendes Fluten eines Laderaums unter Kontrolle gebracht werden kann. Ein solcher Fall ist mit Vorsicht anzugehen, um das Schiff nicht dem Risiko des Kenterns durch die Wirkung der freien Flüssigkeitsoberflächen auszusetzen, die durch das Löschwasser entstehen.

Eine andere Gefährdung der Stabilität kann sich ergeben, wenn sich Löschwasser in den oberen Decks und vor allem einseitig ansammelt.

Um das Risiko des Kenterns zu mindern, sollten die Lenzpumpen betrieben werden, um den betreffenden Bereich abzupumpen, bzw. der Ablauf des Wassers aus hoch gelegenen Decks ist sicherzustellen. Der Einsatz von Löschwasser im Hafen erfordert von der Schiffsleitung erhöhte Aufmerksamkeit. Es ist stets damit zu rechnen, dass landseitige Feuerwehren nicht vollständig über die Gefahr des Kenterns eines Schiffes durch die Wirkung freier Flüssigkeitsoberflächen im Bilde sind. Auf einem am Kai festgemachten Schiff kann es außerdem vorkommen, dass eine durch den Einfluss von Löschwasser sich entwickelnde Schlagseite erst dann bemerkt wird, wenn die Trossen nachgeben.

1.5.3 Wassereinbruch

Wassereinbruch ins Schiff als Folge eines Schadens beeinträchtigt nicht nur den Reserveauftrieb, sondern auch die Stabilität auf vielfältige Weise.

Fast alle Schiffstypen, insbesondere Fahrgastschiffe sowie Öl-, Gas- und Chemikalientanker müssen nach den Bestimmungen von Leckstabilitätskriterien betrieben werden (siehe Anlage 1).

Frachtschiffe über 100 m Länge, die nach dem 1. Februar 1992 gebaut werden, müssen den Leckstabilitäts- und Unterteilungsvorschriften gemäß Kapitel II-1, Teil B-1, SOLAS 74/88, IMO-Entschließung MSC.19 (58), angenommen am 25. Mai 1990, entsprechen. Frachtschiffe mit einer Länge von 80 m bis 100 m, die ab 1. Juli 1998 gebaut werden, müssen den Nachweis der Leckstabilität gemäß IMO-Entschließung MSC.47 (66) vom 4. Juni 1996 erbringen.

Auch Schiffe, denen ein verringerter Freibord nach Regel 27(8) des ICLL 1966/88 erteilt worden ist, müssen in Übereinstimmung mit Unterteilungsvorschriften betrieben werden.

Die vorgeschriebenen Lecksicherheitspläne haben deutlich die Grenzen der wasserdichten Unterteilung, die darin befindlichen Öffnungen mit deren Verschlussvorrichtungen sowie die Lage der dazugehörenden Bedienungsvorrichtungen anzuzeigen.

Die Einhaltung dieser Vorschriften kann mit besonderen Informationen für den Kapitän verbunden sein, die in Form von Diagrammen, Tabellen oder geeigneten Rechnerprogrammen die Einhaltung eines Mindest-GM_C oder eines maximalen KG_C verlangen, bezogen auf den aktuellen Ladezustand. Dieser Wert bietet einen vertretbaren Schutz gegen das Kentern unter bestimmten Beschädigungsannahmen während des Betriebs bei vorgegebenen Wetterbedingungen.

Die bloße Einhaltung der Leckstabilitätskriterien bietet keine Sicherheit gegen das Kentern bei jeglicher Art von Beschädigung. Unterstützende Maßnahmen der Leckabwehr können erforderlich werden, die in einer angemessenen Notfallplanung enthalten sein sollten.

1.5.3.1 Auswirkung von Beschädigungen auf Stabilität und Festigkeit

Beschädigungen, die die Stabilität des Schiffes beeinträchtigen, können von Kollision, Grundberührung, Seeschlag, Feuer oder Explosion herrühren, durch die ein Leck unter oder über der Wasserlinie entstanden ist, durch welches fortschreitendes Fluten stattfinden kann. In verschiedenen Regelwerken der IMO (siehe Anlage 1) werden Leckannahmen beschrieben, die beim Schiffsentwurf zu berücksichtigen sind. Auf diese festgelegten Beschädigungen für den jeweiligen Schiffstyp kann Bezug genommen werden, um die Folgen einer tatsächlichen Beschädigung eines bestimmten Schiffs dieses Typs einzuschätzen.

Beschädigungen sind unter anderem festgelegt:

• für Öltanker in MARPOL, Anlage I, Regel 25 und Regel 13F;
• für Chemikalientanker im IBC-Code, Kapitel 2.5, und im BCH-Code, Kapitel 2.2;
• für Gastanker im IGC-Code, Kapitel 2.5, und im GC-Code, Kapitel 2.3,
• für Fahrgastschiffe in SOLAS 74/88, Kapitel II-1, Regel 8;
• für Frachtschiffe über 80 m Länge, auf Schadenswahrscheinlichkeit beruhende Leckstabilitätsanforderungen in SOLAS 74/88, Kapitel II-1, Teil B-1; und
• für Offshore-Versorgungsschiffe in der IMO Entschließung A.469(XII) über Richtlinien für den Entwurf und die Konstruktion von Offshore-Versorgungsschiffen.

Wenn Wasser in ein beschädigtes Schiff eindringt, wird es sich in der Regel in den unteren Bereichen des Schiffsrumpfes sammeln und daher den Schwerpunkt des Schiffes tiefer legen. Die Menge des Wassers, welche in das Schiff eindringen kann, hängt von der Flutbarkeit des unter Wasser gesetzten Raumes ab, d.h. von dem Prozentsatz des nicht von anderen Körpern wie Ladung, Ausrüstung, Ballast oder Brennstoff eingenommenen Volumens.

Typische Werte für die Flutbarkeit sind in Anlehnung an SOLAS 74/88, Kapitel II-1, Regel 8:

• Maschinenräume: 85 %,
• Unterkunftsräume: 95 %,
• Vorratsräume: 60 % und darüber je nach Füllung,
• Laderäume: 70 % und mehr.

Tatsächlich kann die Flutbarkeit bei aktueller Beladung erheblich höher sein als oben angegeben. Wasser, welches in ein beschädigtes Schiff eindringt, vergrößert den Tiefgang und verändert auf diese Weise wichtige Formgrößen der Stabilität wie KM und die Pantokarenenwerte. Je nach Lage der Beschädigung können diese Formgrößen unterschiedliche Veränderungen aufweisen, die mit den an Bord verfügbaren Mitteln oft schwer festzustellen sind. Die Pantokarenenwerte für Neigungen über 10° können beträchtlich abnehmen. Letzteres birgt die Gefahr des Kenterns im Falle asymmetrischen Flutens, wenn die krängenden Hebel die verringerten aufrichtenden Hebel übersteigen.

Asymmetrisches Fluten verursacht unmittelbar die Entstehung einer Schlagseite. Diese Schlagseite ist sehr nachteilig, da sie nicht nur die Stelle des Wassereintritts tiefer legt und dadurch die Leckrate erhöht, sondern auch die verbleibenden aufrichtenden Hebel auf der eintauchenden Seite des Schiffes verringert.

Wenn der geflutete Raum groß ist, kann der Einfluss der freien Flüssigkeitsoberfläche die Stabilität des Schiffes schwerwiegend beeinträchtigen. In den meisten Fällen wird das am Anfang eindringende Wasser das Schiff krängen, und es wird sich dann wegen des negativen GM_C Wertes nicht wieder aufrichten. In der Folge kann das Schiff kentern, wenn nicht ausreichende Stabilitätsreserven vorhanden sind.

Bei Wassereinbruch kann sich die Wirkung von asymmetrischem Fluten mit der Wirkung von freien Flüssigkeitsoberflächen verbinden und die aufrichtenden Hebel infolge von Schlagseite und verringertem Freibord drastisch reduzieren.

Wassereinbruch kann auch die Längsstabilität des Schiffes bedrohen. Vor allem die Flutung eines hinten angeordneten, großen Maschinenraums kann zum Absinken des Hecks und zum "Kentern über den Achtersteven" führen.

Beschädigung mit Wassereinbruch kann auch zur Überlastung der Verbände führen, ungeachtet der möglichen Schwächung der Verbände durch die Beschädigung selbst.

1.5.3.2 Feststellung und Eingrenzung von Beschädigungen

Neben jeder Maßnahme zur Feststellung und Eingrenzung von Beschädigungen und zur Erhaltung von Stabilität und Überleben des Schiffes sind gleichrangig die Vorbereitungen zu Sicherheits- und Rettungsmaßnahmen für die Menschen an Bord zu betreiben.

Vorhandene Möglichkeiten, eine Entscheidungshilfe von Land aus anzunehmen, wie sie als schiffsbezogener oder schiffsspezifischer Havarie Notfall-Service z.B. von Klassifikationsgesellschaften angeboten werden, können genutzt werden.

Die Untersuchung einer Beschädigung ist mit dem Ziel durchzuführen, einen den Umständen entsprechend klaren Überblick über die betroffenen Teile des Schiffskörpers und eine Einschätzung des Verlaufs und des Endzustands der Flutung zu gewinnen. Zu diesem Zweck sind folgende Sachverhalte unter angemessener Beachtung der Lecksicherheitspläne zu untersuchen:

• Lage und Ausmaß der Beschädigung;
• geschätzte Leckrate;
• Größe und Flutbarkeit der vom Wasser bedrohten Räume;
• mögliche Asymmetrie der Flutung und zu erwartende Schlagseite; und
• benachbarte Räume, die durch Brechen von Schotten oder Leckagen in Mitleidenschaft gezogen werden können.

Die erhaltenen Erkenntnisse können dazu verwendet werden, den Flutungsvorgang so zu beeinflussen, dass das Kentern des Schiffes verhindert wird. Folgende Gesichtspunkte sind dabei zu berücksichtigen:

• Eine nicht zu ertragende Schlagseite kann durch gezieltes Gegenfluten verhindert werden, wobei die zusätzliche Gefährdung durch freie Flüssigkeitsoberflächen und die Verringerung des Freibords zu beachten ist.
• Das Brechen von Schotten zu benachbarten Räumen kann durch Abpallen mit Hölzern oder anderen geeigneten Mitteln verhindert werden. Kleine Löcher oder Risse können mit Holzkeilen oder Stopfen verschlossen werden.
• Wenn der Unfall im Hafen am oder in der Nähe eines Liegeplatzes geschehen ist, kann ein gutes Vertäuen des beschädigten Schiffes das Kentern verhindern. Auch kann die Unterstützung durch Schlepper nützlich sein, die das Schiff gegen die Anlegestelle drücken.
• Im Falle einer Kollision mit dem Bug in die Seite eines anderen Schiffes kann es hilfreich sein, den Bug des einen Schiffes in der aufgerissenen Seite des anderen zu sichern, um dessen Kenterung zu verhindern. Diese Möglichkeit ist allerdings nicht günstig, wenn Bewegungen durch Seegang weitere Schäden an den verkeilten Schiffen verursachen würden, oder wenn die Art der Ladung oder die Anwesenheit von Fahrgästen ein höheres Risiko als schon vorhanden ergeben würde.
• Der Einsatz von Pumpen des Schiffes und/oder von Pumpen, die von anderen Schiffen bereitgestellt werden, kann die Flutung verzögern, zumindest soweit, dass Zeit für andere hilfreiche Maßnahmen gewonnen wird.
• Vorsätzliches Aufgrundsetzen oder Strandenlassen kann ein beschädigtes Schiff vor einer unmittelbaren Kenterung bewahren, obwohl dabei der weitere Abbau der Längsfestigkeit und/oder weitere Beschädigungen des Schiffskörpers mit ernsten Folgen eintreten können.
• Die Beschädigung kann die Längsfestigkeit des Schiffes durch Schwächung der Verbände beeinträchtigt haben. Zusätzlich können die Querkräfte und Biegemomente durch eingedrungenes Wasser vergrößert worden sein. Diese Gesichtspunkte sind zu beachten, wenn Maßnahmen zur Erhaltung der Stabilität des Schiffes getroffen werden. Da keine einfachen und allgemeingültigen Ratschläge zur Beurteilung möglicher Festigkeitsprobleme nach Beschädigungen gegeben werden können, müssen solche Entscheidungen der Umsicht und Einschätzung des Kapitäns überlassen bleiben, es sei denn, es finden sich gezielte Anweisungen in den Lecksicherheitssplänen.

Ein beschädigtes Schiff, das auf Grund sitzt, darf nicht freigeschleppt oder aufgeschwommen werden, bevor durch gründliche Untersuchung ausreichende Festigkeit der Verbände, ausreichende Stabilität und eine weitgehend aufrechte Schwimmlage sichergestellt sind.

1.5.4 Maßnahmen bei geringer Anfangsstabilität

Vor der Abfahrt sind stets ausreichende Stabilitätsreserven vorzusehen, um mögliche Stabilitätsverluste zu kompensieren. Eine ordnungsgemäße Bemessung der Stabilität für die Abfahrt hat ein negatives GM_C während der Reise absolut auszuschließen.

Sollte sich dennoch unerwartet durch extreme Aufnahme von Wasser in der Decksladung, durch Vereisung oder durch Fehler in der Tankbearbeitung ein negatives GM_C entwickelt haben, kann durch Beseitigen freier Flüssigkeitsoberflächen, Fluten von Doppelbodentanks, Verringern von Massen an Deck oder irgendwelche anderen Maßnahmen zur Vergrößerung der metazentrischen Höhe die Stabilität gemäß vorgeschriebener Mindestwerte wiederhergestellt werden.

Da das Fluten eines Doppelbodentanks weitere freie Flüssigkeitsoberflächen erzeugt, bis der Tank voll ist, sollte ein schmaler Mitteltank gewählt werden, falls dies möglich ist.

1.6 Ausrüstung und Ausbildung zur Handhabung der Stabilität

1.6.1 Ausrüstung für die Handhabung der Stabilität

Eine moderne Ausrüstung und Instrumentierung für die Überwachung der Stabilität kann sich als nützlich erweisen. Ohne den vielfältigen Möglichkeiten moderner Technik vorzugreifen, kann eine solche Ausrüstung unter Beachtung der betrieblichen Erfordernisse des Schiffes bestehen aus:

• einem zugelassenen Rechner und Programmen zur Aufzeichnung der Umschlagsvorgänge und Tankbearbeitungen, zu statischen Berechnungen von Stabilität, Tiefgang, Trimm und Festigkeitsbeanspruchungen, sowie zur Auswertung von Tiefgangsablesungen (bordseitiger Draught-Survey);
• einem von der See-BG zugelassenen System zur Ausführung einer schnellen und zuverlässigen Messung der Stabilität;
• einem zugelassenen System zur Fernablesung der Tiefgänge; und
• einem zugelassenen System zur Fernablesung der Tankinhalte.
• Wenn eines der vorstehend genannten Hilfsmittel an Bord ist, so müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:
• Ein einfaches und verständliches Betriebshandbuch für die Anlage, geschrieben in der deutschen und/oder englischen Sprache, hat zur Verfügung zu stehen.
• Falls eine Rechnergestützte Auswertung der Stabilitätsmessung, der Tiefgangsmessung oder der Tankinhaltsmessung eingerichtet werden soll, müssen geeignete Anzeigen, wie zum Beispiel Zwischenergebnisse oder spezielle Prüfwerte für den Anwender vorgesehen werden, um Endergebnisse auf Plausibilität überprüfen zu können.
• Es ist ratsam, die Form der Ein- und Ausgaben am Rechner und in der Bildschirmdarstellung ähnlich derjenigen im Beladungs- und Stabilitätshandbuch zu gestalten, so dass der Benutzer sich leichter mit dem Rechner und dem Handbuch vertraut machen kann.
• Um die ordnungsgemäße Funktion der Ausrüstung sicherzustellen, sind Testzustände in periodischen Abständen, die in einer Reedereianweisung festgelegt sind, durchzurechnen. Die Ergebnisse der Tests können aufgezeichnet und abgeheftet werden.

1.6.2 Weitere Anregungen

Die Reederei hat bei Anweisungen zur Überwachung der Stabilität, insbesondere im Zusammenhang mit der Verteilung von Ladung, Ballast und Brennstoffen, auch anderen Gesichtspunkten des sicheren Schiffsbetriebs Aufmerksamkeit zu schenken. Dies kann betreffen:

• die Längsfestigkeit in Bezug auf zulässige Biegemomente und Querkräfte oder Torsionsmomente;
• vertikale Staffelung der Massen in Containerstapeln an Deck (siehe Ladungssicherungs-Handbuch);
• Beachtung von Beschränkungen der Decksladung wegen Anforderungen an die freie Sicht nach vorn;
• geeigneter Trimm des Schiffes in Bezug auf die Steuerfähigkeit und die Handhabung in schwerem Wetter; und
• Einhaltung des vorgeschriebenen Freibords.

Die zuvor genannten und weitere Aspekte zur Handhabung der Schiffsstabilität sind in Aufzeichnungen angemessen zu berücksichtigen (vergl. 1.2.3).

1.6.3 Allgemeine Schulung und Ausbildung

Die Ausbildung und Schulung von Kapitänen und nautischen Offizieren zur Handhabung der Stabilität des Schiffes wird in den anzuwendenden Tabellen der Abschnitte A-II/1, A-II/2 und A-II/3 des Code für die Ausbildung, die Erteilung von Befähigungszeugnissen und den Wachdienst von Seeleuten (STCW-Code) gefordert.

Die Unterweisung und Schulung in den theoretischen Grundlagen der Stabilität, den praktischen Anwendungen und den zugehörigen Berechnungen, die gewöhnlich durch maritime Ausbildungsstätten durchgeführt werden, sollten den Bedürfnissen und Vorgaben zur Handhabung der Stabilität nachkommen, wie sie in diesen Richtlinien aufgeführt sind.

Die praktische Ausbildung von zukünftigen nautischen Offizieren, wie sie in Abschnitt B-II/1 des STCW-Code angesprochen wird, sollte eine angemessene Einführung in die Arbeitsabläufe zur Feststellung und Aufzeichnung der Stabilität enthalten.

1.6.4 Besondere Ausbildung an Bord

Die Reederei sollte sicherstellen, dass einem nautischen Offizier, der die Pflichten des Ladungsoffiziers übernehmen soll, eine angemessene Einarbeitung in das Schiff, die schriftlichen Unterlagen und die Ausrüstung zur Überwachung der Stabilität und dazugehöriger Bereiche zuteil wird.

Der Kapitän sollte die erforderlichen Fähigkeiten des betreffenden nautischen Offiziers feststellen und Aufsicht ausüben, soweit dies notwendig ist.

Die Sicherung der Stabilität sollte in den einzelnen Notfallplanungen und bei den Übungen und Planspielen zur Schadensabwehr angemessen behandelt werden. Dies betrifft alle nautischen und auch die technischen Offiziere an Bord.

1.7 Anhang 1.1 Vereinfachte Tiefgangsaufnahme (Draught Survey) Rahmenbedingungen und Begriffe

Anders als die vollständige Tiefgangsaufnahme, wie sie vorzugsweise auf Massengutschiffen verwendet wird ³, kann eine vereinfachte Tiefgangsaufnahme, wie in diesem Anhang beschrieben, in einer beliebigen, kurzen Pause der Umschlagsarbeiten durchgeführt werden, auch auf einem Containerschiff. Ihre Genauigkeit ist ausreichend, um die eingenommene Ladungsmasse zu überprüfen, vor allem, wenn dies durch die Ermittlung der Differenzen der Massenverdrängung zwischen geeigneten Abschnitten der Beladung geschieht.

Die Definitionen und Symbole, die in diesem Anhang benutzt werden, sind im Einklang mit den Definitionen und Symbolen, wie sie im MSC/Circ.920 der IMO dargestellt werden. Dies sind im einzelnen:

Bild 1.4: Definition der tiefgänge und Positionen der Tiefgangsskalen

Ein Schiff in einem beliebigen Ladezustand wird stets leicht gekrängt, vertrimmt und über die Länge durchgebogen sein. Tiefgangsablesungen werden an den Skalen vorgenommen, die gewöhnlich in der Nähe, aber nicht exakt an den Loten liegen. Daher müssen an diese Ablesungen eine Anzahl von Korrekturen angebracht werden, um den Bezugstiefgang zu erhalten. Dieser Bezugstiefgang liefert aus der hydrostatischen Tabelle ⁴ das eingetauchte Gesamtvolumen des Schiffes, welches, multipliziert mit der gemessenen Hafenwasserdichte, das gegenwärtige Massendeplacement des Schiffes ergibt. Diese etwas aufwendige Aufgabe wird nachstehend in einzelnen Schritten dargestellt.

Durchführung

Die bei der Tiefgangsaufnahme notwendigen Berechnungen sollten vorzugsweise mit Hilfe eines geeigneten Programms im Beladungs- und Stabilitätsrechner des Schiffes durchgeführt werden. Folgende Verfahrensschritte sind einzuhalten:

1. Jegliche Krängung des Schiffes ist soweit möglich mit Hilfe der automatischen Krängungsausgleichsanlage oder anderer geeigneter Tanks zu beseitigen.
2. Die Tiefgänge vorn und hinten sind so genau wie möglich abzulesen. Die Ergebnisse sind T_KFR und T_KAR
3. Die Hafenwasserdichte ist mit einem Aräometer zu messen. Die Wasserprobe sollte aus einer Tiefe von etwa dem halben Tiefgang des Schiffes genommen werden. Das Ergebnis ist die Dichte p.
4. Die Durchbiegung d des Schiffes auf MP ist zu bestimmen mit der Formel:
   

   d =	L		B.M.berechnet auf MP
   		×		[m]
   	100		B.M.Grenz-See auf MP

   (das Vorzeichen von d entspricht dem Vorzeichen des berechneten B.M. ⁵

5. An die abgelesenen Tiefgänge sind Korrekturen anzubringen, um die Tiefgänge an den Loten zu erhalten:
   
   

   TKF = TKFR + (L - X3) ×  (	TKFR - TKAR		3,4 × d
   		+		)	[ml]
   	X3 - X1		L

   
   

   TKA = TKAR- X1 × (	TKFR - TKAR		3,4 × d
   		-		) [ml]
   	X3 - X1		L

6. Der gemittelte Tiefgang und der Trimm sind zu berechnen mit den Formeln:
   
   T_KM= 0,5 × (T_KF+ T_KA) [m]
   
   t = T_KF- T_Ka  [m]
7. Der Bezugstiefgang T_KC ist zu berechnen mit der Formel:
   
   
   
   MTM₂: Einheitstrimmoment bei (T_KM+ 0,5 Meter)
   
   MTM₁: Einheitstrimmoment bei (T_KM- 0,5 Meter)
8. Aus der hydrostatischen Tabelle des Schiffes wird mit TK_Cdas eingetauchte Gesamtvolumen (DISV) in m³ entnommen.
9. Das Massendeplacement wird berechnet mit der Formel:
   
   DISM = DISV · ρ [t]

Die Bestimmung der Durchbiegung des Schiffes anhand des berechneten Biegemoments auf MP kann durch große Temperaturunterschiede zwischen Deck und Boden des Schiffes oder durch eine vorhandene, nicht elastische Durchbiegung des Rumpfes verfälscht sein. Es wird empfohlen, die nach obiger Formel bestimmte Durchbiegung bei sich bietender Gelegenheit durch Ablesung der mittschiffs angeordneten Tiefgangsskalen zu überprüfen.

Genauigkeit

Die Genauigkeit des Ergebnisses einer Tiefgangsaufnahme hängt vor allem von der Genauigkeit der Tiefgangsablesungen, der Dichtemessung und der Bestimmung der Durchbiegung ab. Für ein Schiff von 100 m Länge, welches voll abgeladen ist, wird das wahre Deplacement mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% innerhalb von ± 0,7% des Wertes sein, der durch die beschriebene Tiefgangsaufnahme gefunden worden ist, vorausgesetzt, die folgenden Toleranzen sind mit einer Wahrscheinlichkeit von 95% nicht überschritten worden:

• Tiefgangsablesungen: ± 0,020 m
• Bestimmung der Durchbiegung: ± 0,025 m
• Messung der Wasserdichte: ± 0,004 t/m³

Bei größeren Schiffen sind die Ergebnisse noch zuverlässiger.

Der beschriebene Ablauf der Tiefgangsaufnahme kann einfacher und zuverlässiger gemacht werden mit einer Ausrüstung, die den Tiefgang vorn, mittschiffs und hinten laufend misst, und mittels fernübertragener Messwerte das Massendeplacement des Schiffes mit einem Rechner kontinuierlich berechnet und anzeigt.

1.8 Anhang 1.2 Bestimmung der Anfangsstabilität durch einen Betriebskrängungsversuch

Zweck und Genauigkeitsanforderungen

Der Betriebskrängungsversuch soll und kann die stabilitätsgerechte Beladungsplanung mit Hilfe der Momentenrechnung nicht ersetzen. Da jedoch die in die Momentenrechnung eingesetzten Massen und deren Schwerpunktlagen oft unsicher sind, kann es ratsam sein, rechtzeitig vor Ende einer Beladung die Stabilität durch eine direkte Messung zu überprüfen und mit dem Ergebnis über die weitere Beladung oder Beballastung zu entscheiden. Ebenso kann die Messung der Stabilität nach Ende einer Beladung eine zuverlässige Ausgangsbasis zur Beladungsplanung für den nächsten Hafen sein.

Das Ziel eines Betriebskrängungsversuchs ist die Bestimmung der metazentrischen Höhe GM_C und der Höhenlage des Massenschwerpunkts KG.. Diese durch einen Betriebskrängungsversuch ermittelten Stabilitätskennwerte berücksichtigen alle Massen und ihre vertikalen Positionen in wahrer Größe und enthalten den Einfluss freier Flüssigkeitsoberflächen. Sie sollten daher als zuverlässiger angesehen werden als die aus einer reinen Berechnung erzielten Stabilitätskennwerte.

Die im Schiffsbetrieb erwünschte Genauigkeit des GM_C wird mit ± 10% in einem Wahrscheinlichkeitsrahmen von 95% als ausreichend erachtet. Dies entspricht ± 5 cm bei einem GM_C von 0,50 m. Durchführung

Der grundsätzliche Versuchsvorgang kann mit den folgenden Schritten dargestellt werden:

1. Das Schiff ist zum ungehinderten Krängen vorzubereiten.
2. Eine vereinfachte Tiefgangsaufnahme wird durchgeführt (siehe Anhang 1.1).
3. Alle störenden Krängungsmomente sind zu beseitigen.
4. In der Ausgangslage wird der erste Krängungswinkel φ₁ gemessen.
5. Ein der Größe nach bekanntes krängendes Moment m.e wird erzeugt.
6. Der zweite Krängungswinkel φ₂ wird gemessen.
7. Die metazentrische Höhe GM_C wird berechnet mit der Formel:
   
   

   	m × e
   GMC =		[m]
   	DISM - tan (φ2 - φ1)

   
   

   m	= krängende Masse	[t]
   e	= krängender Hebel	[m]
   DISM	=Massendeplacement	[t]
   (φ2 - φ1)	= Versuchskrängung	[°]

8. Die Schritte 4. bis 7. werden grundsätzlich dreimal wiederholt, wobei die Krängung der vorangegangenen Versuche als Ausgangslage der Folgeversuche dienen kann. Bei Versuchsende sind vier GM_C-Werte ermittelt worden. Der kleinste dieser Werte wird für die nachstehende Auswertung verwendet.
9. KG_C wird ermittelt mit der Formel:
   
   KG_C = KM - GM_C [m]

Dieses KG_C ist bereits um den Einfluss freier Flüssigkeitsoberflächen in Tanks vergrößert. Wenn der Absolutwert des Trimms größer als 0,5% von Lpp ist, muss KM für vertrimmte Lage des Schiffes verwendet werden.

Wenn am Liegeplatz ruhige Strom- oder Windverhältnisse herrschen und sich die Stabilität nicht im Grenzbereich befindet, kann die Auswertung auch mit weniger als vier ermittelten GM_C Werten vorgenommen werden.

Nach jeder Krängung ist vor der Winkelablesung mindestens 1 Minute zu warten, um kleine Schwingungen des Schiffes ausklingen zu lassen und zähflüssigen Tankinhalten Zeit zum Überlaufen zu geben (siehe Bild 1.6).

Ist das Schiff mit einer von der See-BG zugelassenen Krängungsversuchsanlage ausgerüstet, so ist der für diese Anlage vorgeschriebene Versuchsablauf genau zu befolgen.

Vorbereitung des Schiffes zum ungehinderten Krängen

Die folgenden Grundsätze sollten beim Vorbereiten des Schiffes für die Messung beachtet werden:

Beseitigen von störenden Momenten

Es ist wichtig, dass in der kurzen Zeitspanne zwischen der Messung des ersten und zweiten Krängungswinkels keine Änderung der krängenden Momente stattfindet außer der durch das Versuchsmoment und durch die Momente der freien Flüssigkeitsoberflächen in teilgefüllten Tanks. Deshalb sollte vor dem Versuchsbeginn die folgende Maßnahmenliste abgearbeitet und verwirklicht werden:

1. Stoppen aller Lade- und Löscharbeiten sowie aller Ladungsbewegungen im Schiff.
2. Anhalten aller Bewegungen von Ladegeschirr (Bäume, Krane, Lukendeckel, Rampen) oder anderer Ausrüstung und Anhalten aller Tankbearbeitungen in den Abteilungen Deck und Maschine.
3. Abschalten der automatischen Krängungsausgleichsanlage, falls vorhanden.
4. Unterlassen weiterer Bedienung der Festmacheleinen (automatische Mooringwinden bleiben abgeschaltet)
5. Begrenzen der Bewegung von Personen an Bord (nur auf Schiffen unter 100 m Länge).
6. Prüfen der Windverhältnisse: Bei Windstärken ab 6 Bft besteht ein erhöhtes Risiko von Böen über mehrere Minuten Dauer, die die Messung beeinträchtigen können.
7. Prüfen von Strömung im Wasser und ihrer krängungsändernden Wirkung (Beobachten des Krängungsanzeigegeräts)
8. Prüfen von Wellengang im Hafen und entscheiden, ob die Bewegungen des Schiffes ausreichend regelmäßig sind, um Mittelwerte der Krängung zu verwenden.
9. Vergewissern, dass kein anderes Schiff während der Messung nahe vorbei fährt.
10. Prüfen der Bodenfreiheit des Schiffes, um Grundberührung während der Messung auszuschließen. Falls eine oder mehrere der zuvor genannten Bedingungen nicht eingehalten werden können oder ungeeignet erscheinen, sollte von der Messung abgesehen werden.

Freie Flüssigkeitsoberflächen in Brennstofftanks und anderen Tanks sind nicht zu berücksichtigen. Sie werden automatisch im Versuchsergebnis GM_C erfasst. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass angeblich volle Tanks wirklich voll und angeblich leere Tanks wirklich leer sind. Andernfalls führt der geringe Freiraum über der Flüssigkeit oder die winzige Restmenge im Tank, die praktisch die Stabilität nicht beeinträchtigen würden, zu einer Verkleinerung des ermittelten GM_C und damit zum Vortäuschen von weniger Anfangsstabilität als tatsächlich vorhanden ist.

Messen der Krängungswinkel

Vorzugsweise sollte ein neuzeitliches Präzisionsgerät verwendet werden, welches eine ausreichend geglättete Ablesung und eine graphische Aufzeichnung auf einem Drucker oder Bildschirm über die Messzeit liefert.

Das Gerät sollte eine Genauigkeit von ± 0,05° in einem Wahrscheinlichkeitsrahmen von 95% einhalten. Es sollte ausreichend robust gegen übliche Einflüsse auf Schiffen sein (Vibrationen, Luftfeuchtigkeit, Beschleunigungen). Eine Ausrüstung für die einfache Überprüfung der Eichung sollte mitgeliefert werden. Da die Versuchskrängung als Differenz zweier Messungen auftritt, ist eine Null-Eichung nicht erforderlich. Klassifikationsgesellschaften sind grundsätzlich in der Lage, solche Geräte nach ihren Vorschriften zuzulassen.

Steht ein aufzeichnendes Präzisionsgerät nicht zur Verfügung, so kann mit ausreichender Genauigkeit ein mit Bordmitteln herstellbares Fadenpendel-Messgerät verwendet werden. Dieses Fadenpendel kann vorteilhaft eine Ableselänge von 1146 mm und eine wirksame Pendellänge von ca. 1,2 m haben.

Die genannte Ableselänge ermöglicht die Verwendung eines handelsüblichen Lineals für die Ablesung des Pendelausschlags, wobei ein Ausschlag von 10 mm einer Winkeländerung von 0,5° entspricht. Die wirksame Pendellänge von 1,2 m führt zu einer Eigenschwingungsdauer von 2,2 Sekunden. Damit ist die Möglichkeit der Resonanz mit kurzperiodischen Schiffsschwingungen im Hafen, wie bei längeren Pendeln, weitgehend ausgeschlossen.

Dieses Pendel sollte zur bequemen und sicheren Ablesung querschiffs auf einen Tisch gestellt oder in entsprechender Höhe an ein Querschott geschraubt werden. Eine Null-Eichung ist nicht erforderlich. Bei Verwendung eines Pendelfadens aus einer im Ablesebereich schwarz eingefärbten Angelschnur von 0,2 mm Stärke kann die geforderte Ablesegenauigkeit von ± 0,05°, entsprechend ± 1 mm Auslenkung, leicht erreicht werden. Bild 1.5 enthält eine Skizze dieses Krängungsmessgeräts.

Bild 1.5: Fadenpendel als Krängungsmessgerät

Die absolute Krängung des Schiffes während eines Betriebskrängungsversuchs sollte in der Regel 4° nicht überschreiten, um den Einfluss von Formzusatzstabilität auf die ermittelte metazentrische Höhe in annehmbaren Grenzen zu halten. Es ist jedoch möglich, das Schiff vor der Messung zu einer Seite vorzukrängen und die Versuchskrängung über die Null-Lage hinweg zur anderen Seite einzuleiten. Auf diese Weise ergibt sich eine maximal erreichbare Versuchskrängung von ca. 8°, was zu einer höheren relativen Genauigkeit der Krängungsmessung führt. Eine Gegenkontrolle zur anderen Seite kann sinngemäß erfolgen.

Erzeugen eines bekannten Versuchsmoments

Der Zahlenwert des Krängungsmomentes sollte zwischen 2 % und 7 % des Deplacements des Schiffes liegen, d.h. zwischen 200 und 700 t · m für ein Schiff von 10000 t Deplacement. Die Größe des Krängungsmoments sollte mit einer Genauigkeit von ± 2 % in einem Wahrscheinlichkeitsrahmen von 95% bekannt oder bestimmbar sein. Der Zeitbedarf für die Erzeugung des Moments sollte gering sein, um die Unterbrechung des Ladungsbetriebs möglichst kurz zu halten. Je kürzer außerdem die Dauer zwischen den jeweiligen Messungen von φ₁und φ₂ ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Störmomenten.

Mit diesen Anforderungen stehen drei geeignete Methoden zur Auswahl:

• Eine oder zwei Ladungseinheiten von bekannter Masse können querschiffs versetzt oder an der Seite des Schiffes geladen bzw. gelöscht werden. Vorzugsweise sollten Container auf baulich vorgegebenen Stellplätzen verwendet werden. Die Masse sollte durch Verwiegen auf einer Fahrzeugwaage bestimmt werden. Die Genauigkeit der Gewichtsüberwachung in Containerladebrücken ist hierzu generell nicht ausreichend. Der Hebel der Querverschiebung kann bei Containerstellplätzen aus den Bordunterlagen entnommen oder mit einem Bandmaß bestimmt werden.
• Flüssigkeit einer bekannten Dichte kann zwischen Seitentanks umgepumpt werden. Ballasttanks - obwohl als Möglichkeit auf großen Schiffen (DISM > 25000 t) denkbar- eignen sich allgemein nicht für diesen Zweck wegen der geringen Umpumprate und der ungenauen Tankinhaltsbestimmung. Es werden jedoch spezielle Stabilitätsmesstanks mit hoher Umpumprate und genauer Bestimmung des Krängungsmoments mit Erfolg auf Frachtschiffen und Ro-Ro Fähren mit Zulassung durch die SeeBG eingesetzt (vergl. Kapitel 4).
• Ein schwerer Kranausleger oder ein Schwergutbaum kann eine festgelegte Querbewegung ausführen. Die bevorzugte Methode ist, einen Kranausleger oder Schwergutbaum ohne Nutzlast in eine extreme Querposition bei einer festgelegten Baumneigung zu schwenken. Nach der ersten Messung des Krängungswinkels wird der Ausleger oder Baum zur entgegengesetzten Seite bei gleicher Neigung geschwenkt (Bild 1.6). Das durch diesen Vorgang erzeugte Krängungsmoment kann vom Kranhersteller oder der Bauwerft berechnet und in geeigneter Weise im Beladungs- und Stabilitätshandbuch des Schiffes vermerkt sein.

Bild 1.6 Krängungsversuch durch Schwenken eines Kranauslegers mit gleichzeitiger Messung der Rollperiode Tφ (horizontal: 1 cm = 20 s; vertikal: 1 cm = 0,32°)

Es wird empfohlen, die Größe eines vorgegebenen Krängungsmoments (Tank, Kranausleger oder Schwergutbaum) im Zuge des Werftkrängungsversuchs oder durch eine ähnliche, geeignete Versuchsanordnung zu überprüfen und durch die See-BG anerkennen zu lassen.

Gesamtgenauigkeit beim Betriebskrängungsversuch

Unterstellt man relative Genauigkeiten im Wahrscheinlichkeitsrahmen 95% von ± 2,5% bei der Versuchskrängung, von ± 2% beim Krängungsmoment und ± 0,7% bei der Tiefgangsaufnahme (siehe Anhang 1.1), dann beträgt der mit gleicher Wahrscheinlichkeit behaftete relative Fehler beim GM_C:

Dieser Fehler liegt noch unterhalb der in der Praxis geduldeten Fehlerspanne von ± 10 %.

Um ein zuverlässiges Ergebnis des KG_C zu erhalten, muss KM mit sorgfältiger Interpolation aus den hydrostatischen Tabellen oder Kurven des Schiffes entnommen werden. Wenn das Schiff mehr als 0,5% von Lpp vertrimmt ist, dann muss KM unter Benutzung der Angaben für vertrimmte Lagen bestimmt werden.

Überwachen und Aufzeichnen beim Betriebskrängungsversuch

Der Betriebskrängungsversuch sollte im Einklang mit den Verfahrensanweisungen im SMS der Reederei angemessen überwacht und protokolliert werden. Insbesondere die Vorbereitung des Schiffes und die Maßnahmenliste zur Beseitigung von störenden Krängungsmomenten sollten zusammen mit den Messungen für die Tiefgangsaufnahme und für den Krängungsversuch aufgezeichnet und abgeheftet werden. Falls die Stabilitätsbestimmung durch einen Computer überwacht und gesteuert wird, sollten die entsprechenden gedruckten Aufzeichnungen abgeheftet werden.

Hinderungsgründe für den Betriebskrängungsversuch

Der Betriebskrängungsversuch sollte nicht durchgeführt bzw. ausgewertet werden, wenn eine der folgenden Bedingungen besteht oder eintritt:

• Fehlen einer geeigneten Möglichkeit, ein bekanntes Krängungsmoment von ausreichender Größe für eine Versuchskrängung von möglichst 2° oder mehr, mindestens aber 1° zu erzeugen.
• Wellengang oder andere Umstände, die eine ausreichend genaue Messung von Krängungswinkeln verhindern. Diese Behinderung kann zum Beispiel durch vorheriges Beobachten eines Krängungsschreibers oder Pendels erkannt werden.
• Überschreitung eines absoluten Krängungswinkels, der außerhalb des linearen Bereichs der Hebelarmkurve liegt. Mit dieser Grenzkrängung soll sicher gestellt werden, dass das Versuchsergebnis GM_C weder durch Formzusatzstabilität noch durch fehlende Formstabilität, z.B. durch Austauchen eines breiten Spiegelhecks, unzulässig verfälscht wird. Für Schiffe mit gemäßigten Spantverläufen liegt diese Grenzkrängung gewöhnlich bei 4°.
• Unmöglichkeit, störende Krängungsmomente im Schiffsbetrieb zu verhindern.

Fortschrittliche Ausrüstung für den Betriebskrängungsversuch

Eine derartige zugelassene Ausrüstung kann aus einem fernanzeigenden Tiefgangsmess-System, einer schnellen und genauen Krängungstankanlage oder einem Kranausleger mit definiertem Krängungsmoment und einem Krängungsmessgerät bestehen. Die Durchführung und Auswertung der Messung kann durch ein Rechnerprogramm überwacht und auf Plausibilität überprüft werden. Die Anwendung von fortschrittlicher Ausrüstung zur Durchführung von Betriebskrängungsversuchen wird empfohlen.

1.9 Anhang 1.3 Stabilitätskontrolle durch Messung von Rolleigenperioden Anwendungsbereich und theoretische Grundlagen

Der so genannte Rollzeitversuch kann als geeignetes Mittel zur ungefähren Feststellung der Anfangsstabilität des Schiffes empfohlen werden. Der Vorteil des Rollzeitversuchs gegenüber dem Betriebskrängungsversuch ist seine schnelle Durchführung und seine Unabhängigkeit von einer Tiefgangsaufnahme, obwohl für eine vollständige Bewertung der Stabilität das Massendeplacement des Schiffes ebenfalls möglichst genau bestimmt werden sollte. Nachteilig hingegen ist seine geringere Genauigkeit im Vergleich mit dem Betriebskrängungsversuch.

Der Rollzeitversuch darf nicht dazu benutzt werden, die Stabilität in einer kritischen Situation, d.h. nahe an der Stabilitätsgrenze zu prüfen, es sei denn, es ist ein zuverlässiger Rollzeitbeiwert für den betreffenden Ladezustand bekannt.

Das Ergebnis einer Rollzeitmessung ist die metazentrische Höhe GM_C, die den Einfluss freier Flüssigkeitsoberflächen in Tanks mit Flüssigkeiten geringer Viskosität berücksichtigt. GM_C wird erhalten durch die Formel:

Diese Formel ⁶ stellt eine Vereinfachung der Gleichung des physikalischen Pendels dar. Sie ist in den Dimensionen nicht richtig, liefert aber richtige Ergebnisse von GM_C in Metern, wenn B in Metern und Tφ in Sekunden eingesetzt wird.

Die in der Formel benötigte Rollperiode Tφ  ist die Dauer einer vollständigen Schwingung des Schiffes mit Amplituden bis maximal ± 5°. Rollperioden werden von einem Umkehrpunkt der Rollbewegung bis zum nächsten gleichsinnigen Umkehrpunkt mit einer Stoppuhr gemessen. Wegen der Unsicherheit in der exakten Beobachtung der Umkehrpunkte ist es ratsam, zwei oder mehr vollständige Schwingungen mit einer übergreifenden Zeitmessung zu erfassen und die Rollperiode durch entsprechendes Teilen der Gesamtdauer zu berechnen.

Schätzen des Rollzeitbeiwerts

Der Rollzeitbeiwert Cφ ist eine Zahl, die mit Hilfe der Schiffsbreite B das über den ganzen Schwingungszeitraum wirksame polare Massenträgheitsmoment des Schiffes um seine Rollachse einschließlich der mitschwingenden Wassermassen ausdrückt. Cφ liegt gewöhnlich zwischen 0,72 und 0,84, wobei diese Werte in bestimmten Fällen über- oder unterschritten werden können. Als Mittelwert ergibt sich Cφ = 0,78. Der Rollzeitbeiwert ist um so größer, je größer der Abstand der Massen von der Rollachse ist. Es gelten folgende Merkregeln für die Schätzung des Rollzeitbeiwertes:

• Der Rollzeitbeiwert für ein unbeladenes Schiff mit Ballast im Doppelboden und in Seitentanks (Hohlkörper) ist größer als der Mittelwert von 0,78.
• Der Rollzeitbeiwert für ein homogen beladenes Schiff ohne Decksladung, mit mäßigen Vorräten an Brennstoff und wenig Ballast ist kleiner als der Mittelwert von 0,78.
• Der Rollzeitbeiwert auf einem beladenen Schiff mit Decksladung, z.B. auf einem Containerschiff mit voller Decksladung und Ballast im Doppelboden- und Seitentanks, übersteigt den Mittelwert von 0,78 deutlich.
• Der übliche Mittelwert von 0,78 fällt für ein im Vergleich zur Seitenhöhe breites Schiff (B/D > 2) etwas kleiner aus, kann also z.B. bei 0,75 liegen.
• Extrem breite Schiffe mit geringem Tiefgang und hohen Aufbauten (z.B. Ro-Ro Fähren und neuere Fahrgastschiffe) können stark vergrößerte Rollzeitbeiwerte aufweisen, was durch die hohe Lage des Massenschwerpunkts, die hohen Aufbauten und die bedeutenden mitschwingenden Wassermassen erklärt werden kann.

Einfluss der Schiffsgröße

Der IMO Code über Intaktstabilität enthält in Anhang 3 für Schiffe bis zu 70 m Länge ausführliche Hinweise zur Durchführung des Rollzeitversuchs, die auf älteren Untersuchungen zu diesem Thema beruhen. Dort werden auch Angaben zur Schätzung des Rollzeitbeiwertes gemacht.

Eine begrenzte Anzahl von kombinierten Rollzeit- und Betriebskrängungsversuchen mit Schiffen über 70 m Länge hat ergeben, dass grundsätzlich kein Unterschied zum Verhalten kleinerer Schiffe besteht. Insbesondere verhält sich der Rollzeitbeiwert Cφ auf größeren Schiffen so, wie es für Schiffe unter 70 m Länge festgestellt worden ist. Es wird dennoch empfohlen, Cφ durch eine Anzahl von Doppelmessungen (Betriebskrängungsversuch und gleichzeitiger Rollzeitversuch) für das betreffende Schiff und typische, kritische Ladefälle zu bestimmen.

Einfluss freier Flüssigkeitsoberflächen

Die Flüssigkeiten in teilgefüllten Tanks des Schiffes zeigen in der Regel deutlich kürzere Eigenschwingungsperioden als das Schiff selbst. Sie fließen daher im Verlauf des Rollversuchs ohne Verzögerung zur jeweils tiefer liegenden Seite und vergrößern die beobachtete Rollperiode entsprechend. Unter dieser Voraussetzung ist das Ergebnis des Rollzeitversuchs bereits die für freie Flüssigkeitsoberflächen berichtigte metazentrische Höhe GM_C.

Hingegen kann zähflüssiger Brennstoff (Schweröl) in teilgefüllten Doppelbodentanks mit Unterteilung durch Längsträger den wechselnden Schräglagen während des Rollzeitversuchs nur wenig folgen, so dass geraten wird, das Ergebnis GM_C um den Einfluss freier Oberflächen in diesen Tanks durch entsprechenden Abzug zu berichtigen.

Einfluss der vorhandenen Stabilität

Die Ergebnisse des Rollzeitversuchs werden unsicher, wenn GM_C-Werte erreicht werden, die kleiner als 1 % der Schiffsbreite oder kleiner als 0,2 m sind. Ursächlich hierfür ist das zu kleine Rückstellmoment und der zunehmende Einfluss von Störgrößen, die die beobachtete Rollperiode verfälschen können. Durchführung des Rollzeitversuchs

Der Rollzeitversuch sollte grundsätzlich im Hafen in ruhigem Wasser durchgeführt werden. Dazu ist das Schiff in gleicher Weise wie in Anhang 1.2 beschrieben zum ungehinderten Krängen vorzubereiten. Die Empfindlichkeit des Rollzeitversuchs gegen störende Krängungsmomente ist jedoch wesentlich geringer. Daher kann die Maßnahmenliste für das Beseitigen von störenden Momenten gemäß Anhang 1.2 auf die Vorkehrungen 1, 3, 4, 8, 9 und 10 beschränkt werden, wenn sie für den Rollzeitversuch verwendet wird.

Eine geeignete Möglichkeit, Rollschwingungen herbeizuführen, ist das Anheben einer schweren Ladungseinheit, vorzugsweise eines beladenen Containers, vom Kai mit dem Schiffsgeschirr und das anschließende Absetzen, wobei genügend Lose in das Ladeseil gegeben wird.

Da die Rollamplitude nur klein sein wird, d.h. im Bereich von 2 bis 3 Grad am Beginn der Schwingungen mit einer beträchtlichen Abnahme durch Dämpfung, hat es sich als erfolgreich erwiesen, die Rollbewegungen am Kai stehend durch Beobachtung des Hebens und Senkens der Bordwand des Schiffes gegen eine Fenderkante oder eine ähnliche Bezugsebene auszuwerten. Die Durchschnittszeit aus zwei oder mehr Versuchen ergibt eine ausreichend genaue Rollperiode (Bild 1.7).

Eine größere Anzahl von Messungen in Folge verbessert die Genauigkeit nur bedingt, weil sich die Rollperiode mit der Vergrößerung oder Verkleinerung der Anfangsstabilität infolge der fortschreitenden Umschlagsvorgänge ändert. Außerdem kann die Unsicherheit in der Annahme der Größe des Cφ -Wertes hierdurch nicht behoben werden.

Die Rollzeitmessung kann fast immer ohne nennenswerte Verzögerung des Lade- und Löschbetriebs durchgeführt werden.

Bild 1.7: Rollzeitmessung durch Absetzen eines Containers auf den Kai

Rollzeitversuche in Fahrt und auf See

Rollzeitversuche während der Fahrt in glattem Wasser, z.B. durch Ruderlegen, sind möglich, liefern aber nur brauchbare Ergebnisse, wenn die Schiffsgeschwindigkeit in Knoten den Betrag 0,5 √ L nicht übersteigt (L = Länge zwischen den Loten in Meter). Bei höheren Geschwindigkeiten kommt es zu einer Veränderung der Schwimmwasserlinie und damit zu einer Anhebung des Metazentrums sowie zu hydrodynamischen Rückstellmomenten. Beide Einflüsse täuschen eine zu große metazentrische Höhe vor.

Die Auswertung von Rollzeitbeobachtungen während der Fahrt im Seegang führt hingegen aus verschiedenen Gründen zu unbrauchbaren Ergebnissen. Die Geschwindigkeit ist allgemein zu groß. Das Schiff rollt mit großen Amplituden, denen andere Rollperioden zuzuordnen sind (siehe Kapitel 2). Das Schiff rollt nicht allein mit seinen Eigenschwingungen, sondern zum Teil mit Schwingungen, die durch den Seegang erzwungen worden sind (Bild 1.8).

Bild 1.8: Typische Rollschwingungen auf See mit überlagertem Seegangseinfluss

Genauigkeit beim Rollzeitversuch

Mit realistischen Annahmen können die relativen Fehlergrenzen des Rollzeitversuchs zu ± 15% innerhalb eines Wahrscheinlichkeitsrahmens von 95% festgestellt werden. Dieses im Vergleich zum Betriebskrängungsversuch weniger gute Ergebnis folgt aus der Quadratur in der Rollzeitformel, die eine erhöhte Empfindlichkeit des GM_C gegenüber Fehlern im Cφ und im Tφ zum Ausdruck bringt. Der Rollzeitversuch ist daher dem Betriebskrängungsversuch an Genauigkeit unterlegen, obgleich es Gelegenheiten geben kann, in denen der Rollzeitversuch gut geeignet ist, um anzuzeigen, ob eine kritische Situation zu erwarten ist.

Überwachen und Aufzeichnen beim Rollzeitversuch

Der Rollzeitversuch sollte im Einklang mit den Verfahrensanweisungen im SMS der Reederei angemessen überwacht, ausgewertet und protokolliert werden. Falls der Rollzeitversuch unter Verwendung eines graphischen Aufzeichnungsgeräts durchgeführt wird, sollten die ausgedruckten Kurven zweckmäßig gekennzeichnet und ebenfalls abgeheftet werden.

Es ist darauf zu achten, dass der Rollzeitversuch zunächst ein GM_C ergibt, aus dem das aktuelle KG_C berechnet werden muss, um es mit dem maximal zulässigen KG_C aus den Grenzwerttabellen oder -kurven zu vergleichen. Das hierfür benötigte KM muss bei einem Trimm des Schiffes von mehr als 0,5% der Schiffslänge den KM-Tabellen für vertrimmte Schwimmlagen entnommen werden.

Praktisches Beispiel

Ein Container-Feederschiff von 600 TEU und einer Breite von 20,2 m soll mit Containern voll beladen werden. Es ist abzusehen, dass man an die Grenzen der Stabilität und des Sommerfreibords kommen wird. Bei Abfahrt wird das Schiff voraussichtlich einen achterlichen Trimm von 1,5 m haben. Die Ballastmöglichkeiten sind bereits ausgeschöpft.

Die Schiffsleitung will sich nicht auf den an Land erstellten Beladungsplan und die Massenangaben der Container verlassen. Da das Schiff nicht mit einer Stabilitätsmessanlage ausgerüstet ist, beschließt die Schiffsleitung, die Einhaltung der Mindeststabilität durch die Messung der Rollzeit sicherzustellen. Diese Vorgehensweise muss als Ausnahmefall gelten, weil der Rollzeitversuch für die Feststellung der Stabilität im Grenzbereich im allgemeinen nicht die notwendige Zuverlässigkeit aufweist. Es werden folgende Überlegungen angestellt:

• Maximales KG_C bei Sommertiefgang = 8,81 m (aus Grenzwerttabelle);
• KM bei Sommertiefgang und - 1,5 m Trimm = 9,42 m (aus KM-Tabelle für Trimmlagen);
• Mindest-GM_C = 9,42 - 8,81 = 0,61 m;
• Abfahrts-GM_C vergrößert um 0,10 m als Pauschale für Reiseverbrauch = 0,71 m;
• Geschätzter Cφ Wert = 0,82 (Container an Deck, Ballast im Doppelboden);
• Rollperiode bei Erreichen des Abfahrts-GM_C: Tφ = 0,82 - 20,2 / √ 0,71 = 19,7 Sekunden.

Die Rollzeit wird halbstündlich gemessen. Bei Erreichen der Rollperiode von 19,7 Sekunden oder des Sommertiefgangs, je nachdem, was zuerst eintritt, wird die Beladung beendet.

1.10 Anhang 1.4 Anpassung der Versuchsergebnisse zum Vergleich mit den Grenzwerten

Zweckbestimmung

Vorzugsweise sollte die Bestimmung der Anfangsstabilität rechtzeitig vor dem Ende der Beladung stattfinden, um über die Restmenge an einzunehmender Ladung zu entscheiden, ohne das kommerzielle Risiko des Zurückladens bereits an Bord genommener Ladung einzugehen. Da der Zustand des Schiffes bei einem solchen vorverlegten Versuch gewöhnlich vom Abfahrtszustand und noch mehr vom ungünstigsten Zustand während der Reise abweicht, müssen geeignete Anpassungen an das Versuchsergebnis vorgenommen werden, um es mit den Grenzwerten zu vergleichen, die durch die genehmigten Stabilitätsunterlagen festgesetzt sind.

Diese Anpassungen sollten alle größeren Änderungen oder Verschiebungen von Massen berücksichtigen, wie:

• Laden, Entladen oder Verschieben von Ladung bis zur Abfahrt,
• Ablegen/Auftoppen von Ladegeschirr von der Arbeitsstellung in die Seeklarposition,
• Zurücklegen von Lukendeckeln vom Kai auf das Schiff,
• Hochstellen von Rampen oder Absenken von Bugvisieren,
• Füllen oder Leeren/Verbrauchen von Tankfüllungen einschließlich der Veränderung der Wirkung freier Flüssigkeitsoberflächen bis zum ungünstigsten Zeitpunkt der Reise,
• Zunahme der Masse von Decksladung durch Wasseraufnahme,
• Zunahme hochgelegener Massen durch Vereisung.

Die Ergebnisse eines Betriebskrängungsversuchs oder eines Rollzeitversuchs mit gleichzeitiger Tiefgangsaufnahme sind DISM und KG_C Das Ziel einer Anpassung ist die Ermittlung von DISM und KG_C des angepassten Zustands. Die beiden grundsätzlichen Rechenschritte, d.h. Hinzufügen/Wegnehmen einer Masse oder die bloße Verschiebung einer Masse, können innerhalb desselben Rechenschemas durchgeführt werden. Dies wird in folgendem Beispiel veranschaulicht.

Praktisches Beispiel

Es wird angenommen, die Ergebnisse eines Betriebskrängungsversuchs kurz vor Ladeende seien DISM = 11425 t und KG_C = 8,24 m.

Diese Ergebnisse für den ungünstigsten Zustand während der Reise sollten mit den zulässigen Grenzwerten der Stabilität verglichen werden.

Unterlagen und Aufzeichnungen

Es wird empfohlen, dass Hinweise zur Anpassung von Versuchsergebnissen durch das Bewegen von Kranen, Rampen, Lukendeckeln und ähnlicher schwerer Ausrüstung in die Seeklarposition in das Beladungs- und Stabilitätshandbuch in Form von geeigneten Tabellen oder Diagrammen aufgenommen werden.

Berechnungen zur Anpassung von Versuchsergebnissen zum Abfahrtszustand oder zum ungünstigsten Zustand während der Reise sollten mit den Aufzeichnungen zur Handhabung der Stabilität abgeheftet werden.

Kapitel 2
Stabilität und Rollbewegungen im Seegang

2.1 Mögliche Einwirkungen des Seegangs auf die Stabilität

Das Stabilitätsmoment des Schiffes ist das Produkt aus Hebelarm und Gewichtskraft. In glattem Wasser hängt die Stabilität bei einem gegebenen Beladungszustand nur vom Neigungswinkel ab, weil sich mit diesem der Hebelarm ändert, während die Gewichtskraft keiner Veränderung unterworfen ist. Dies ist die Glattwasserstabilität. Im Seegang unterliegt die Gewichtskraft wegen der dort auftretenden Beschleunigungen periodischen Veränderungen. Solche Veränderungen der Gewichtskraft sind begrenzt und haben keinen großen Einfluss auf die wirksame Stabilität.

Von wesentlicher Bedeutung für die Stabilität im Seegang sind mögliche Änderungen der Hebelarme. Diese können auftreten, wenn in längslaufendem Seegang die Verteilung des Auftriebs über die Schifflänge stark von der in glattem Wasser gegebenen Auftriebsverteilung abweicht (siehe 2.3).

2.2 Stabilität in quereinkommender See

Die wechselnde Wellenschräge besteht über die ganze Schiffslänge hinweg in gleicher Weise und verursacht nur eine Veränderung des Neigungswinkels. Die bei den wirksamen Neigungswinkeln entstehenden Hebelarme sind gleich denen in glattem Wasser. Abgesehen von geringen dynamischen Einflüssen bleibt die Glattwasserstabilität erhalten.

2.3 Stabilität in längslaufender See

In längslaufender See unterliegt die Auftriebsverteilung in Schiffslängsrichtung und der entsprechende wirksame Hebelarm periodischen Schwankungen.

Dies wird bei Handelsschiffen herkömmlicher Bauart verursacht durch:

• Entlangziehen von Wellenbergen am Schiffsrumpf und
• periodische Trimmänderungen beim Stampfen.

Beide Ursachen treten meistens gleichzeitig auf. Zum besseren Verständnis werden sie nachstehend getrennt beschrieben.

2.3.1 Entlangziehen von Wellenbergen am Schiffsrumpf

Wenn die Wellenlänge die Größenordnung der Schiffslänge hat (ca. 0,7 × L_pp bis ca. 1,4 × L_pp) und die Wellenhöhe ausreichend groß ist, hängt die Größe der wirksamen Hebelarme von der jeweiligen Position des Wellenberges am Schiffsrumpf ab. Das ergibt sich aus der Auftriebsverteilung bei Handelsschiffen üblicher Bauart, besonders bei modernen Schiffsformen mit großer Decksladekapazität. Die hinteren und vorderen Teile des Schiffsrumpfes tragen wegen ihrer ausfallenden Spanten und etwa dort angeordneter Aufbauten (Back und Poop) wesentlich zum Entstehen der Hebelarme bei.

Wenn der Wellenberg den mittleren Teil der Schiffslänge durchläuft, tauchen die Schiffsenden zu den Wellentälern hin aus. Die Hebelarme sind dann kleiner mit einem Minimum bei Position des Wellenberges etwa beim Hauptspant (Wellenberglage). Wenn der Wellenberg zum Ende des Schiffes läuft und der nachfolgende Wellenberg sich dem anderen Ende des Schiffes nähert, tauchen die Schiffsenden deutlich tiefer ein als in ruhigem Wasser. Die Hebelarme sind dann größer mit einem Maximum bei Lage des Hauptspants etwa im Wellental (Wellentallage).

Bild 2.1 Hebelarmkurven auf dem Wellenberg, im Wellental und in Glattwasser. Wellenlänge gleich Schiffslänge, Wellenhöhe 9 m. Mehrzweckfrachter mit langer Back und Poop. Lpp = 135 m, Tiefgang 8,20 m (abgeladen), GM_C in Glattwasser = 1,50 m.

Grundsätzlich wächst die Größe der Schwankung der Hebelarme mit der Schiffsgröße an, solange das Größenverhältnis zwischen Schiff und Wellen ähnlich bleibt (Maßstabseffekt). Dies gilt für Schiffe aller Größen.

Trotzdem wird gerade auch bei kleinen Schiffen die Schwankung der Hebelarme durch steile am Rumpf entlangziehende Wellen gefährlich groß. Die Hebelarme von kleinen Schiffen mit geringem Freibord hängen bei größeren Neigungen vom Zuwasserkommen der Back und der Poop ab, besonders weil das Volumen dieser Aufbauten im Verhältnis zum gesamten Verdrängungsvolumen groß ist. Tauchen Back und Poop in der Wellenberglage aus, reduzieren sich bei großen Neigungswinkeln die Hebelarme eines kleinen Schiffes erheblich.

Außerdem kommen besonders steile Wellen von der Größenordnung des Schiffes für kleinere Schiffe häufiger vor als für größere Schiffe.

2.3.2 Periodische Trimmänderungen beim Stampfen

Heftige Stampfbewegungen in von vorn einkommendem Seegang führen durch die damit verbundenen Trimmänderungen zu einem periodischen Schwanken der Hebelarme. Dies gilt ganz besonders für Containerschiffe, Fahrgastschiffe und Ro-Ro-Schiffe mit scharf geschnittenem Vorschiff und ausgeprägtem Spiegelheck, also mit großem Unterschied der Spantformen in Vor- und Hinterschiff.

Beim Eintauchen des Bugs taucht das Spiegelheck aus und kommt daher beim Rollen des Schiffes erst spät oder überhaupt nicht zu Wasser (vorlastiger Trimm). Die Hebelarme sind dadurch kleiner und erreichen ein Minimum bevor die zur Back hin ausfallenden Spanten in der nächsten heranlaufenden Welle eintauchen und dadurch die Stabilität wieder verbessern.

Beim Eintauchen des Spiegelhecks (hecklastiger Trimm), sind die Hebelarme größer mit einem Maximum etwa im hinteren Umkehrpunkt der Stampfbewegung.

Grundsätzlich trägt ein flaches, ausladendes Spiegelheck dazu bei, dass die Hebelarmschwankungen beim Stampfen groß werden und dadurch parametrisches Rollen in vorlicher See auftreten kann. Infolge des Maßstabseffekts ist das bei großen Schiffen wahrscheinlicher. Für kleine Schiffe mit ausladendem Spiegelheck besteht die Möglichkeit des parametrischen Rollens besonders dann, wenn sie für eine im Verhältnis zur Schiffsgröße hohe Geschwindigkeit gebaut sind.

2.3.3 Unterschiede zwischen achterlicher See und von vorn einkommender See

In achterlicher See überwiegt deutlich die Wirkung der am Schiffsrumpf entlangziehenden Wellenberge.

In von vorn einkommender See kann bei großen Schiffen die Trimmänderung beim Stampfen auch dann zu einer deutlichen Veränderung der Hebelarme führen, wenn der Seegang im Verhältnis zur Schiffsgröße für eine gefährliche Wirkung der Wellenberge noch zu gering ist.

2.4 Gefahren durch Verlust der Stabilität auf dem Wellenberg

In hohen Wellen, deren Länge die Größenordnung der Schiffslänge erreicht, kann auch bei üblichen Beladungszuständen die Stabilität in der Wellenberglage sehr stark abgebaut werden (siehe Bild 2.1). Dadurch kann schon von kleineren Neigungswinkeln an kein aufrichtender Hebelarm mehr vorhanden sein. In achterlicher See bleibt der Wellenberg bei zu hoher Schiffsgeschwindigkeit lange in der Nähe des Hauptspants. Dieser Zustand muss vermieden werden, weil das Schiff während dieser Zeitspanne fast ohne Stabilität fahren würde. Dabei könnte es plötzlich kentern, ohne dass sich dies durch vorhergehende große Rollbewegungen ankündigt.

2.5 Resonanz

2.5.1 Die Wirkung der Resonanz

Das Schiff wird als schwingungsfähiges System immer dann zu großen Rollbewegungen angeregt, wenn ihm wiederholt zum richtigen Zeitpunkt Energie aus dem Seegang zugeführt wird.

Dies ist gegeben bei bestimmten Verhältnissen zwischen der Rollzeit des Schiffes (T_R) einerseits und der Begegnungsperiode zwischen Schiff und Wellen (T_B) andererseits.

Die regelmäßig zugeführte Energie wird beim Rollen des Schiffes jedes Mal in zusätzlichen Drehschwung beim Durchschwingen durch die aufrechte Lage umgewandelt. Dadurch vergrößern sich die Rollwinkel.

Von praktischer Bedeutung für die Schiffsführung sind zwei Verhältnisse zwischen Rollzeit und Begegnungsperiode:

• Die Begegnungsperiode ist etwa gleich der Rollzeit (T_B etwa gleich T_R). Dies wird als Periodenverhältnis 1 bezeichnet; siehe dazu 2.6 und 2.7.2.
• Die Begegnungsperiode ist etwa halb so groß wie die Rollzeit (T_B etwa gleich 0,5 T_R). Dies wird hier als Periodenverhältnis 0,5 bezeichnet; siehe dazu 2.7.2.

Eine mögliche Gefährdung durch Resonanz kann man nur dann vorhersehen und vermeiden, wenn man sowohl die Begegnungsperiode als auch die Rollzeit des Schiffes kennt.

2.5.2 Die Begegnungsperiode

Die Begegnungsperiode ist die Zeitspanne zwischen dem Eintreffen zweier aufeinanderfolgender Wellenberge an der gleichen Stelle des Schiffes. Die Begegnungsperiode wird beeinflusst durch die Wellenperiode T_W, den Kurs des Schiffes relativ zur Seegangsrichtung und die Schiffsgeschwindigkeit.

Die Begegnungsperiode kann berechnet werden als

Hierin sind:

Zum Ermitteln der Wellenperiode T_W misst man mit der Stoppuhr mehrmals die Zeit, die ein von brechenden Wellen verursachter Schaumfleck für eine vollständige Abwärts- und Aufwärtsbewegung braucht, also zwischen zwei aufeinander folgenden oberen Positionen. Die Wellenperiode lässt sich vom Schiff aus einfacher und genauer bestimmen, als die Wellenlänge 1 und die Wellengeschwindigkeit VW Diese lassen sich unter Verwendung des Wellenfaktors k aus der Wellenperiode ableiten.

λ = k × T_W² [m]

V_W = k × T_W / 0,514 [kn]

Bei der Anwendung dieser Formeln ist zu beachten, dass durch die Messung der Wellenperiode nur ein Teil des komplexen Seegangs erfaßt wird. Der Seegang enthält immer auch Wellen mit vom Messwert abweichenden Perioden. Auch diese können zur Resonanz mit der Rollschwingung des Schiffes führen. Keinesfalls darf aus einer kleinen Abweichung vom Periodenverhältnis 1 oder 0,5 der Schluss gezogen werden, Resonanz sei ausgeschlossen. Vielmehr ist die Nähe zu den kritischen Werten ein Zeichen für Gefahr.

Die Begegnungsperiode ist im Allgemeinen gleich der beobachteten Stampfperiode. Bei einer ausreichend starken Stampfbewegung kann diese mit der Stoppuhr direkt gemessen werden.

2.5.3 Die Rollzeit des Schiffes

Die Rollzeit des Schiffes T_R ist die Zeitspanne für eine vollständige Rollschwingung, also zwischen einem Umkehrpunkt der Rollbewegung bis zum darauf folgenden gleichsinnigen Umkehrpunkt. Für kleine Winkel bis etwa 5° ist T_R meistens bekannt und wird häufig als Rolleigenperiode Tφ bezeichnet.

Bild 2.2: Verlauf der Hebelarmkurve weit unter der Tangente im Nullpunkt

Bild 2.3: Verlauf der Hebelarmkurve bis zu großen Winkeln nahezu wie ihre Tangente im Nullpunkt

Bild 2.4: Verlauf der Hebelarmkurve weit über der Tangente im Nullpunkt

Zur Unterscheidung der Rollzeit T_R bei großen Winkeln wird die Rollzeit bei kleinen Winkeln hier mit Tφ . bezeichnet.

Im Hinblick auf gefährliche Rollbewegungen ist die Rollzeit bei großen Rollwinkeln von 30° (T_30°) und 40° (T_40°) von Bedeutung

Verläuft die Glattwasser-Hebelarmkurve bei größeren Winkeln unter ihrer Tangente im Nullpunkt (Bild 2.2), sind T_30° und T_40° größer als T_0°. Bleibt die Hebelarmkurve bis zu großen Winkeln in der Nähe ihrer Tangente im Nullpunkt (Bild 2.3), so sind die Rollzeiten bei großen Winkeln nahezu gleich T_0°. Steigt die Hebelarmkurve wesentlich über ihre Tangente im Nullpunkt an (Bild 2.4), so können T_30°und T_40°deutlich kürzer sein als To.. Gerade in den Fällen, die in den Bildern 2.2 und 2.4 dargestellt sind, kann die Schiffsführung ohne Kenntnis der Rollzeiten bei großen Rollwinkeln ein mögliches gefährliches Periodenverhältnis nicht vorhersehen. Ein Panmax-Containerschiff hat z.B. bei einem GM_C von 0,80 m eine Rollzeit To. von etwa 29 Sekunden. Aufgrund des Verlaufes seiner Hebelarmkurve kann die Rollzeit bei großen Rollwinkeln aber bei Werten um nur noch 22 Sekunden liegen.

Für zwei Situationen kann man T_30° und T_40°mit Hilfe der nachfolgend angegebenen Formeln aus der Glattwasser-Hebelarmkurve berechnen:

• Für nahezu quer einkommende See, weil dabei für alle praktischen Überlegungen genau genug die Glattwasser-Hebelarmkurve gilt.
• Für das Fahren in von vorn einkommender See, wenn dabei die Wirkung des Stampfens überwiegt. Die Schwankungen der Stabilität sind dann begrenzt und die durchschnittlich wirksame Stabilität bleibt in der Nähe der Glattwasserstabilität.

Rollzeit T_R bei einem Rollwinkel von 30°

Darin bedeuten:

w = 0,6 × GZ_30°

x = GZ_10° + 4 × GZ_20° + 1,6 × GZ_30°

y = x - 2,5 × GZ_10°- GZ_20°

z = x + 1,5 × GZ_10°

GZ: Glattwasserhebelarm in m bei dem als Index angegebenen Neigungswinkel.

Rollzeit T_R bei einem Rollwinkel von 30°

Darin bedeuten:

Gerechnete Beispiele für zwei verschiedene Schiffe werden in Anhang 2.1 gegeben.

Für das Fahren in achterlicher See ist die Berechnung der Rollzeiten des Schiffes an Bord schwieriger. Unter der Wirkung von hohen am Rumpf entlangziehenden Wellen können die Rollzeiten bei großen Rollwinkeln stark verändert werden. Die Rollzeit passt sich dabei auch immer mehr der Begegnungsperiode an, je kleiner die Wellenbergstabilität des Schiffes ist (siehe hierzu den letzten Absatz von 2.7.3.). 2.6 Erregung von Rollbewegungen durch die Wellenschräge

Der Auftrieb wirkt senkrecht zur Wasseroberfläche, auch wenn diese geneigt ist. Beim Durchzug von quereinkommenden Wellen wird die Wasseroberfläche mit der Begegnungsperiode, die jetzt gleich der Wellenperiode ist, ständig wechselnd gegenüber dem Schiffsrumpf geneigt. Selbst dann, wenn die Masten senkrecht zum Horizont stehen, wird durch die gegenüber dem Schiff geneigte Wasseroberfläche ein Rollmoment erzeugt. Das Schiff ist bestrebt, sich aufzurichten und beginnt eine Rollbewegung. Beim Periodenverhältnis 1, wenn also die Begegnungsperiode gleich der Rollzeit ist, erfolgt das wechselnde Neigen der Wasseroberfläche in der Weise, dass es bei jedem Überneigen des Schiffes, nach Backbord wie auch nach Steuerbord, den Rollwinkel vergrößert. Dadurch schwingt das Schiff jedes mal mit größerem Drehschwung durch die aufrechte Lage. Erst die mit dem Rollwinkel anwachsende Rolldämpfung führt schließlich dazu, dass der zusätzliche Drehschwung während der Rollbewegung wieder aufgezehrt wird.

Periodenverhältnisse, die von 1 abweichen, führen bei Einwirkung der Wellenschräge nicht zu größeren Rollwinkeln. Voraussetzung für die Ausbildung großer Rollwinkel ist neben dem Periodenverhältnis 1, dass die Wellenschräge ausreichend wirken kann. Dies muss angenommen werden bei Einfallswinkeln der Wellen zwischen ca. 50° von vorne über 90° (Quersee) bis ca. 150° (schräg achterliche See) von Backbord oder von Steuerbord. Dabei nimmt die Erregung von Rollbewegungen durch die Wellenschräge mit zunehmender Abweichung des Einfallswinkels von 90° ab, zur Vorausrichtung stärker als zur Achterausrichtung (siehe auch 2.9).

In Anhang 2.2 wird gezeigt, wie man Resonanz mit Hilfe von Polardiagrammen erkennen und vermeiden kann.

2.7 Parametrische Erregung von Rollbewegungen in längslaufendem Seegang Rollbewegungen werden nicht nur durch die Wellenschräge, sondern auch durch Hebelarmschwankungen verursacht.

2.7.1 Erklärung des Begriffes "parametrisch"

Hebelarm und Gewichtskraft sind Einflussgrößen, die das Stabilitätsmoment bestimmen. Solche Größen bezeichnet man als Parameter.

In 2.3.1 und 2.3.2 wurde ausgeführt, dass in längslaufendem Seegang vor allem der Parameter Hebelarm und mit ihm das Stabilitätsmoment periodisch schwankt.

Rollbewegungen können entstehen, wenn die Periode der Schwankung des Stabilitätsmoments in einem bestimmten Verhältnis zu der im Seegang wirksamen Rollzeit des Schiffes steht. Man verwendet dafür die Bezeichnung parametrische Erregung bzw. parametrisches Rollen.

2.7.2 Parametrische Resonanz

Die Schwankung des Parameters Hebelarm und damit der Querstabilität des Schiffes erfolgt mit der Begegnungsperiode zwischen Schiff und Wellen. Denn die Begegnungsperiode bestimmt sowohl das Entlanglaufen von Wellenbergen am Schiffsrumpf als auch die Periode der Stampfbewegungen, weil diese überwiegend erzwungene Schwingungen sind.

Parametrische Resonanz entsteht bei bestimmten Verhältnissen zwischen der Periode der Schwankungen der Querstabilität (Begegnungsperiode) und der sich dabei einstellenden Rollzeit des Schiffes. Für Handelsschiffe herkömmlicher Bauart sind nur zwei Periodenverhältnisse von Bedeutung:

• Die Schwankung der Stabilität erfolgt mit einer Periode, die etwa gleich der Rollzeit des Schiffes ist. Die Stabilität erreicht während jeder Rollbewegung einmal ihr Minimum. Dies wird hier Periodenverhältnis 1 genannt (T_B etwa gleich T_R).
• Die Schwankung der Stabilität erfolgt mit einer Periode, die etwa halb so groß ist wie die Rollzeit des Schiffes. Die Stabilität erreicht während jeder Rollbewegung zweimal ihr Minimum. Dies wird hier Periodenverhältnis 0,5 genannt (T_B etwa gleich 0,5 × T_R).

Gefährlich ist parametrische Resonanz, wenn die beiden Periodenverhältnisse für Rollzeiten bestehen, die das Schiff in längslaufender See bei großen Rollwinkeln von 30° oder 40° hat.

Eine typische Situation, in der das Periodenverhältnis 1 erreicht wird, ist das Fahren in achterlicher oder schräg achterlicher See. Die Begegnungsperioden werden dabei entsprechend groß. Dabei kann es zusätzlich zu den in 2.4 geschilderten Erscheinungen kommen.

Eine typische Situation, in der das Periodenverhältnis 0,5 erreicht wird, ist das Fahren in von vorn einkommender See mit der vom Seegang erzwungenen stark reduzierten Fahrt.

In dieser Situation können vor allem große Containerschiffe, Fahrgastschiffe und Ro-Ro-Schiffe in den zu ihrer Größe passenden Seegängen Begegnungsperioden antreffen, die halb so groß sind wie ihre Rollzeiten bei großen Rollwinkeln. Hierzu folgendes Beispiel:

Ein Postpanmax-Containerschiff mit L = 280 m, B = 40 m und einem Tiefgang von 13 m fährt in schwerem Wetter mit 4 Knoten gegen die See. Die Wellenperiode wird mit etwa 13 s beobachtet, was einer Wellenlänge von ca. 260 m entspricht. Bei einem GM_C von 1,50 m ist die Rolleigenperiode bei kleinen Winkeln (T_0°) 26 s. Bei Rollwinkeln von 30° und 40° hat das Schiff im Seegang Rollzeiten von 23 s bis 24 s. Die Begegnungsperiode ist etwa 11,5 s und damit etwa halb so groß wie die Rollzeit bei großen Winkeln (siehe auch Beispiel im Diagramm Bild 2.5 in 2.7.4.2).

Auch für kleinere Schiffe ergibt sich in dieser Situation (Fahrt gegen die See) das Periodenverhältnis 0,5. Hierzu folgendes Beispiel:

Ein Container-Feederschiff mit L = 120 m, B = 20 m und einem Tiefgang von 8,3 m (Freibord ca. 2,6 m) fährt in schwerem Wetter mit 4 kn gegen die See. Es werden Wellenperioden von etwa 10 s bis 11 s beobachtet, was Wellenlängen von ca. 160 m bis ca. 190 m entspricht. Bei einem GM_C = 0,90 m ist die Rolleigenperiode bei kleinen Winkeln (T_0°) 16 s. Bei Rollwinkeln von 30° hat dieses Schiff etwa die gleiche Rollzeit, weil seine Hebelarmkurve in der Nähe der Tangente im Nullpunkt bleibt. In längslaufendem Seegang ist die Rollzeit bei Rollwinkeln von 30° wahrscheinlich ca. 18 s. Die Begegnungsperiode ist 8 s bis 9 s und damit etwa halb so groß wie die Rollzeit bei großen Winkeln.

Parametrisches Rollen wird also für kleine Schiffe bei Fahrt gegen die See nur bei verhältnismäßig großen GM_C-Werten und in Wellen möglich, deren Wellenlänge größer als die Schiffslänge ist. Eine Auswirkung ist dann zu erwarten, wenn ein kleines Schiff sehr schlank und mit ausgeprägtem Unterschied seiner Spantformen in Vor- und Achterschiff gebaut ist.

Eine weitere Situation, in der das Periodenverhältnis 0,5 (T_B etwa 0,5 × T_R) auftreten kann, ist das Fahren in achterlicher See mit geringer Geschwindigkeit und nicht sehr großer Stabilität, also bei verhältnismäßig langen Rollzeiten. Beispiele für diese Situation sind das Passieren einer Barre, über die steile Wellen hinweg laufen oder das Einlaufen in ein Revier bei starkem achterlichen Wind und Seegang.

In Anhang 2.2 wird gezeigt, wie man Resonanz mit Hilfe von Polardiagrammen erkennen und vermeiden kann.

2.7.3 Die Erregung von Rollbewegungen bei parametrischer Resonanz

Bei parametrischer Resonanz stellt sich eine ganz bestimmte zeitliche Zuordnung zwischen der periodischen Schwankung der Querstabilität und der Rollbewegung ein. Diese zeitliche Zuordnung wird dadurch erzwungen, dass das Schiff dann überholt, wenn die Stabilität am geringsten ist, also in dem Zeitabschnitt vor und nach ihrem Minimum.

Der ganze Vorgang des Überneigens findet also bei verminderter Stabilität statt.

Der Beginn des Aufrichtens wird dadurch bestimmt, dass die Stabilität im Zuge ihrer periodischen Schwankung erst wieder ausreichend zunehmen muss. Während des Aufrichtens wächst die Stabilität weiter an.

Der ganze Vorgang des Aufrichtens findet also bei erhöhter Stabilität statt.

Dieser Wechsel zwischen geringerer Stabilität während des Überneigens und größerer Stabilität während des anschließenden Aufrichtens führt nur dann zur Erregung von Rollbewegungen, wenn er sich ausreichend oft regelmäßig wiederholen kann. Das ist bei den beiden genannten Periodenverhältnissen gegeben, also wenn die Begegnungsperiode etwa gleich der Rollzeit des Schiffes ist oder etwa halb so groß wie die Rollzeit.

Dann ist für eine ausreichende Anzahl aufeinanderfolgender Rollbewegungen am Ende des Aufrichtens wegen der dabei größeren wirksamen Stabilität die dem Schiff innewohnende Energie (sein Drehschwung) größer als zu Beginn des vorangehenden Überneigens.

Der während des Aufrichtens hinzugewonnene Drehschwung vergrößert die Rollwinkel, bis er durch die Verluste infolge der zunehmenden Rolldämpfung aufgezehrt wird. Dies geschieht oft erst bei gefährlich großen Rollausschlägen.

Beim Periodenverhältnis 1 (T_B etwa gleich T_R) wird auf die beschriebene Art nur einmal pro Rollbewegung, also bei jedem zweiten Aufrichten des Schiffes, neuer Drehschwung hinzugewonnen.

Die Rollbewegungen sind asymmetrisch mit einem weiten und längeren Überholen zur einen Seite und einem geringeren und kürzeren Rollausschlag zur anderen Seite.

Deutlich gefährlicher ist das Periodenverhältnis 0,5 (T_B etwa gleich 0,5 × T_R). Hier bekommt das Schiff bei jedem Aufrichten, also zweimal bei jeder Rollbewegung, zusätzlichen Drehschwung. Hinzu kommt, dass sich die Stabilität im Vergleich zum Ablauf der Rollbewegung doppelt so schnell ändert wie beim Periodenverhältnis 1. Bis zum Beginn und während des Aufrichtens verschiebt sich daher die wirksame Stabilität näher zu ihrem Maximum. Dadurch wird der Unterschied zwischen der beim Überneigen einerseits und beim Aufrichten andererseits wirksamen Stabilität vergrößert. Damit erhöht sich auch der hinzugewonnene Drehschwung. Beim Periodenverhältnis 0,5 reichen schon kleinere Schwankungen der Querstabilität aus, um heftige Rollbewegungen hervorzurufen.

Das erklärt das gelegentliche Auftreten sehr großer Rollausschläge bei langen Containerschiffen in von vorn einkommender See. Das Gleiche kann großen Fahrgastschiffen und Ro-Ro-Schiffen passieren. Zwei Einflüsse steigern die parametrische Erregung von Rollbewegungen:

1. Die Größe der periodischen Schwankung der Querstabilität.
2. Eine im Verhältnis zur Größe der Schwankung kleine mittlere Stabilität (Glattwasserstabilität).

Die Stabilität muss vor Beginn des Aufrichtens deutlich zunehmen. Dazu muss das Schiff am Ende des Überneigens lange genug ungefähr in seiner größten Neigung verbleiben. Dies geschieht besonders dann, wenn die Stabilität im Minimum sehr gering oder sogar negativ wird.

Wenn die Stabilität beim Entlangziehen hoher Wellen am Schiff in der Wellenberglage sehr gering wird, dann wird der Beginn des Aufrichtens und damit der ganze Ablauf der Rollbewegung allein dadurch bestimmt, dass der Wellenberg wieder eine Position am Schiffsrumpf erreicht, bei der ausreichende Stabilität gegeben ist. Die Zeit zwischen dem wiederholten aufeinanderfolgenden Erreichen dieser Position wird durch die Begegnungsperiode vorgegeben. Auf diese Weise kommt es zu einer Anpassung der Rollzeit an die Begegnungsperiode.

2.7.4 Erkennbarkeit der Gefährdung durch parametrisches Rollen und Gegenmaßnahmen

Allgemein geht aus 2.7.2 hervor:

Für die Erkennbarkeit der Gefährdung durch parametrisches Rollen ist neben der Kenntnis der Rolleigenperiode des Schiffes bei kleinen Winkeln (T_0°) auch die Kenntnis seiner Rollzeiten bei Rollwinkeln von 30° und 40° (T_30°, T_40°) von Bedeutung. Grundwerte für diese Rollzeiten können für die Fahrt in vorlicher See aus der Glattwasser-Hebelarmkurve abgeschätzt werden (siehe Formeln in 2.5.3).

In 2.10 werden alle Gefährdungen durch Rollen oder weites Überholen in einer tabellarischen Übersicht zusammengestellt mit Hinweisen zu ihrer Erkennbarkeit und zu möglichen Gegenmaßnahmen. Nachfolgend werden nähere Angaben zu zwei ausgewählten und für die Praxis wichtigen Situationen gemacht, in denen parametrisches Rollen aufgetreten ist:

1. Das Fahren mit höheren Geschwindigkeiten in achterlicher See. Hier wird das Periodenverhältnis 1 wirksam.
2. Die bisher folgenschwerste Situation: Das Rollen großer Containerschiffe in von vorn einkommender See. Hier wird das Periodenverhältnis 0,5 wirksam.

2.7.4.1 Rollen beim Periodenverhältnis 1 (T_B etwa gleich T_R) in achterlicher See

Das Schiff reagiert beim Periodenverhältnis 1 in achterlicher See schon auf anwachsenden Seegang bzw. auf zunehmend achterlich einkommenden Seegang. Anzeichen für Gefährdung sind asymmetrische Rollbewegungen mit einem wesentlich größeren Rollwinkel zu einer Seite und verzögertem Aufrichten aus dieser größeren Neigung. Die Begegnungsperiode ist erkennbar am Eintreffen der Wellenberge z.B. am Heck. Wegen der deutlichen Tendenz zur Anpassung der Rollbewegung an die Begegnungsperiode besteht erzwungene parametrische Resonanz für einen größeren Bereich von Begegnungsperioden. Als kleinste gefährliche Begegnungsperiode sollte angesehen werden:

• T_0°, wenn die Hebelarmkurve in der Nähe oder unter ihrer Tangente im Nullpunkt verläuft bzw.
• 0,5 - (T_0° + T_30°), wenn die Hebelarmkurve bis ca. 30° weit über ihrer Tangente im Nullpunkt verläuft. Gegenmaßnahmen beim Periodenverhältnis 1 (T_B etwa gleich TR) in achterlicher See:

Der Kurs ist soweit zu ändern, dass zwischen Laufrichtung der See und der Kielrichtung ein Winkel von mindestens 50° entsteht. Wenn der Kurs gehalten werden muss, ist die Geschwindigkeit möglichst unter den kleinsten Wert zu reduzieren, der sich für Wellenlängen 0, 7 × L_pp und I = 1,4 × L_pp nach der folgenden Formel ergibt:

Darin ist einzusetzen für:

Ein mit vorstehender Formel gerechnetes Beispiel findet sich im Anhang 2.1.

2.7.4.2 Das Rollen großer Containerschiffe beim Periodenverhältnis 0,5 (T_B etwa gleich 0,5 × T_R) in von vorn einkommender See

Bei diesen Schiffen besteht eine charakteristische Kombination aus Breite, Freibord und Höhe des Massenschwerpunktes. Diese Kombination führt zwangsläufig zu bestimmten, in die Schiffe "eingebauten" Rollzeiten bei großen Winkeln. Bei großen Tiefgängen bleiben die Rollzeiten T_30° und T_40°für große Containerschiffe auch dann in einem verhältnismäßig engen Bereich, wenn man das GM_Cbeträchtlich verändert. So führt z.B. eine Änderung des GM_C von 0,80 m auf 2,40 m nur zu folgenden Änderungen der Rollzeiten bei Rollwinkeln von 30° bzw. 40°:

Bei typischen Panmax-Containerschiffen (B = 32,20 m) von 22 s auf 15 s.

Bei typischen Postpanmax-Containerschiffen (B = 42,80 m) von 30 s bis 27 s auf etwa 20 s.

Bleiben also schon die Rollzeiten bei großen Rollwinkeln in einem engen Bereich, so wird natürlich die Bandbreite der Begegnungsperioden in vorlicher See, die etwa halb so groß sind wie diese Rollzeiten, besonders schmal.

Den Zusammenhang zwischen GM_C und kritischen Begegnungsperioden in vorlicher See zeigt das Diagramm in Bild 2.5 für typische Containerschiffe. Es wird deutlich, dass die Schiffsführung die Verhältnisse durch Veränderung des GM_C nur in engen Grenzen beeinflussen kann.

Bild 2.5: Kritische Begegnungsperioden für typische Großcontainerschiffe in vorlicher See Das Diagramm in Bild 2.5 zeigt:

Für große Containerschiffe mit großen Tiefgängen können in vorlicher See Begegnungsperioden zwischen 7 s und 14 s dazu führen, dass gerade für den Fall großer Rollwinkel das besonders gefährliche Periodenverhältnis 0,5 (T_Betwa gleich 0,5 × T_R) entsteht.

Genau diese Begegnungsperioden werden bei reduzierter Fahrt in von vorn einkommender See mit Wellenlängen ab ca. 150 m angetroffen.

Man sieht aus dem Diagramm in Bild 2.5, dass Begegnungsperioden in der Nähe von 8 s einem steif beladenen Panmax-Containerschiff gefährlich werden können, während Begegnungsperioden von 12 s bis 13 s bei einem sehr weich beladenen Postpanmax-Containerschiff zu parametrischen Rollen führen können.

Erkennbarkeit der Gefährdung in von vorn einkommender See

Das Schiff reagiert beim Periodenverhältnis 0,5 (T_Betwa gleich 0,5 × T_R) in vorlicher See ohne Vorwarnung. Es kann sich plötzlich in wenigen Rollbewegungen zu sehr großen Winkeln aufschaukeln.

Weil dies dann nicht mehr abgewendet werden kann, muss man solche Situationen, soweit möglich, vorausschauend vermeiden. Dazu können folgende Schritte dienen:

• Die Begegnungsperiode mit Hilfe der erzwungenen Stampfbewegungen messen,
• aus dem Diagramm Bild 2.5 den für das aktuelle GM_C kritischen Bereich von Begegnungsperioden entnehmen und mit der benachbarten Stampfperiode vergleichen,

oder vorzugsweise

• die Rollzeit bei kleinen Winkeln (T_0°) messen oder für das aktuelle GM_C berechnen,
• die Rollzeit T_30° aus der Glattwasser-Hebelarmkurve berechnen (Formel in 2.5.3).

Gefährdung durch parametrisches Rollen ist gegeben, wenn folgendes beobachtet wird:

1. Aus dem Diagramm Bild 2.5 oder durch die Berechnung von T_30°ergibt sich, dass die vorherrschende Begegnungsperiode zu grossen Rollwinkeln führen kann.
2. Die Begegnungsperiode (Stampfperiode) ist etwa halb so groß wie irgend ein Wert zwischen T_0°und T_30°
3. Ein Überneigen zu kleinen Winkeln erfolgt mehrfach hintereinander zusammen mit dem Absenken des Bugs.

Es ist zu beobachten, dass Änderungen der Wassertiefe auf dem Festlandsockel die Wellenperiode und damit die Begegnungsperiode verändern können.

Gegenmaßnahmen beim Periodenverhältnis 0,5 (T_B etwa gleich 0,5 × T_R) in von vorn einkommender See

Der Kurs ist soweit zu ändern, dass die See unter einem Winkel von etwa 50° einkommt. Wenn bei großen Schiffen auch T_30° und T_40° noch über 18 s liegen, ist das Schiff quer zur See zu legen. Fahrtänderungen, welche die Begegnungsperiode in dem hier erforderlichen Maß ändern, sind in schwerer von vorn einkommender See nicht möglich oder nicht zu empfehlen.

2.7.5 Feststellung der Gefährdung durch Rollbewegungen im Seegang mit Hilfe von Programmen für Bordrechner

Wird zur Feststellung der Gefährdung durch Rollbewegungen im Seegang ein Rechner eingesetzt, muss das Programm durch die See-Berufsgenossenschaft geprüft sein.

Es muss geprüft werden, nach welchen Verfahren die Berechnungen durchgeführt werden und welche physikalischen Phänomene erfasst werden, z.B. Erregung von Rollbewegungen durch die Wellenschrägen und die parametrische Erregung von Rollbewegungen. ⁸

Kapitel 5 ist sinngemäß anzuwenden.

2.8 Positive Wirkung von achterlastigem Trimm in längslaufender See

Achterlastiger Trimm verstärkt die stabilisierende Wirkung der ausladenden Heckspanten, insbesondere bei ausgeprägtem Spiegelheck:

• Im achterlichen Seegang taucht beim Entlangziehen der Wellenberge am Rumpf der Heckbereich später aus und kommt früher nach dem Passieren der Welle am Hauptspant wieder zu Wasser,
• Beim Stampfen in von vorn einkommender See kommt während der Bewegung des Bugs nach unten der Heckbereich nicht so weit aus dem Wasser und taucht nach dem vorderen Umkehrpunkt der Stampfbewegung früher und tiefer wieder ein.

In beiden Fällen, in achterlicher wie in vorlicher See, mindert achterlastiger Trimm den Abbau der Stabilität bei ihrem Minimum und auch die Größe der periodischen Schwankungen der Stabilität. Dadurch wird die Anfälligkeit für parametrisches Rollen reduziert.

2.9 Gefahren in schräg achterlicher See

Kommt die See schräg achterlich ein, überlagern sich die Erregung von Rollbewegungen durch die Wellenschräge und die Wirkung der am Schiffsrumpf entlangziehenden Wellenberge.

Wegen der ausladenden Heckspanten, vor allem bei Schiffen mit Spiegelheck, kann die Wellenschräge bei schräg von achtern anlaufender See noch starke Krängungen des Schiffes nach Lee verursachen.

Läuft dann derselbe Wellenberg, der das Schiff stark gekrängt hat, weiter zum Hauptspant, wird das Stabilitätsmoment auch in schräg achterlicher See noch stark reduziert. So fehlt dem Schiff das notwendige Aufrichtungsvermögen, der Neigungswinkel kann sehr groß werden. Erst wenn der Wellenberg zum Vorschiff durchläuft, richtet sich das Schiff wieder auf.

Wenn die schräg von achtern anlaufenden Wellenberge das Heck erfassen, bewirken sie auch ein starkes Giermoment, welches das Schiff stark nach Luv drehen lässt. Damit ist die Gefahr des Querschlagens verbunden. Gerade bei kleineren völligen Schiffen ist diese Gefahr besonders groß.

Das Querschlagen stellt durch die Einwirkung der Fliehkraft eine erhebliche Beanspruchung der Stabilität dar, besonders wenn der Massenschwerpunkt hoch über der Wasserlinie liegt. Das Schiff durchläuft beim Querschlagen eine gekrümmte Bahn mit sehr kleinem Radius. Dadurch sind die Fliehkraft und damit das Rollmoment besonders groß.

2.10 Tabellarische Zusammenstellung der Ursachen für heftige Rollbewegungen, Erkennbarkeit der Gefährdungen und möglicher Gegenmaßnahmen

(Hinweis: Änderungen in der Wassertiefe, z.B. auf dem Festlandsockel, oder Rollerwellen in der Biskaya können die Wellenperiode und damit die Begegnungsperiode verändern.)

2.11 Anhang 2.1 Beispielrechnungen zu 2.5.3: Die Rollzeit des Schiffes

Berechnung von T_30° und T_40° für zwei verschiedene Schiffe:

Die Glattwasser-Hebelarmkurve verläuft ab ca. 20° Neigungswinkel unter ihrer Tangente im Nullpunkt. T_0° ist 17,3 s.

Berechnung von T_30°:

w = 0,6 × 0,42 = 0,252

x = 0,20 + 4 × 0,33 + 1,6 × 0,42 = 2,192

y = 2,192 - 2,5 × 0,20 × 0,33 = 1,362

z = 2,192 + 1,5 × 0,20 = 2,492

Unter Bedingungen, bei denen die Glattwasserstabilität nicht wesentlich verändert wird, hat das Schiff bei Rollwinkeln in der Nähe von 30° eine Rollzeit von etwa 19 s.

Berechnung von T_40°:

v = 0,6 × 0,36 = 0,216

w = 0,33 + 4 × 0,42 + 1,6 × 0,36 = 2,586

x = 2,586 + 1,5 × 0,20 - 3 × 0,33 - 0,42 = 1,476

y = 2,586 + 2,5 × 0,20 + 0,33 = 3,416

z = 3,416 + 1,5 × 0,20 = 3,716

 Unter Bedingungen, bei denen die Glattwasserstabilität nicht wesentlich verändert wird, hat das Schiff bei Rollwinkeln in der Nähe von 40° eine Rollzeit von etwa 22 s.

Die Glattwasser-Hebelarmkurve verläuft ab ca. 20° Neigungswinkel sehr weit über ihrer Tangente im Nullpunkt. T_0°. ist 25,8 s.

Berechnung von T_30°

w = 0,6 × 0,96 = 0,576

x = 0,19 + 4 × 0,47 + 1,6 × 0,96 = 3,606

y = 3,606 - 2,5 × 0,19 - 0,47 = 2,661

z = 3,606 + 1,5 × 0,19 = 3,891

 Unter Bedingungen, bei denen die Glattwasserstabilität nicht wesentlich verändert wird, hat das Schiff bei Rollwinkeln in der Nähe von 30° eine Rollzeit von 20 s bis 21 s.

Berechnung von T_40°:

v = 0,6 × 1,46 = 0,876

w = 0,47 + 4 × 0,96 + 1,6 × 1,46 = 6,646

x = 6,646 + 1,5 × 0,19 - 3 × 0,47 - 0,96 = 4,561

y = 6,646 + 2,5 × 0,19 + 0,47 = 7,591

z = 7,591 + 1,5 × 0,19 = 7,876

Unter Bedingungen, bei denen die Glattwasserstabilität nicht wesentlich verändert wird, hat das Schiff bei Rollwinkeln in der Nähe von 40° eine Rollzeit von etwa 19 s.

Beispielrechnung zu 2.7.4.1: Rollen beim Periodenverhältnis 1 (T_B etwa gleich TR) in achterlicher See

Bestimmung der maximalen Geschwindigkeit zum Vermeiden des Periodenverhältnisses 1

Die Glattwasser-Hebelarmkurve verläuft ab ca. 20° Neigungswinkel weit über ihrer Tangente im Nullpunkt.

T_0° = 28,8 s; T_30° = 23,2 s. (Formel siehe 2.5.3: Die Rollzeit des Schiffes).

Die kleinste gefährliche Begegnungsperiode ist

T_B = 0,5 · (28,8 s + 23,2 s) = 26,0 s.

1. Maximale Geschwindigkeit für λ = 0,7 × 193 m = 135 m.

   k = 1,56 [m/s²]

   

2. Maximale Geschwindigkeit für X = 1,4 193 m = 270 m.

Reduziert man die Geschwindigkeit deutlich unter den kleineren Wert 18,2 kn, z.B. auf 15 kn, so ergeben sich in dem betrachteten Bereich der Wellenlängen Begegnungsperioden von ca. 20 bis 21 s. Diese liegen dann gut unterhalb der kleinsten gefährlichen Begegnungsperiode von 26 s.

2.12 Anhang 2.2

Die nachstehend beschriebenen Polardiagramme und deren Anwendung zum Erkennen und Vermeiden von Resonanz dürfen nicht als alleinige Entscheidungsgrundlage für die Wahl von Kurs und Geschwindigkeit dienen. Zusätzlich sind die Gesichtspunkte der möglichen Stabilitätsgefährdung in achterlicher See, der Beibehaltung der Steuerfähigkeit und der Beachtung navigatorischer Gegebenheiten einschließlich des Fahrens in Verkehrstrennungsgebieten zu beachten.

Polardiagramme als Hilfsmittel zum Vermeiden von Resonanz

Resonanz herrscht, wie vorstehend ausgeführt, wenn die Begegnungsperiode T_B gleich der Rollzeit T_R oder gleich der halben Rollzeit TR/2 ist. Will man Resonanz vermeiden, so kommt es darauf an, diejenigen Paarungen von Geschwindigkeit und Kurs zum Seegang zu vermeiden, die zu solchen Begegnungsperioden führen.

Die Begegnungsperiode lässt sich mit der in 2.5.2 genannten Formel berechnen. Um die kritischen Paarungen von Geschwindigkeit und Kurs zum Seegang zu erhalten, muss diese Formel so umgestellt werden, dass sie die kritische Geschwindigkeit bei jedem gewünschten Begegnungswinkel liefert. Die umgestellten Formeln lauten:

Für T_Rist die Rollzeit bei großen Winkeln einzusetzen (z.B. T_R bei 30°).

Um lange Berechnungen zu ersparen, können die Lösungen dieser Formeln für in Frage kommende Kurse zum Seegang in Polardiagrammen graphisch dargestellt werden. Dabei ist es sinnvoll, je ein eigenes Blatt für jede mögliche Rollzeit des Schiffes in vollen Sekunden anzulegen. Solche Blätter werden nachstehend beispielhaft für die Rollzeiten von 10, 15 und 20 Sekunden dargestellt.

Die Winkeleinteilung des Polardiagramms ist auf die Einfallsrichtung des Seegangs bezogen. Schiffsgeschwindigkeiten werden als Vektoren dargestellt, die ihren Ursprung im Mittelpunkt des Diagramms haben und deren Richtung sich auf den einfallenden Seegang bezieht. Die Länge des Vektors entspricht der Geschwindigkeit in kn.

Alle in Bezug auf Resonanz kritischen Geschwindigkeiten werden in diesen Diagrammen als Vektoren dargestellt, deren Spitzen auf geraden Linien quer zur Laufrichtung der Wellen liegen.

Die roten (durchgezogenen) Linien gelten für das Periodenverhältnis 1 (T_B gleich T_R). Diese Linien laufen für Wellenperioden von 8 Sekunden und darüber für das Beispielschiff von ca. 120 m Länge quer über das ganze Diagramm, weil sie sowohl für die parametrische Erregung in längs laufender See als auch für die Erregung in schräg oder quer einkommender See gelten. Für kürzere Wellenperioden kann der Bereich von ± 30° zur längs laufenden See ausgelassen werden, weil einerseits die Energieübertragung durch die Wellenschräge für diese Begegnungswinkel zu gering ist und andererseits die Wellenlänge für parametrische Erregung noch nicht ausreicht.

Die orangefarbigen (gestrichelten) Linien gelten für das Periodenverhältnis 0,5 mit T_B gleich 0,5 × T_R. Diese Linien sind nur für die Begegnungswinkel im Bereich von ± 30° zur längs laufenden See eingetragen, wobei auch hier wegen der zur parametrischen Erregung notwendigen Wellenlänge nur Wellenperioden von 8 Sekunden und darüber berücksichtigt worden sind.

Bei der Verwendung dieser Resonanzblätter ist zu beachten, dass auch dann Resonanz auftreten kann, wenn die Spitze des Fahrtvektors neben der Linie der beobachteten Wellenperiode liegt. Diese Streubreite erklärt sich aus der Streuung der Wellenperioden, der Wellenrichtung und des Faktors k sowie aus der Streuung der Rollzeiten und der Schwankungen von Fahrt und Kurs des Schiffes. Deshalb ist bei der Wahl von Fahrt und Kurs zur Vermeidung von Resonanz zunächst ein reichlicher Abstand der Spitze des Fahrtvektors von der kritischen Linie zu suchen, um anschließend durch schrittweises Probieren die Grenze des Resonanzbereichs zu ermitteln und den für die Fortsetzung der Reise günstigsten Fahrtvektor zu finden.

Es ist besonders zu beachten, dass in längs laufender See die Rollzeit T_R länger werden kann, weil die durchschnittlich wirksame Stabilität verringert wird. Dadurch verschiebt sich die zu meidende kritische Geschwindigkeit bei vorlicher See zu kleineren Werten und bei achterlicher See zu größeren Werten. Die Größenordnung dieser Änderung kann durch Vergleich der Resonanzblätter benachbarter Rollzeiten festgestellt werden.

Die nachstehenden Beispiele sind ausschließlich zur Erläuterung der Handhabung der Resonanzdiagramme gedacht. Es dürfen folglich aus den angebotenen Lösungen keine grundsätzlichen Handlungsanweisungen abgeleitet werden, da im Einzelfall stets auch weitere Gegebenheiten und Einflüsse zu beachten sind, wie eingangs bereits angemerkt worden ist.

Beispiel 1:

Das Schiff hat eine Rollzeit T_R von 10 Sekunden und fährt mit 14,6 kn einen Kurs, bei dem die Wellen 60° von Steuerbord kommen. Der zugehörige Fahrtvektor verläuft im Diagramm (Bild 2.7) in Richtung 300° und liegt mit seiner Spitze auf der roten (durchgezogenen) Linie für eine Wellenperiode von 12 Sekunden. Das bedeutet, dass bei dieser Wellenperiode die Begegnungsperiode genau 10 Sekunden beträgt und daher Resonanz beim Periodenverhältnis 1 zu erwarten ist, wenn Seegang mit 12 Sekunden Wellenperiode auftritt.

Beispiel 2:

Das Schiff hat eine Rollzeit T_R von 15 Sekunden und fährt mit 15,0 kn einen rechtweisenden Kurs von 25°. Der Seegang kommt aus der Richtung 165° mit einer Wellenperiode T_W = 8 Sekunden. Der auf die Seegangsrichtung bezogene Kurs beträgt (360° + 25°) - 165° = 220°.

Der Fahrtvektor wird im Diagramm (Bild 2.8) bei 220° mit einer Länge entsprechend 15,0 kn eingetragen. Die Spitze des Vektors liegt nahezu auf der roten (durchgezogenen) Linie für 8 Sekunden Wellenperiode. Es ist jedoch zu erkennen, dass auch die Linien für 6, 7 und 9 Sekunden in der Nähe liegen, weshalb sich immer wieder starke, resonanzähnliche Rollbewegungen einstellen.

Um diesen Zustand abzustellen, soll der Kurs geändert werden. Eine Kursänderung von 15° nach Steuerbord führt zwar weg von den Linien um 8 Sekunden Wellenperiode, kann aber noch resonanzähnliche Rollbewegungen mit den im Seegangsspektrum enthaltenen Wellenkomponenten von 11 bis 12 Sekunden Wellenperiode liefern.

Eine Kursänderung von 15° nach Backbord führt in einen Bereich, in dem es keine Komponente im gesamten Seegangsspektrum mehr gibt, die eine Begegnungsperiode von 15 Sekunden liefern könnte. Es ist bekannt, daß Schiffe sich mit dieser Maßnahme sehr wirksam ruhig stellen lassen, wenn es zum Beispiel darum geht, kurzzeitige Kontrollaufgaben an Deck oder in Laderäumen wahrzunehmen. Die Kursänderung nach Backbord ist daher vorzuziehen, wenn nicht navigatorische Gründe dagegen sprechen.

Mit dieser Kursänderung nach Backbord kommt der Seegang allerdings mehr von achtern. Das ist in diesem Beispiel ohne Bedenken hinzunehmen, da die Rollzeit von 15 Sekunden bei dem ca. 20 m breiten Schiff ein GM von etwa 1,14 m und damit ausreichend Stabilität ergibt und zugleich die beobachtete Wellenperiode von 8 s einem Seegang gemäß Windstärke 7 entspricht. Die bekannten Gefährdungen des Schiffes in achterlichem Seegang (siehe Anlage 2) sind hier also ohne Bedeutung.

Beispiel 3:

Das Schiff hat eine Rollzeit T_Rvon 20 Sekunden. Das zugehörige Resonanzblatt (Bild 2.9) lässt erkennen, dass alle Wellenperioden, die zu Begegnungsperioden von 20 Sekunden führen können, ein schmales Band von kritischen Fahrtvektoren für das Laufen vor achterlicher oder schräg achterlicher See ergeben. Liegt die Spitze des Fahrtvektors in diesem Band, so muss mit besonders heftigen Resonanzerscheinungen gerechnet werden, da nicht nur die kennzeichnende Wellenperiode, sondern auch die im Seegangsspektrum benachbarten Perioden zu Begegnungsperioden von 20 Sekunden führen. Das Schiff fährt dann außerdem mit der Gruppengeschwindigkeit der kennzeichnenden Welle, was dazu führen kann, dass es lange in einer Gruppe besonders hoher Wellen verbleibt.

Fährt das Schiff z.B. jetzt mit 17 kn genau vor der See, so werden keine Resonanzerscheinungen zu erwarten sein. Reduziert man jedoch wegen zunehmender Wellenhöhen die Geschwindigkeit auf beispielsweise 14 kn, wird starke parametrische Erregung entstehen. Erst bei weiterer Reduzierung unter 11 kn kann mit einer Beruhigung des Schiffes gerechnet werden.

Die richtige Maßnahme in dieser Situation muss von der tatsächlich angetroffenen Wellenperiode abhängig gemacht werden. Bei Wellenperioden von über 8 s kann das Beibehalten der Geschwindigkeit von 17 kn zum Beginn des Surfens führen (siehe Anlage 2). Außerdem ist bei den dann längeren Wellen mit der möglichen Verlängerung der Rollzeiten wegen der im Durchschnitt verringerten Stabilität zu rechnen. Es sollten daher auch die Resonanzblätter für größere Rollzeiten beachtet werden. Das Zurücknehmen der Geschwindigkeit auf unter 11 kn ist dann dem Beibehalten einer hohen Geschwindigkeit unbedingt vorzuziehen.

Beispiel 4:

Das Schiff hat eine Rollzeit T_R von 15 Sekunden und fährt gegen die See (Bild 2.8). Die kennzeichnende Wellenperiode beträgt 9 bis 10 Sekunden mit zunehmender Tendenz. Wegen der schweren See beträgt die Geschwindigkeit knapp 14 kn. Um das heftige Stampfen und Einsetzen zu verringern, soll die Geschwindigkeit weiter herabgesetzt werden. Das Resonanzdiagramm enthält jedoch die Warnung vor der parametrischen Erregung von Rollbewegungen für Fahrtstufen unter 10 kn orangefarbige (gestrichelte) Linien. Einer Kursänderung von mindestens 30° nach Backbord oder Steuerbord ist der Vorzug zu geben.

Anfertigung von Resonanzdiagrammen

Die Resonanzdiagramme sind für jedes Schiff, bezogen auf Schiffslänge und Geschwindigkeitsbereich, individuell auszulegen. Zur Anfertigung von Resonanzdiagrammen eignen sich handelsübliche Radarspinnen, deren Radius mindestens der maximalen Geschwindigkeit des Schiffes entspricht. Der Abstand der roten (durchgezogenen) Linien vom Mittelpunkt des Diagramms für das Periodenverhältnis 1 wird nach folgender Formel berechnet:

Der Abstand der orangefarbigen (gestrichelten) Linien vom Mittelpunkt des Diagramms für das Periodenverhältnis 0,5 wird nach folgender Formel berechnet:

Positive Ergebnisse von V_minwerden im Diagramm nach oben als Fahrt gegen den Seegang, negative Werte nach unten als Fahrt mit dem Seegang abgetragen. Die Querlinien sind nach den eingangs genannten Regeln einzutragen.

Es sollten Blätter für T_R in ganzen Sekunden angefertigt werden, mindestens für Werte, die 0,5 × B bis 2 × B entsprechen (B = Schiffsbreite in m). Jedes Blatt ist mir der Rollzeit zu kennzeichen.

Bild 2.6: Anfertigung eines Resonanzdiagramms

Bild 2.7

Bild 2.8

Bild 2.9

Kapitel 3
Stabilitätskriterien

3.1 Allgemeine Hinweise

3.1.1 Bedeutung der Stabilitätskriterien

Stabilitätskriterien sind verbindliche Mindestanforderungen an bestimmte Merkmale der Stabilität eines Schiffes. Zu unterscheiden sind Intaktstabilitätskriterien für das unbeschädigte Schiff und Leckstabilitätskriterien. Letztere sind für bestimmte Schiffstypen unter definierten Beschädigungsannahmen festgelegt (siehe hierzu auch 1.5.3).

Die vorgeschriebenen Intaktstabilitätskriterien haben ihren Ursprung im wesentlichen in empirischen Auswertungen von Stabilitätsunfällen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Dabei wurden mehrere Merkmale von Hebelarmkurven verglichen und einfach erkennbare Grenzwerte festgelegt. Das Wetterkriterium des IMO Code über die Intaktstabilität sowie das Winddruckkriterium der See-BG stellen hierbei insofern eine Ausnahme dar, als sie von bestimmten, angenommenen Stabilitätsbelastungen ausgehen und die Reaktion des Schiffes auf diese Belastungen überprüfen.

Die Intaktstabilitätskriterien dienen in erster Linie der behördlichen Zulassung des Schiffes für den Seeverkehr in Anwendung auf die von der Bauwerft eingereichten Ladefälle, die im Beladungs- und Stabilitätshandbuch aufgeführt sind. Abweichende Ladefälle, die sich üblicherweise in der Praxis ergeben, müssen von der Schiffsleitung anhand der Intaktstabilitätskriterien überprüft werden.

Die Intaktstabilitätskriterien kennzeichnen somit einen Zustand der geringsten Stabilität, mit der ein Schiff eine Seereise mit großer Wahrscheinlichkeit ohne Schwierigkeiten überstehen wird. Es darf jedoch nicht erwartet werden, dass die Einhaltung dieser Kriterien das Überleben des Schiffes in außergewöhnlichen Fällen wetterbedingter Stabilitätsbelastungen ohne zusätzliche Maßnahmen der Schiffsleitung gewährleisten kann. Es gilt außerdem der Grundsatz, dass die Anwendbarkeit der Intaktstabilitätskriterien die Unverschieblichkeit der Ladung und den wetterdichten Verschlusszustand des Schiffes voraussetzt.

In 1.4.3 ist der Hinweis enthalten, dass jeder Kapitän in Anbetracht von Fahrtgebiet, zu erwartenden Wetter- und Seeverhältnissen und sonstigen Umständen eigene, höhere Mindestwerte für die Stabilität setzen muss, wenn es für die Sicherheit des Schiffes ratsam erscheint. Ebenso ist er gehalten, die Stabilität nach Möglichkeit nicht zu groß werden zu lassen, um starke Beanspruchungen von Schiff und Ladung infolge heftiger Rollbewegungen zu vermeiden.

Ein Schiff besitzt nur dann ausreichende Stabilität im Sinne der verbindlichen Kriterien, wenn zum Zeitpunkt der ungünstigsten Stabilitätsverhältnisse der Reise alle anzuwendenden Kriterien erfüllt sind. Diese Rahmenbedingungen werden gelegentlich übersehen. So wird oft nur der Mindest-GM_C-Wert als alleiniges Grenzkriterium verwendet und dabei missachtet, dass die Erfüllung der anderen Kriterien höhere GM_C Werte als den Mindestwert erfordern können. Ebenso wird oft die Reise mit der Mindeststabilität angetreten, ohne den Abbau der Stabilität durch Reiseverbrauch und andere Einflüsse zu berücksichtigen (siehe hierzu auch 1.4.3 und 1.4.4).

3.1.2 Grenzkurven von KG_C oder GM_C

Die vorgeschriebenen Intaktstabilitätskriterien sind überwiegend so formuliert, dass mit ihnen eine für den zu beurteilenden Ladefall erstellte Hebelarmkurve überprüft werden kann. Sie sind hingegen weniger handlich, wenn es z.B. darum geht, die zulässige Grenze einer Decksbeladung anhand der metazentrischen Anfangshöhe GM_C festzustellen. Ferner sind bei der Überprüfung der Hebelarmkurve zum Teil umfangreiche Berechnungen erforderlich, die in der Bordpraxis in der zur Verfügung stehenden Zeit nur mit Hilfe eines geeigneten Rechners bewältigt werden können.

Aus diesem Grunde schreibt das SOLAS Übereinkommen in Regel II-1/25-8 vor, dass alle am oder nach dem 1. Februar 1992 gebauten Frachtschiffe mit sogenannten Grenzkurven der metazentrischen Höhe GM_C oder Grenzkurven der Höhenlage des Massenschwerpunkts KG_C ausgestattet werden, bei deren Beachtung alle anzuwendenden Intaktstabilitätskriterien eingehalten werden. Diese Grenzkurven sollen gemäß MSC/Circ. 920 Bestandteil des Beladungs- und Stabilitätshandbuchs sein und die Beurteilung der Stabilität im Bordbetrieb erleichtern.

Mit den beiden Werten KG_C und Tiefgang ist die aktuelle Stabilität eines bestimmten Schiffes eindeutig festgelegt. Der Einfluss vorhandenen Trimms wird hierbei üblicherweise vernachlässigt. Er wirkt sich allerdings auf die Anfangsstabilität aus und führt vor allem auf modernen Handelsschiffen mit ausladenden Heckspanten bei achterlichem Trimm zu größeren GM_C Werten (siehe Bild 3.1). Da bei größeren Neigungen des achterlich vertrimmten Schiffes jedoch kleinere Hebelarme gegenüber der Lage auf ebenem Kiel zu erwarten sind, ist es berechtigt, die Grenz-KG_CWerte bei allen Trimmlagen beizubehalten.

Auf Schiffen mit großer Decksladung, vor allem auf Containerschiffen, kann das Wetterkriterium des IMO Code über Intaktstabilität bzw. das Winddruckkriterium der See-BG zu mehreren, etwa parallel verlaufenden Grenzkurven führen. Gültig ist dann die der jeweiligen Höhe der Decksladung zugeordnete Grenzkurve. Diese Höhe wird auf Containerschiffen allgemein durch die gemittelte Anzahl der Lagen angegeben. Bei Bedarf muss zwischen zwei Grenzkurven interpoliert werden.

Liegt das für den betreffenden Ladefall durch Momentenrechnung oder Betriebskrängungsversuch bzw. Rollzeitversuch ermittelte KG_C oder GM_C im zulässigen Bereich der Grenzkurve, kann davon ausgegangen werden, dass alle für das Schiff geltenden Intaktstabilitätskriterien eingehalten werden. Eine Überprüfung der einzelnen Kriterien ist dann nicht mehr nötig. Liegen KG_Coder GM_C nicht im zulässigen Bereich, so müssen stabilitätsverbessernde Maßnahmen, wie z.B. zusätzliche Aufnahme von Ballast, Ergänzen der Brennstoffvorräte, Umstauen oder Löschen von Ladung usw. durchgeführt werden.

Wenn die Stabilitätsverhältnisse vollständig dargestellt werden sollen, muss die Hebelarmkurve gezeichnet werden. Bei vorhandenen Schiffen ohne Grenzkurve ist dies regelmäßig der Fall. Das Zeichnen der Hebelarmkurve vor Antritt der Seereise ist auch deshalb sinnvoll, weil man sich an Hand der Kurve im Falle von Schlagseite durch Übergehen von Ladung schnell ein Bild über die Reststabilität zur eingetauchten Seite machen kann (siehe 1.5.1).

Um sicherzustellen, dass die Mindestwerte der Stabilität zu keinem Zeitpunkt der Reise unterschritten werden, sind bei Abfahrt ausreichende Stabilitätsreserven für den Verbrauch von Vorräten vorzusehen sowie ggf. der Abbau der Stabilität durch Wasseraufnahme, Vereisung und freie Flüssigkeitsoberflächen zu berücksichtigen.

3.2 Stabilitätskriterien nach dem IMO Code über Intaktstabilität

Nachstehend werden die allgemeinen Intaktstabilitätskriterien und das Wetterkriterium in übersichtlicher Form dargestellt. Der vollständige Text sowie zusätzliche Kriterien für besondere Ladungen und Schiffstypen sind in Anlage 5 enthalten.

Die Anwendung dieser Kriterien und des Wetterkriteriums ist für alle Seeschiffe über 24 m Länge unter deutscher Flagge mit Kiellegung ab 1. April 2001 verbindlich.

3.2.1 Allgemeine Intaktstabilitätskriterien

• Die Fläche unterhalb der Kurve der aufrichtenden Hebelarme (GZ-Kurve) muss bis zu einem Krängungswinkel von θ = 30° mindestens 0,055 m-Radiant betragen und mindestens 0,09 m-Radiant bis zu θ = 40° oder bis zum Einströmwinkel θ_f ⁹, sofern dieser Winkel kleiner als 40° ist.

Bild 3.1: Beispiel von Grenzkurven für KG_C für verschiedene Decksladungen

Mit Einhaltung der obigen Grenzwerte werden die Stabilitätskriterien entsprechend der Bekanntmachung der See-BG von 1984 erfüllt.

Die geringen KG_C-Grenzwerte für Container-Decksladung sind einzuhalten, wenn die Masse der an Deck geladenen Container mehr als 10 v.H. der in den Laderäumen gestauten Ladung beträgt. Zwischen den Grenzkurven für ein bis vier Containerlagen ist bei Bedarf zu interpolieren.

Bei achterlichem Trimm und damit größerem KM gelten die KG_C-Grenzwerte unverändert.

• Zusätzlich muss die Fläche unterhalb der Kurve der aufrichtenden Hebelarme (GZ-Kurve) zwischen den Krängungswinkeln 30° und 40° oder zwischen 30° und θ f wenn dieser Winkel kleiner als 40° ist, mindestens 0,03 m-Radiant betragen.
• Der aufrichtende Hebelarm GZ muss bei einem Krängungswinkel gleich oder größer 30° mindestens 0,20 Meter betragen.
• Der größte aufrichtende Hebelarm soll bei einem Krängungswinkel von vorzugsweise über 30°, jedoch nicht unter 25° eintreten.
• Die metazentrische Anfangshöhe GM_C muss mindestens 0,15 Meter betragen.
• Zusätzlich darf auf Fahrgastschiffen der Krängungswinkel infolge der auf einer Seite zusammengedrängten Fahrgäste 10° nicht überschreiten.
• Zusätzlich darf auf Fahrgastschiffen der Krängungswinkel infolge Drehkreisfahrt 10° nicht überschreiten, wobei folgende Formel zugrunde gelegt wird:

M_R = 0,196 × V₀² / L × D × (KG_C -d/2)

hierbei ist:

Sind auf einem Schiff Schlingerdämpfungsanlagen vorhanden, kann sich die See-BG damit einverstanden erklären, dass die vorstehend erwähnten Kriterien bei eingeschalteter Anlage eingehalten werden.

Eine Reihe von Einflüssen, wie beispielsweise Seitenwind bei Schiffen mit großer Windangriffsfläche, Vereisung hoch liegender Teile, gestautes Wasser an Deck, Rolleigenschaften, nachlaufender Seegang usw. können sich nachteilig auf die Stabilität auswirken, und die See-BG ist angehalten, diese soweit wie möglich zu berücksichtigen.

Es muss eine Stabilitätsreserve für jeden Zeitpunkt der Reise vorgesehen werden, dabei muss eine Gewichtszunahme berücksichtigt werden, wie beispielsweise durch Wasseraufnahme und Vereisung und eine Gewichtsverminderung, wie beispielsweise durch den Verbrauch von Treibstoff und Vorräten. Bei Schiffen, die ölhaltige Schadstoffe als Massengut fahren, muss die See-BG überzeugt sein, dass die vorgenannten Kriterien während der Beladung und der Beballastung eingehalten werden können.

3.2.2 Kriterium für starken Wind und Rollen (Wetterkriterium)

Dieses Kriterium ergänzt die unter 3.2.1 aufgeführten Stabilitätskriterien. Diese und das Wetterkriterium bestimmen die Mindestanforderungen für Fahrgastschiffe und für Frachtschiffe von 24 Meter Länge und mehr.

3.2.2.1 Wetterkriterium

Die Fähigkeit eines Schiffes, dem gemeinsamen Einfluss von Seitenwind und Rollen zu widerstehen, muss für jeden Standardladefall durch Bezugnahme auf die nachstehende Abbildung wie folgt nachgewiesen werden:

• Das Schiff ist einem stetigen, rechtwinklig zur Schiffsmittelachse wirkenden Winddruck ausgesetzt, der einen konstanten Winddruckhebelarm I_W1 zur Folge hat.
• Es wird angenommen, dass das Schiff aufgrund des Wellengangs von einem resultierenden Winkel θ₀ des Gleichgewichts aus bis zu einem Rollwinkel θ₁ windwärts schwingt. Der Einfluss des stetigen Windes ist zu beachten, so dass übermäßige resultierende Krängungswinkel vermieden werden ¹⁰.
• Das Schiff ist sodann dem Winddruck einer Bö ausgesetzt, was zu einem krängenden Hebelarm I_W2einer Bö führt.
• Unter diesen Bedingungen muss die Fläche b gleich oder größer als die Fläche a sein.
• Der Wirkung freier Flüssigkeitsoberflächen muss in den Standardladefällen Rechnung getragen werden.

Bild 3.2: Starker Wind und Rollen

Die Winkel in der Abbildung sind wie folgt festgelegt:

Hierbei ist θ_c der Winkel des zweiten Schnittpunktes zwischen der Kurve des Winddruckhebelarms I_W2 und der GZ- Kurve. Der Einströmwinkel θ_f wird unter 3.2.1 erklärt.

Die krängenden Hebelarme aus dem Winddruck I_W1 und I_W2 sind konstante Werte bei allen Krängungswinkeln. Diese Hebelarme wie auch der Rollwinkel θ₁ werden nach einem Verfahren berechnet, welches ausführlich im IMO Code über Intaktstabilität in Anlage 5 dargestellt wird.

3.2.3 Besondere Kriterien für bestimmte Schiffstypen und Ladungen

Der IMO Code über Intaktstabilität enthält in Kapitel 4 Stabilitätskriterien für folgende Schiffstypen:

1. Frachtschiffe für die Beförderung von Holz als Deckslast
2. Fischereifahrzeuge
3. Sonderfahrzeuge
4. Frachtschiffe für die Beförderung von Getreide als Massengut (nur Hinweis auf SOLAS)
5. Offshore-Versorger
6. Bewegliche Offshore-Bohrplattformen (MODUs)
7. Pontons
8. Fahrzeuge mit dynamischem Auftrieb (DSCs)
9. Containerschiffe über 100 m Länge

Die Umsetzung der Stabilitätskriterien für die vorstehenden Schiffstypen und Ladungen erfolgt im Einzelfall durch die von der See-BG genehmigten Stabilitätsunterlagen.

3.3 Stabilitätskriterien gemäß Bekanntmachung über die Anwendung der Stabilitätsvorschriften für Frachtschiffe, Fahrgastschiffe und Sonderfahrzeuge vom 24. Oktober 1984

Für vorhandene Seeschiffe - mit Kiellegung vor dem 1. April 2001 - bleiben die genehmigten Stabilitätsunterlagen weiterhin gültig. Für diese Seeschiffe sowie für neue Seeschiffe unter 24 m Länge bleibt die obige Bekanntmachung maßgeblich.

3.3.1 Allgemeine Mindestwerte

Bei der Beurteilung der Stabilität sind die nachstehend festgelegten Mindestwerte und Grenzwerte für Schiffe üblicher Bauart und ohne untere Längenbegrenzung einzuhalten. Sie gelten unter der Voraussetzung, dass die Ladung fest gestaut und gesichert ist und kein Wasser in das Schiff eindringt. Für Ladefälle, die nicht in den Stabilitätsunterlagen speziell enthalten sind, sind an Bord Stabilitätsberechnungen durchzuführen oder die Stabilität ist auf andere Weise festzustellen.

3.3.1.1 Schiffe bis L = 100 m Länge

Liegt der Stabilitätsumfang zwischen 50° und 60°, ist der bei 30° Neigung erforderliche aufrichtende Hebelarm so zu vergrößern, dass für je ein Grad Stabilitätsumfang unter 60° zusätzlich 0,01 m zu dem erforderlichen Mindesthebelarm vorhanden ist. Ein Stabilitätsumfang von 50° darf nicht unterschritten werden.

3.3.1.2 Schiffe über 100 m bis 200 m Länge

Aufrichtender Hebelarm bei 30° Neigung:> 0,002 × L [m]

Alle übrigen Kriterien und Mindestwerte wie für Schiffe bis L = 100 m.

3.3.1.3 Schiffe über 200 m Länge

Aufrichtender Hebelarm bei 30° Neigung:> 0,40 m

Alle übrigen Kriterien und Mindestwerte wie für Schiffe bis L = 100 m.

3.3.1.4 Hebelarmkurven

Die Hebelarmkurven sind mit einem um den Einfluss freier Flüssigkeitsoberflächen erhöhten KG zu berechnen und darzustellen. Dabei können Tanks mit einer Füllung von mindestens 95 v. H. unberücksichtigt bleiben, im Falle des Nachweises der Schwimmfähigkeit im Leckfall von mindestens 98 v. H. Andere Methoden zur Erfassung der stabilitätsmindernden Wirkung freier Flüssigkeitsoberflächen sind ebenfalls zulässig.

3.3.2 Stabilitätskriterien und Mindestwerte für besondere Schiffstypen

3.3.2.1 Tankschiffe

Für Tankschiffe gelten die Mindestwerte nach 3.3.1, wenn nicht durch den Nachweis ausreichender Leckstabilität höhere Werte erforderlich werden.

Beträgt die Breite von Ladetanks 0,6 B oder mehr, sind zur Bestimmung des stabilitätsmindernden Einflusses der freien Flüssigkeitsoberflächen die tatsächlich entstehenden Krängungsmomente zu berechnen, z.B. mit Hilfe von Tankpantokarenen.

Für OBO-Schiffe ist für flüssige Ladung eine Be- und Entladungsanweisung zu erarbeiten, nach der ausreichende Stabilität zu jedem Zeitpunkt des Be- und Entladevorgangs gewährleistet ist.

3.3.2.2 Schlepper

Für Schlepper, die an langer Leine schleppen, gelten die Mindestwerte nach 3.3.1.

Für Schlepper im Bugsiereinsatz gilt:

3.3.2.3 Pontons

3.3.2.4 Fahrgastschiffe

Für Fahrgastschiffe gelten die Mindestwerte nach 3.3.1, sofern nicht durch den Nachweis ausreichender Leckstabilität höhere Werte erforderlich werden. Es ist nachzuweisen, dass folgende Krängungswinkel nicht überschritten werden:

Der Restfreibord bis zum freiliegenden Schottendeck oder zu öffnenden Fenstern unter dem Schottendeck darf unter Einwirkung der oben genannten Momente 0,2 m nicht unterschreiten. Für Schiffe über 12 m Breite ist nachzuweisen, dass bei dynamischer Einwirkung des Winddruckes rechteckige Fenster oder andere ungeschützte Öffnungen nicht eintauchen.

3.3.2.5 Berechnung des Fahrgastmoments

Die Berechnung des Fahrgastmomentes ist für mehrere Fahrgastzahlen durchzuführen. Die Verteilung der auf einer Schiffsseite zusammengedrängten Fahrgäste ist möglichst wirklichkeitsnah anzunehmen, für freie Flächen ist mit vier Personen/m² zu rechnen. Das Gewicht einer Person ist mit 750 N zuzüglich 250 N Gepäck bzw. 50 N im Tagesausflugsverkehr anzusetzen. Der Höhenschwerpunkt ist 1 m über dem jeweiligen Deck an der Schiffsseite auf L/2 anzunehmen.

3.3.2.6 Berechnung des Drehkreismoments

Das Zentrifugalmoment im Drehkreis ist nach folgender Formel zu ermitteln: 2

M_R = 0,02 × (V₀² / L) × D × (KG_C - T/2)

Hierin sind:

3.3.2.7 Berechnung des Winddruckmoments

Der statische Neigungswinkel infolge seitlichen Winddrucks ergibt sich aus dem Schnittpunkt der Kurve der aufrichtenden Hebelarme mit der Kurve der krängenden Hebelarme. Die Kurve der krängenden Hebelarme infolge seitlichen Winddrucks kann nach folgender Formel bestimmt werden:

h_kWφ = (p_w × a / 10 × D) × (I_W + T/2) × cosφ

Hierin sind:

Hinweis: Für genauere Rechnungen, z.B. durch Werften, sollte in die vorgenannte Formel an Stelle von cosφ der Ausdruck (0,25 + 0,75 cos^3φ) eingesetzt werden. Die Anwendung beider Formeln ist zulässig, da die Ergebnisse im interessierenden Neigungsbereich nur geringfügig unterschiedlich sind.

3.3.2.8 Bohrinselversorgungsschiffe

Bezüglich der Stabilitätskriterien und Mindestwerte von Bohrinselversorgungsschiffen gilt die IMO-Resolution A.469 (XII) ¹¹

3.3.2.9 Hopperbagger

Für Hopperbagger gelten die Mindestwerte nach 3.3.1. Zusätzlich ist nachzuweisen, dass beim Übergehen und Abfließen des Baggergutes bei geneigtem Schiff keine Stabilitätsgefährdung eintritt.

Die Schräge der Oberfläche des Baggergutes ist für diese Betrachtung nach folgender Formel zu bestimmen:

Hierin sind:

3.3.2.10 Schiffe mit selbstlenzender Plicht oder ohne Lukenabdeckung

Für Schiffe mit selbstlenzender Plicht oder ohne Lukenabdeckung gelten die Mindestwerte nach 3.3.1. Zusätzlich ist nachzuweisen, dass das vollgeschlagene Fahrzeug noch genügend Auftriebsreserven hat und die Anfangsstabilität unter Berücksichtigung der freien Flüssigkeitsoberflächen> 0,10 m ist. Die zugehörige Hebelarmkurve muss im Bereich bis 30° Neigung einen positiven Hebelarm> 0,10 m aufweisen.

Für Containerschiffe ohne Lukenabdeckung sind die Anforderungen nach MSC Rundschreiben 608/ Rev. 1 zu erfüllen.

3.3.2.11 Schiffe mit großer Windangriffsfläche, ausgenommen Fahrgastschiffe

In den Stabilitätsunterlagen sind die Neigungen für seitlichen Winddruck von 0,3 kN/m² im Bereich der Watt- und Küstenfahrt, 0,6 kN/m² im Bereich der Kleinen Fahrt und 1,0 kN/m² im Bereich der Mittleren und Großen Fahrt anzugeben.

Hinweis:

0,3 kN/m²entspricht 0,03 t/m² (etwa Windstärke Beaufort 8)

0,6 kN/m²entspricht 0,06 t/m² (etwa Windstärke Beaufort 10)

1,0 kN/m²entspricht 0,10 t/m² (etwa Windstärke Beaufort 12)

Unter dem seitlichen Winddruck darf der Neigungswinkel des Schiffes nicht überschritten werden, bei dem der Restfreibord bis zum Wetterdeck auf der eintauchenden Seite kleiner als 10 v.H. des vorhandenen Freibords in der aufrechten Lage wird. Dieser Winkel darf nicht größer als 18° werden. Der Nachweis ist auch für jedes Schiff zu erbringen, dessen Überwasserlateralfläche durch Decksladung um mehr als 20 v.H. vergrößert wird.

Bei Schiffen mit einem gestuften Wetterdeck kann der Freibord auf eine ideelle Seitenhöhe bezogen werden, die sich aus der Verteilung der seitlichen Flächen der von Bord zu Bord reichenden Aufbauten über 70 v.H. der Schiffslänge L ergibt. Aufbauten oder Teile von Aufbauten, die sich innerhalb eines Bereiches von 0,15 L von den Enden befinden, bleiben hierbei unberücksichtigt. Öffnungen, die auf See nicht ständig wetterdicht verschlossen sind, dürfen bei Neigungen infolge seitlichen Winddrucks nicht zu Wasser kommen.

Bild 3.3: Bezeichnungen zur Berechnung des Winddruckmoments

Hierin sind:

3.3.2.12 Berechnung des Winddruckmoments

Der Einfluss des Winddruckmoments auf die Stabilität ist nach der gleichen Formel wie für Fahrgastschiffe zu bestimmen.

3.3.3 Stabilitätskriterien und Mindestwerte für Schiffe mit Deckslast, Getreide und Schwergut

3.3.3.1 Container als Decksladung

Für Containerschiffe gelten die Mindestwerte nach 3.3.1 und gegebenenfalls die Grenzwerte für Schiffe mit großer Windangriffsfläche. Abweichend hiervon sind für Schiffe bis 100 m Länge eine Anfangsstabilität GM_C von 0,30 m und für Schiffe über 120 m Länge eine Anfangsstabilität GM_C von 0,40 m einzuhalten, wenn die Masse der an Deck geladenen Container mehr als 10 v.H. der in den Laderäumen gestauten Ladung beträgt. Zwischenwerte sind linear zu interpolieren.

3.3.3.2 Holzdecksladung

Bei Holzdecksladung ist für den Beladungszustand "Ende der Reise" mindestens mit einer Zunahme von 10 v.H. ihrer Masse durch Wasseraufnahme, ggf. Vereisung der Deckslast, zu rechnen.

3.3.3.3 Loses Schnittholz, dicht gestaute und gut gezurrte Stämme und Stangen

Die folgenden Mindestwerte gelten bei Vorhandensein einer kompakt gestauten Decksladung, die den Raum zwischen den Aufbauten oder Deckshäusern mindestens bis zur normalen Höhe eines Aufbaus vollständig ausfüllt. Treffen diese Voraussetzungen nicht zu, gelten die Mindestwerte nach 3.3.1.

• GM_C> 0,15 m;
• Schiffe mit einem Verhältnis F'/B bis 0,10: aufrichtender Rumpfhebelarm bei 30° Neigung> 0,10 m;
• Schiffe mit einem Verhältnis F'/B ab 0,20: aufrichtender Rumpfhebelarm bei 30° Neigung> 0,20 m;
• liegt das Verhältnis F'/B zwischen 0,10 und 0,20, ist der bei 30° Neigung mindestens erforderliche Rumpfhebelarm linear zu interpolieren.

Dabei ist:

Rumpfhebelarm = aufrichtender Hebelarm ohne Berücksichtigung des Holzauftriebes

Bild 3.4:Bezeichnungen zur Berechnung des Einflusses der Holzdeckslast

3.3.3.4 Paketholz

Dichtgestaute Einlängenpakete:

• GM_C> 0,15 m
• aufrichtender Rumpfhebelarm bei 30° Neigung> 0,15 m, wenn sich nicht gemäß dem Verhältnis F'/B ein größerer Hebelarm ergibt.

3.3.3.5 Truckpakete bzw. Dreilängenpakete Mindestwerte gemäß 3.3.1.

3.3.3.6 Koks als Decksladung

Mindestwerte gemäß 3.3.1. Der dort geforderte aufrichtende Hebelarm bei 30° Neigung ist jedoch um 0,05 m zu erhöhen.

3.3.3.7 Getreide als Schüttladung

Für Schiffe, die Getreide befördern, gelten die Mindestwerte nach 3.3.1. Zusätzlich wird auf betreffende Regelungen im Internationalen Übereinkommen zum Schutz des menschlichen Lebens auf See (SOLAS 74/88) sowie die Schiffssicherheitsverordnung hingewiesen.

3.3.3.8 Umschlag von Schwergutladung mit dem schiffseigenen Ladegeschirr

Es ist sicherzustellen, dass während der gesamten Dauer des Ladungsumschlags ein positiver Resthebelarm von> 0,10 m bei einem Neigungswinkel (φ_zul. + 5°) vorhanden ist.

φ_zul = Neigungswinkel des Schiffes, der während des Ladungsumschlags nicht überschritten werden darf bzw. soll.

Hinweis: Der für den Ladebetrieb aus Gründen der Festigkeit der Hebezeuge zulässige Neigungswinkel ist z.B. den genehmigten Ladegeschirrunterlagen zu entnehmen.

3.3.4 Begriffsbestimmungen, Abkürzungen und Symbole, Rechenhilfen

3.3.4.1 Hauptabmessungen

3.3.4.2 Sonstige Abkürzungen und Symbole

3.3.4.3 Rechenhilfe

Zur Berechnung der Flächen unter der Hebelarmkurve bis 30°, 40° und zwischen 30° und 40° kann folgendes Schema verwendet werden:

Hinweis zur Definition von "Radiant": Die Größe eines Zentriwinkels α in einem beliebigen Kreis wird als Bogenmaß durch das Verhältnis des zugehörigen Kreisbogens I zum Radius r des Kreises angegeben:

α = I/r [rad]

Als Einheit dient der Winkel von einem Radiant, d. h. der Winkel, dessen Bogen gleich dem Radius ist. Ein Radiant entspricht einem Winkel von 57,2958°; ein Grad ist gleich 0,017453 Radiant. Als einfache Regel zur Umwandlung von Gradmaß in Bogenmaß kann gelten:

Bogenmaß = Gradmaß / 57,3

Kapitel 4
Anforderungen an Stabilitätsmessanlagen

Anwendungsbereich

Auf Schiffen, die mit einer genehmigten Stabilitätsmessanlage ausgerüstet sind, kann bei Anwendung der IMO-Resolution A.749(18) "Code an Intact Stability for all types of Ships Covered by IMO-Instruments", in der Fassung der Resolution MSC.75(69) vom 14. Mai 1998, auf einen Nachweis ausreichender Stabilität entsprechend Kapitel 4.9 des Code verzichtet werden.

Diese Regelung gilt ohne Einschränkung, d.h. die Feststellung ausreichender Stabilität von Schiffen mit Stabilitätsmessanlagen im praktischen Bordbetrieb ist auch dann zulässig, wenn im Einzelfall keine Stabilitätsmessung durchgeführt werden kann, z.B. wegen ungeeigneter Messbedingungen. Unberührt hiervon bleibt die Verpflichtung der Schiffsführung, eine lückenlose Dokumentation der Ergebnisse der Stabilitätsbestimmungen vor jedem Reiseantritt bordseitig vorzuhalten.

Bei nachträglichem Einbau einer genehmigten Stabilitätsmessanlage sind bereits genehmigte Stabilitätsunterlagen und Ladungsrechner den veränderten Anforderungen anzupassen. Hierzu gehören:

• Änderung der KG_C bzw. GM_C Grenzwert-Tabellen oder -Kurven (unter Einbeziehung des Wetterkriteriums, Kap. 3.2 des Code);
• Abänderung der im Ladungsrechner gespeicherten Grenzwerte;
• auf Containerschiffen mindestens ein ergänzender Ladefall, bei dem das Schiff mit der höchstzulässigen Anzahl an 20 Fuß Containern mit 8,5 Fuß Höhe und 14 t Masse beladen ist. Dabei ist die Lage des Massenmittelpunktes auf halber Containerhöhe anzunehmen.

Die entsprechenden Unterlagen sind zur Prüfung einzureichen.

Ergibt sich bei dem nachträglichen Einbau einer genehmigten Stabilitätsmessanlage gegenüber dem bisher genehmigten Container-Stau- und Zurrplan eine abweichende Anzahl von Containern, ist dieser Plan zu überarbeiten und ebenfalls zur Prüfung einzureichen.

Grundsätzliches

Eine Stabilitätsmessanlage, auch Betriebskrängungsversuchsanlage, dient als Hilfsmittel zur Ermittlung des aktuellen GM_C und damit der Höhenschwerpunktslage KG_C des beladenen Schiffes zum Zeitpunkt der Messung. Die Messung mit einer Stabilitätsmessanlage läuft dabei weitestgehend automatisiert ab. Im Sinne dieser Anforderungen werden folgende Begriffe festgelegt:

• Krängungswinkel ist die Neigung des Schiffes um die Längsachse, gemessen von der aufrechten Lage.
• Versuchskrängung ist die durch das Verschieben der Versuchsmasse bewirkte Änderung des Krängungswinkels.

4.1 Krängungsversuch

Das GM_C wird aus den Ergebnissen eines Krängungsversuchs bestimmt. Es liegen folgende Eingangsdaten bzw. Messdaten zugrunde:

Aus diesen Daten wird das GM_C nach folgender Gleichung errechnet:

GM_C = (Masse × Weg( / (tan (Versuchskrängung) × Deplacement)

Dieses GM_C beschreibt die aktuelle Anfangsstabilität des Schiffes, inklusive der Wirkung aller freien Oberflächen.

Um eine zuverlässige Aussage über das vorliegende GM_C zu erhalten, werden mehrere Messungen durchgeführt, bei denen die erreichte Versuchskrängung nicht kleiner als 2° und die dabei auftretenden Krängungswinkel nicht größer als 4° sein sollen.

4.2 Anforderungen an eine Stabilitätsmessanlage

4.2.1 Systemvoraussetzungen

Die Stabilitätsmessanlage muss von der See-Berufsgenossenschaft genehmigt sein. Hierzu muss sie den einschlägigen technischen Vorschriften einer anerkannten Klassifikationsgesellschaft entsprechen.

4.2.2 Erfordernisse für die Durchführung einer Messung

Unter "Messung" wird im Folgenden der Vorgang vom Starten der Anlage bis zur Ausgabe des Protokolls verstanden (siehe auch .2).

1. Die Anlage ist so auszulegen, dass das Schiff zum Zeitpunkt der Messung um einen Winkel von min. 2° aber nicht mehr als 4° nach beiden Schiffsseiten gekrängt werden kann.
2. Die Stabilitätsmessanlage ist so zu gestalten, dass die Messung automatisiert abläuft. Die Ergebnisse der Messung werden in einem Protokoll festgehalten.
3. Anordnung und Einbau der Stabilitätsmessanlage müssen gewährleisten, dass die die Messung durchführende Person neben der Kontrolle der Messung die ständige Kontrolle über den messrelevanten Zustand des Schiffes, z.B. die freie Lage an der Pier, keine Ladetätigkeit, kein Umpumpen von Tanks (sofern nicht zur Messung gehörend) behält.
4. Die Anlage ist so auszulegen, dass die automatisierte Messung möglichst in 15 Minuten, maximal jedoch in 20 Minuten abgeschlossen ist. Dabei ist das GM_C mit GM_C min. + 0,4 m (aus Grenzkurve) und das Deplacement entsprechend einem Tiefgang von 80 % des zulässigen Sommer-Freibordtiefgangs anzunehmen.

4.2.3 Erforderliche Messgenauigkeit

Stabilitätsmessanlagen müssen durch eine anerkannte Klassifikationsgesellschaft baumustergeprüft sein. Die Baumusterprüfung umfasst alle Bauteile, die zur Bestimmung des GM_C erforderlich sind.

1. die Erfassung des Krängungswinkels erfolgt über zwei voneinander unabhängige Winkelmesser. Die Verarbeitung der Messwerte muss in der Lage sein, periodische Schwankungen der Krängung des Schiffes durch rechnerische Glättung soweit auszugleichen, dass die Schwankungen des ermittelten Wertes innerhalb von 1 Minute auf nicht mehr als 10% der periodischen Krängungsschwankungen zurückgehen. Die Stabilitätsmessung soll mit einer Versuchskrängung von jeweils mindestens 2° nach jeder Schiffsseite durchgeführt werden können. Der maximal zulässige Fehler in der Messung des Krängungswinkels darf 0,02° betragen (entsprechend 1 % der minimalen Versuchskrängung).
2. Der maximal zulässige Fehler von Anlagen zur automatisierten Tiefgangsmessung beträgt ± 2 cm.
3. Die zur Feststellung des Krängungsmomentes eingesetzten Geräte müssen sicherstellen, dass der Gesamtfehler des Krängungsmomentes ± 2% nicht überschreitet.
4. Dichtemessungen des Wassers sind mit einer Genauigkeit von ± 0,0025 t/m³ durchzuführen.

Eine Baumusterprüfung der in Verbindung mit der Stabilitätsmessung verwendeten Tiefgangsmessanlagen ist durch eine anerkannte Klassifikationsgesellschaft nachzuweisen.

4.2.4 Messungsauswertung

1. Die Bestimmung des Deplacements und des KM-Wertes aus den ermittelten Tiefgängen erfolgt unter Berücksichtigung von Trimm sowie Hogging/Sagging des Schiffes.
2. Die Messung ist nach beiden Seiten durchzuführen und liefert als Ergebnis mindestens vier GM_C Werte, z.B.
   Ausgangslage → Bb => GM₁, Bb → Ausgangslage => GM₂,
   Ausgangslage → Stb => GM₃, Stb → Ausgangslage => GM₄
   Die Ausgangslage sollte in der Nähe der aufrechten Lage des Schiffes liegen. Bei einer automatisierten Weiterbearbeitung der Ergebnisse wird grundsätzlich das kleinste gemessene Einzelergebnis verwendet.
3. Der Ladungsrechner muss das Ergebnis der Stabilitätsmessung in geeigneter Weise in die weiterführende Stabilitätsrechnung einbeziehen können.

4.2.5 Fehlererkennung und Beeinträchtigung des Messvorganges

1. Eine genehmigte Stabilitätsmessanlage erkennt Ausfall oder Versagen der einzelnen Komponenten und bricht die Messung daraufhin ab bzw. löst entsprechenden Alarm aus. Gegebenenfalls sind dazu einzelne Komponenten, z.B. Winkelmesseinrichtungen, redundant vorzusehen.
2. Die Einzelergebnisse der Messung sind von der Schiffsführung auf Plausibilität zu prüfen. Bei außergewöhnlichen Abweichungen sind die Versuchsbedingungen zu prüfen und die Messung ist gegebenenfalls zu wiederholen.

4.2.6 Referenzversuch

Nach Einbau einer Stabilitätsmessanlage bzw. nach Fertigstellung des Schiffes wird die Funktion der Anlage vorgeführt. Dabei werden Krängungswinkel, Tiefgänge und verschobene Massen mit zusätzlichen, von der Stabilitätsmessanlage unabhängigen Messeinrichtungen erfasst. Wird mit dem Schiff ein Werftkrängungsversuch durchgeführt, soll die Erprobung der Stabilitätsmessanlage in direktem Vorlauf oder Anschluss dazu erfolgen. In jedem Fall unterliegen die äußeren Bedingungen den gleichen Forderungen, die auch an einen Werftkrängungsversuch gestellt werden. Die Messungsauswertung wird der See-Berufsgenossenschaft zur Prüfung vorgelegt.

4.2.7 Rekalibrierung

Die eingebauten Messkomponenten sind in regelmäßigen Abständen zu rekalibrieren. Tiefgangsmesseinrichtungen sollen ergänzend durch regelmäßige vergleichende Ablesungen durch die Besatzung auf einwandfreie Funktion geprüft werden.

Hinweis:

Grundsätzlich sind Stabilitätsmessungen bei fahrendem Schiff nicht gestattet, es sei denn, die Anlage ist hierfür ausdrücklich zugelassen. Die wesentliche Voraussetzung für diese Zulassung ist die Eignung der Anlage, mittlere Krängungswinkel bei kleinen Rollschwingungen zuverlässig zu erfassen und bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte dieser Rollschwingungen die Messung mit einem Warnhinweis zu beenden.

Sollen Stabilitätsmessungen mit einer hierfür zugelassenen Anlage bei fahrendem Schiff durchgeführt werden, so liegt die maximal zulässige Geschwindigkeit durchs Wasser in kn bei Lpp/15 mit Lpp in m, jedoch maximal bei 8 kn. Die Wassertiefe sollte hierbei mindestens das 1,3fache bis 1,5fache des Tiefgangs betragen. Während der Messung müssen Kursänderungen und alle größeren Ruderlagen unterbleiben. Steuern mit Automatik mit kleinen Ruderausschlägen schadet nicht.

Kapitel 5
Anforderungen an Bordrechner für die Bestimmung und Beurteilung der Stabilität

Wird zur Berechnung und Beurteilung der Stabilität ein Rechner eingesetzt, muss das Programm durch die See-Berufsgenossenschaft geprüft sein. Damit ist gemeint, dass die im Gerät gespeicherten Stabilitätskriterien, die zugehörigen Mindestwerte und die hydrostatischen Daten von der See-Berufsgenossenschaft geprüft sein müssen.

Es soll den folgenden Anforderungen genügen:

• Das Gerät muss für die an Bord eines Schiffes vorhandenen besonderen Bedingungen geeignet sein.
• Der Leistungsumfang des Programms soll beinhalten: Durchführung von Massen- und Momentrechnung mit numerischer und grafischer Darstellung der Ergebnisse, wie Anfangsstabilität, Hebelarmkurve, Flächen unter der Hebelarmkurve und Stabilitätsumfang.
• Auswertung von Betriebskrängungsversuchen und Aufbereitung der Ergebnisse für weiterführende Rechnungen. Auswertung von Rollzeitmessungen.
• Vergleich der Ergebnisse mit den gespeicherten Stabilitätskriterien und Mindestwerten.
• Das Programm muss gewährleisten, dass Tanks nicht überfüllt und Containerstellplätze nicht doppelt belegt werden können.
• Die Betriebsanleitung für das Gerät und das Programm muss ausführlich und leicht verständlich sein.
• Für den Nachweis einwandfreier Funktion sind der See-Berufsgenossenschaft vor dem Einsatz des Gerätes mindestens drei Vergleichsrechungen der Intaktstabilität vorzulegen.
• Die Schiffsdaten, Stabilitätskriterien und Mindestwerte müssen gegen beabsichtigte oder unbeabsichtigte Veränderungen gesichert sein.
• Das Gerät sollte mit einem Bildschirm und einem Drucker ausgestattet sein.

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Empfehlung an den Kapitän zur Vermeidung gefährlicher Situationen in achterlicher und schräg achterlicher See

1. Der Schiffssicherheitsausschuss hat auf seiner fünfundsechzigsten Sitzung (09. bis 17. Mai 1995) die im Anhang aufgeführte Empfehlung an Kapitäne zur Vermeidung gefährlicher Situationen in achterlicher und schräg achterlicher See mit dem Ziel angenommen, eine Entscheidungsgrundlage für die Schiffsführung zu schaffen, um dadurch Kapitäne bei der Vermeidung gefährlicher Erscheinungen zu unterstützen, auf die sie in achterlicher und schräg achterlicher See treffen können.
2. Die Vertragsregierungen werden ersucht, den Inhalt der Empfehlung den Kapitänen und anderen betroffenen Kreisen der Schifffahrtindustrie, je nach Zweckmäßigkeit, zur Kenntnis zu geben.
3. Der Schiffssicherheitsausschuss hat entschieden, diese Empfehlung zukünftig mit dem Ziel so zu überarbeiten, dass sie, insbesondere im Hinblick auf große Schiffe, auf der Grundlage neuerer technischer Entwicklungen und im Lichte der durch ihre Anwendung gesammelten Erfahrung benutzt werden kann.

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1 Allgemeines

1.1 Beim Fahren in schwerer achterlicher oder schräg achterlicher See ist es sehr wahrscheinlich, dass ein Schiff auf unterschiedliche, gefährliche Erscheinungen trifft, die zum Kentern führen können. Obgleich das dynamische Verhalten in achterlicher und schräg achterlicher See in den zur Zeit gültigen Regelwerken zur Stabilität noch nicht enthalten ist, wurden in den vergangenen Jahren erhebliche Fortschritte im Hinblick auf das Verständnis der Physik von Kentervorgängen erzielt, wobei gefahrenträchtige Bedingungen identifiziert wurden.

1.2 Die Anfälligkeit eines Schiffes für gefährliche Verhaltensweisen hängt wesentlich von den aktuellen Stabilitätswerten, der Geometrie des Schiffskörpers, der Schiffsgröße und der Geschwindigkeit ab. Dieses bedeutet, dass die Anfälligkeit für das Kentern und seine Wahrscheinlichkeit unter bestimmten Seegangsbedingungen von Schiff zu Schiff unterschiedlich sein kann.

1.3 Die Empfehlung zielt darauf ab, Seeleuten Warnhinweise bezüglich gefährlicher Erscheinungen zu geben, die sie bei Fahrt in achterlicher und schräg achterlicher See antreffen können, und ihnen eine Entscheidungsgrundlage über den Umgang mit Schiffen zur Vermeidung solcher gefährlicher Situationen an die Hand zu geben. Sie enthält Hinweise auf sichere und unsichere Kombinationen von Schiffsgeschwindigkeit und relativem Kurs zur Wellenrichtung in einem vereinfachten Polardiagramm. Das Diagramm berücksichtigt nicht die aktuellen Stabilitätswerte und das dynamische Verhalten des betreffenden Schiffes, aber es kennzeichnet einen Bereich sicherer und unsicherer Kombinationen vom Betriebsparametern für alle von den IMO Regelwerken erfassten Schiffstypen.

1.4 Die Verwaltungen werden dazu ermutigt, auf allen mit einem Bordrechner ausgestatteten Schiffen eine eigens dafür entwickelte Software zu verwenden, die die wichtigsten Besonderheiten, die aktuelle Stabilität, und die dynamischen Eigenschaften des betreffenden Schiffes unter den tatsächliche Fahrtbedingungen berücksichtigt. Derartige Software ist von der Verwaltung zu genehmigen.

2 Vorsichtsmaßnahmen

Es wird darauf hingewiesen, dass diese Betriebsempfehlung kein Kriterium zur Gewährleistung absoluter Sicherheit darstellt. Ein Schiff kann durchaus außerhalb des in dieser Empfehlung als gefährlich gekennzeichneten Bereichs unsicher sein, wenn die Stabilität des Schiffes unzureichend ist und verschiedene gefährliche Erscheinungen bei achterlicher und schräg achterlicher See zusammentreffen. Deshalb sollte der Kapitän darauf achten, dass sein Schiff mit guter Stabilität ausgestattet ist, und er sollte nicht ohne Umsicht in schwerer achterlicher oder schräg achterlicher See fahren.

3 Gefährliche Erscheinungen bei achterlicher und schräg achterlicher See

3.1 Gefährliches Verhalten des Schiffes in achterlicher und schräg achterlicher See

Die Begegnungsperiode eines in achterlicher und schräg achterlicher See fahrenden Schiffes wird größer sein als die in vorderlicher oder schräg vorderlicher See, und es ergeben sich in solchen Situationen die folgenden grundsätzlichen Gefahren:

1. Surfen und Querschlagen
   Wenn ein Schiff sich auf der steilen, vorderen Schräge einer großen Welle eines achterlichen oder schräg achterlichen Seegangs befindet, kann das Schiff so beschleunigt werden, dass es auf der Welle reitet; dies ist als sogenanntes Surfen bekannt. Wenn das Schiff surft, kann sich der Effekt des Querschlagens einstellen, wobei das Schiff als Folge einer plötzlichen Kursänderung und der daraus folgenden starken Krängung Gefahr läuft zu kentern.
2. Abbau von Intaktstabilität infolge Reitens auf einem Wellenkamm mittschiffs
   Fährt ein Schiff auf einem Wellenkamm, wird die Intaktstabilität bedingt durch die Schiffsform beträchtlich herabgesetzt. Der Stabilitätsverlust ist beinahe proportional zur Wellenhöhe, und das Schiff kann die Stabilität ganz verlieren, wenn die Wellenlänge das ein- bis zweifache der Schiffslänge beträgt und die Wellenhöhe sehr groß ist. Diese Situation ist insbesondere in achterlicher und schräg achterlicher See gefährlich, weil dadurch die Verweildauer auf dem Wellenkamm, d.h. die Zeitspanne mit verminderter Stabilität, verlängert wird.
3. Synchrone Rollbewegungen
   Große Rollbewegungen entstehen, wenn die Rollperiode eines Schiffes mit der Begegnungsperiode der Wellen übereinstimmt. Im Fall des Fahrens in achterlicher und schräg achterlicher See kann dies dann eintreten, wenn die Querstabilität des Schiffes gering und die Rollperiode daher länger ist.
4. Parametrische Rollbewegungen
   Instabile und große Rollbewegungen treten dann auf, wenn die Begegnungsperiode der Wellen annähernd der Hälfte der Rollperiode des Schiffes entspricht. Diese Rollerscheinung kann bei vorderlicher oder schräg vorderlicher See eintreten, wenn die Begegnungsperiode der Wellen kurz ist. In achterlicher und schräg achterlicher See kann dieses insbesondere dann eintreten, wenn die metazentrische Anfangshöhe gering und die Rollperiode lang ist.
5. Kombination der verschiedenen gefährlichen Erscheinungen
   Das dynamische Verhalten eines Schiffes in achterlicher und schräg achterlicher See ist sehr vielschichtig. Schiffsbewegungen sind dreidimensional und viele ungünstige Faktoren oder gefährliche Erscheinungen, wie zusätzliche Krängungsmomente infolge Eintauchen des Decks, Schöpfen von Wasser und aufgestautem Wasser an Deck oder Übergehen von Ladung infolge großer Rollbewegungen, können in Zusammenspiel mit den vorstehend genannten Erscheinungen gleichzeitig oder in der Folge eintreten. Dieses kann zu extrem gefährlichen Kombinationen führen, die das Kentern des Schiffes verursachen können.

3.2 Gefährliche Fahrbedingungen in achterlicher und schräg achterlicher See

Es gibt zwei Arten von kritischen Bedingungen bei Begegnungen mit Wellen, unter denen die vorstehend genannten Erscheinungen auftreten können:

1. Wenn sich die Schiffsgeschwindigkeit der Wellengeschwindigkeit nähert
   Ist die Schiffsgeschwindigkeit so hoch, dass sich ihre in Richtung der Welle liegende Komponente der Phasengeschwindigkeit der Welle nähert, wird das Schiff bis zum Surfen und Querschlagen beschleunigt (vergl. Abschnitt 3.1.1). Die kritische Geschwindigkeit für das Auftreten des Surfens ist bei 1,8 √ L (kn), wobei L die Schiffslänge ist. Es ist festzuhalten, dass ein Grenzbereich (1,4 bis 1,8 √ L) unterhalb der kritischen Geschwindigkeit liegt, in welchem eine starke Gleitbewegung eintreten kann, die in der Nähe des gefährlichen Surfens liegt. In diesen Situationen kann auch ein merklicher Abbau der Intaktstabilität über längere Dauer bewirkt werden, und
2. wenn die Schiffsgeschwindigkeit annähernd bei der Wellengruppengeschwindigkeit liegt Ist die Komponente der Schiffsgeschwindigkeit in Wellenrichtung nahezu gleich der Gruppengeschwindigkeit der Wellen, das ist die Hälfte der Phasengeschwindigkeit der vorherrschenden Wellenkomponente, wird das Schiff in stetiger Folge von hohen Wellen getroffen. Die zu erwartende größte Wellenhöhe dieser aufeinander folgenden Wellen kann nahezu das Doppelte der ansonsten beobachten Wellenhöhe des betreffenden Seegangs annehmen.

In dieser Situation können ein Abbau der Intaktstabilität (Abschnitt 3.1.2), synchrone Rollbewegungen (Abschnitt 3.1.3), parametrisch erzeugte Rollbewegungen (Abschnitt 3.1.4) oder Kombinationen verschiedener gefährlicher Erscheinungen (Abschnitt 3.1.5) auftreten und die Gefahr des Kenterns verursachen.

4 Betriebliche Empfehlungen

Dem Kapitän werden die nachfolgenden Verfahren bei der Führung des Schiffes empfohlen, um gefährliche Situationen beim Fahren in achterlicher und schräg achterlicher See zu vermeiden.

4.1 Zustand des Schiffes

Diese Empfehlung richtet sich an alle Schiffe konventioneller Bauart, die in schwerer See fahren, vorausgesetzt die Stabilitätskriterien der Entschließungen A.167(ES.IV) und A.562(14) für Handelsschiffe und der Entschließungen A.168(ES.IV) und A.685(17) für Fischereifahrzeuge oder gleichwertige Vorschriften sind erfüllt. ^*

4.2 Wellenkonfiguration

Achterliche und schräg achterlich einkommende See bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Wellenrichtung relativ zum Schiffskurs zwischen 0° und 45° vom Heck des Schiffes gesehen liegt, wie Bild 1 zeigt.

4.3 Wie gefährliche Situationen zu vermeiden sind

1. bei Surfen und Querschlagen
   Der Kapitän sollte die Geschwindigkeit des Schiffes auf weniger als 1,8 √ L(kn) vermindern, um das Surfen zu vermeiden, siehe Bild 2.
   Es sollte beachtet werden, dass sogar bei geringerer Schiffsgeschwindigkeit als der oben angegebenen starkes Gleiten auftreten kann, wie in Bild 2 dargestellt. Da eine bemerkenswerte Beschleunigung in Längsrichtung mit langer Periode stets ein Zeichen für eine gefährliche, starke Gleitbewegung ist, sollte der Kapitän auch in so einem Fall die Geschwindigkeit vermindern.
2. bei aufeinander folgendem Auftreffen hoher Wellen
   Wenn die durchschnittliche Wellenlänge größer als 0,8 mal Schiffslänge und die kennzeichnende Wellenhöhe größer als 0,04 mal Schiffslänge ist und gleichzeitig Hinweise auf ein gefährliches Verhalten des Schiffes klar erkannt werden können, sollte der Kapitän darauf achten, nicht in die gefährliche Zone zu geraten, wie in Bild 3 dargestellt. Wenn das Schiff bereits in dieser gefährlichen Zone fährt, sollte die Geschwindigkeit des Schiffes reduziert werden, um das aufeinander folgende Auftreffen hoher Wellen zu vermeiden. Ein Kurswechsel ist ebenfalls möglich, um aus der gefährlichen Zone zu kommen. Größere Kurswechsel sind jedoch unerwünscht, weil diese eine nachteilige Wirkung durch Annäherung an die Querseelage herbeiführen könnten, was ebenfalls für die Stabilität gefährlich ist. Die Kombination von angemessener Geschwindigkeitsherabsetzung mit einer leichten Kursänderung ist eine andere mögliche Maßnahme der Schiffsführung gemäß Bild 3. Wenn die Wellenbegegnungsperiode ungefähr dem doppelten (d.h. 1,5 bis 2,8fachen) der beobachteten Wellenperiode ist, befindet sich das Schiff in dieser gefährlichen Zone. Dieses Verhältnis ist in Bild 3 dargestellt.
3. bei synchronem Rollen und parametrischen Rollbewegungen
   Der Kapitän sollte synchrone Rollbewegungen vermeiden, die dann auftreten, wenn die Wellenbegegnungsperiode T_E ungefähr gleich der Rollperiode des Schiffes T_R ist. Große Rollbewegungen, die unter der Bedingung T_E ≈ T_R/2 eintreten, das ist das parametrische Rollen, sollten ebenso vermieden werden. Die Wellenbegegnungsperiode T_E ist eine Funktion von V/T, wie in Bild 3 dargestellt. An diesem Verhältniswert kann der Kapitän erkennen, ob das Schiff in ein synchrones Rollen oder eine parametrische Rollbewegung gerät oder nicht. Wenn die Geschwindigkeit reduziert wird, um jede der oben genannten kritischen Bedingungen zu vermeiden, sollte der Kapitän die Mindestgeschwindigkeit beachten, die für die Kursstabilität in Wind und Wellen erforderlich ist. Das Verfahren zur Anwendung der Entscheidungshilfe ist in dem "Betriebsdiagramm für den Kapitän" dargestellt, das im Anhang enthalten ist.

5 Erläuterung für die Betriebsanweisung

5.1 Definition der Symbole

5.2 Verfahren, um die erforderlichen Daten für die Betriebsanleitung zu erhalten

6 Notwendige Ausbildungsthemen und Vorkehrungen für die Anwendung der Empfehlung

6.1 Kenntnisse über die Stabilität des Schiffes

Das Schiff sollte die Stabilitätsanforderungen der Entschließungen A.167(ES.IV) und A.562(14) für Handelsschiffe und der Entschließungen A.168(ES IV) und A.685(17) für Fischereifahrzeuge oder gleichwertige Normen erfüllen. ^* Der Kapitän sollte daher über die Stabilität seines Schiffes für jeden Ladefall Kenntnis besitzen, insbesondere, ob es die o.a. Anforderungen an die Stabilität oder gleichwertige Standards erfüllt.

6.2 Messen oder Schätzen der Rollperiode

Die Rollperiode eines Schiffes hängt von dem Beladungszustand des Schiffes ab. Daher ist anzustreben, die Rollperiode bei jedem Auslaufen, wenn Ladung übernommen oder entladen worden ist, in ruhiger See zu messen. Zur Messung genügt eine Stoppuhr.

6.3 Messen der Wellenperiode und Beobachtung der Wellenrichtung

Die Wellenperiode ist mit Hilfe einer Stoppuhr zu messen und die Wellenrichtung ist entweder durch visuelle Beobachtung zu bestimmen oder vom Radarschirm zu entnehmen. Die Wellen- und Windbeobachtung ist für Kapitäne ausgewählter Schiffe übliche Praxis (World Meteorological Organization (WMO)).

Bild 1: Definition des Bewegungswinkels c

Bild 2: Das Diagramm zeigt die gefährliche Zone infolge Surfen an.

Bild 3: Das Diagramm zeigt die gefährliche Zone der Begegnung mit Gruppen hoher Wellen an und das Verhältnis zwischen der mittleren Wellenperiode und der Begegnungsperiode in achterlicher und schräg achterlicher See

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Muster für ein Beladungs- und Stabilitätshandbuch

1 Der Schiffssicherheitsausschuss beschloss auf seiner einundsiebzigsten Sitzung (19. bis 28. Mai 1999) untere Beachtung der Notwendigkeit, der Industrie Leitlinien für die Erstellung von Beladungs- und Stabilitätshandbüchern zur Verfügung zu stellen, dabei eine einheitliche Form sowie abgestimmte Begriffe, Abkürzungen und Symbole für die richtige Benutzung derartiger Handbücher durch Seeleute zu verwenden, ein Muster für ein Beladungs- und Stabilitätshandbuch.

Die Vertragsregierungen werden ersucht, das im Anhang wiedergegebene Muster anzuwenden und es allen betroffenen Parteien zur Kenntnis zu geben.

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Abschnitt 1
Kennzeichnung und Genehmigung

1.1 Dieser Abschnitt sollte Angaben enthalten, die der Verwaltung geeignet erscheinen, das Schiff eindeutig im Hinblick auf die Anwendbarkeit und Genehmigung dieses Handbuches zu identifizieren.

1.2 Dieser Abschnitt sollte folgende Angaben enthalten:

1. Schiffsname und Schiffskategorie/Verwendungszweck des Schiffes;
2. Bauwerft und Baunummer;
3. Baudatum/Umbau (Kiellegungsdatum oder Ablieferung);
4. besondere Klassenzeichen;
5. Nationalität, Registerhafen und Registernummer: .
6. Hauptabmessungen;
7. andere Angaben, sofern notwendig; und
8. IMO-Nummer.

1.3 Die Seiten des Handbuches sollten beginnend mit Abschnitt 1 durchnummeriert sein. Die Gesamtzahl der Seiten sollte in diesem Abschnitt angegeben werden.

1.4 Die Genehmigung des Handbuches durch oder im Auftrage der Verwaltung sollte in diesem Abschnitt zusammen mit besonderen Hinweisen auf Beschränkungen des Einsatzgebietes oder des jahreszeitlichen Einsatzes oder anderer diesbezüglicher Besonderheiten vermerkt werden.

Die Genehmigung sollte zusätzlich auf der ersten Seite des Zeugnisses bescheinigt sein.

Abschnitt 2
Hinweise für den Kapitän

2.1 Einführung

2.1.1 Die Einführung sollte den allgemeinen Zweck des Handbuches benennen, d.h.:

1. notwendige Angaben für den Kapitän für eine sachgerechte Beladung und Beballastung des Schiffes und für die Überwachung von Stabilität, Tiefgang und baulicher Unversehrtheit, soweit erforderlich:
2. um den Anforderungen der Verwaltung des Flaggenstaates hinsichtlich der Genehmigung gemäß Regel II-1/22 des Internationalen Übereinkommens zum Schutz des Lebens auf See von 1974, mit Änderungen, Regel 10 des Internationalen Freibord-Übereinkommens von 1966 und Regel III/10 des Torremolinos - Protokolls von 1993 zu genügen; und
3. um dem Kapitän die Notwendigkeit zu verdeutlichen, Umsicht und gute Seemannschaft walten zu lassen, dabei die Jahreszeit, die Wettervorhersagen und das Fahrtgebietes zu beachten und die dafür erforderlich erachteten Maßnahmen hinsichtlich Geschwindigkeit und Kurs in Anbetracht der vorherrschenden Bedingungen zu ergreifen.

2.1.2 Eine Erklärung sollte, sofern anwendbar, die in diesem Handbuch enthaltenen freiwilligen Angaben kenntlich machen, die der Reeder als nützliche und angemessene Unterlage für den Betrieb des Schiffes ansieht und deren Genauigkeit und Richtigkeit in die Verantwortung des Reeders fällt. Diese Angaben gehören zu den Kategorie 1 B Angaben.

2.2 Begriffe, Symbole und Einheiten

2.2.1 Es ist für die praktische Benutzung des Handbuches durch die Nautiker von größter Bedeutung, dass die Begriffe, Symbole und Einheiten mit den diesbezüglichen ISO-Normen übereinstimmen. Eine Erklärung über diese Übereinstimmung sollte in diesem Abschnitt enthalten sein.

2.2.2 Die für ein Beladungs- und Stabilitätshandbuch für notwendig erachteten typischen Begriffe, Symbole und Einheiten sind in Tabelle 1 aufgelistet. Skizzen, wie sie in Bild 1, 2 und 3 dargestellt sind und die vorstehend genannten Symbole beschreiben, sollten, soweit zweckmäßig, in das Handbuch aufgenommen werden.

2.3 Erläuterungen zum Handbuch

2.3.1 Dieser Unterabschnitt sollte, sofern für notwendig gehalten, Erläuterungen insbesondere zu den technischen Angaben des Abschnittes 3 des Handbuches enthalten. Dies sollte mindestens umfassen:

1. Bezugsebenen und Vorzeichen des Trimms;
2. Anwendbarkeit von Kurvenblattwerten in Bezug auf den Trimm;
3. Anwendbarkeit von Stabilitätsgrenzwerten in Bezug auf den Trimm, Höhe der Decksladung oder anderer Parameter: und
4. allgemeine Hinweise für die Benutzung der Tabellen oder Diagramme hinsichtlich Genauigkeit und Interpolation.

2.3.2 Die Erläuterungen in diesem Unterabschnitt sollten bei der betreffenden technischen Angabe, Tabelle oder sonstigem Hinweis in geeigneter Weise wiederholt werden.

Tabelle 1: Begriffe, Symbole und Einheiten

Bild 1:

Bild 2:

Bild 3:

2.4 Schiffsbetrieb

2.4.1 Dieser Unterabschnitt sollte das Leerschiff in Bezug auf Stabilität, Trimm, Krängungsmoment aufgrund asymmetrisch angeordneter Ausrüstungsteile und die Beanspruchungswerte der Längsfestigkeit darstellen.

2.4.2 Sofern anwendbar, sollte der bevorzugte Ausgleich dar asymmetrisch angeordneten Massen beim Leerschiff durch Ballast, Verbrauchsstoffe oder Ladung erläutert werden. Es sollte ein Warnhinweis gegeben werden gegen den Ausgleich durch feste Schüttladung.

2.4.3 Der Plan für die Verteilung der Verbrauchsstoffe während der verschiedenen Verbrauchszustände, wie z.B. voll, teilweise gefüllt und Zustand mit geringen Vorräten im Ankunftshafen, sollten einschließlich ihres Einflusses auf KG im beladenen Zustand erläutert werden.

2.4.4 Das Konzept für den Ausgleich einer Zunahme von KG infolge Brennstoffverbrauchs während der Reise durch Aufnahme von Ballast sollte erläutert werden. Wo es angebracht ist, sollten passende Diagramme oder Tabellen verwendet werden.

2.4.5 Der allgemeine Beanspruchungszustand, ausgedrückt in Biegemomenten und Querkräften sollte für die gängigen und, sofern notwendig, für außergewöhnliche Ladefälle kommentiert werden. Warnhinweise sollten bei außergewöhnlichen Beanspruchungszuständen gegeben werden, die aufgrund einer besonderen Ladungs- und/oder Ballastverteilung zustande kommen, z.B. Füllen des vorderen oder hinteren Piektanks. Wenn zweckmäßig, sollte ähnliche Warnhinweise bei übermäßigen Torsionsmomenten gegeben werden.

2.4.6 Das grundsätzliche Schema der Beballastung beim Transport von schwerer Decksladung, wie Containern, oder von leichter Ladung in den Laderäumen, wie Ro-Ro-Fahrzeugen, sollte erläutert werden.

2.4.7 Auf den Einfluss aufgetoppter Kranausleger, des gefüllten Schwimmbeckens oder anderer schwerer, hoch liegender Massen auf die Stabilität des Schiffes und auf die richtige Anwendung von Schlingerdämpfungsanlagen und/oder Krängungstanks, sofern vorhanden, sollte besonders hingewiesen werden.

2.4.8 Alle anzuwendenden Betriebsgrenzen im Hinblick auf die Beladung, Ladungsverteilung und Beballastung, sollten aufgeführt und erläutert werden, wie z.B.:

1. größter Tiefgang gemäß Freibord-Zeugnis;
2. größter KG_C Wert hinsichtlich der Intakt- oder Leckstabilitätskriterien;
3. größte zulässige Querkräfte und Biegemomente:
4. Einschränkungen für die Decksladung und den Trimm gemäß SOLAS-Sichtstrahlen;
5. kleinster vorderer und hinterer Tiefgang in Bezug auf das Seeverhalten;
6. größter vorderer Tiefgang hinsichtlich der Mindestbughöhen-Anforderungen;
7. größte Stapellasten für Containerstapel;
8. größte Flächenbelastung für Massenstückgüter; und
9. größte Ladungsmenge pro Laderaum für Schüttladungen.

Es sollte auf das Lecksicherheits-Handbuch und auf das Ladungssicherungs-Handbuch, sofern anwendbar, Bezug genommen werden.

2.4.9 Ein allgemeiner Warnhinweis sollte auf nicht in Gebrauch befindliche Tanks gegeben werden, die, soweit durchführbar, entweder vollständig leer oder vollständig gefüllt sein sollten, insbesondere bei geringer Stabilität.

2.4.10 Ein allgemeiner Warnhinweis sollte auf den Stabilitätsverlust infolge einer ständigen Krängung des Schiffes gegeben werden. Es ist wichtig, das Schiff stets durch eine symmetrische Massenverteilung aufrecht schwimmend zu halten.

2.5 Typische genehmigte Ladefälle

2.5.1 Als Mindestanforderung sollten die nachfolgenden Ladefälle zusammengestellt und nach Maßgabe von MSC/Circ. 456 für jedes Schiff durchgerechnet werden:

1. Leerschiffszustand:
2. Dockzustand;
3. Ladefälle wie sie in 3.5.1, 4.2.5 und 4.5.7 des Codes über Intaktstabilität, (Entschließung A.749 (18)) in geänderter Fassung, vorgegeben sind; und
4. tabellarische Zusammenfassung aller Ladefälle.

2.5.2 Die Annahmen für die Berechnung der Ladefälle sollten mit 3.5.2, 4.1.8 und 4.5.8 des Codes über Intaktstabilität in geänderter Fassung übereinstimmen. Wo mit Vereisung gerechnet werden muss, sollten die Ladefälle dieses berücksichtigen.

2.5.3 Da die berechneten Ladefälle vom Kapitän dafür verwendet werden, um ein realistisches Bild von den Ladeeigenschaften seines Schiffes zu erhalten, wird empfohlen, eine begrenzte Zahl von Ladefällen mit voller Ladung und annähernd halb verbrauchten Vorräten bei Abfahrt aufzunehmen. Der hierbei sich ergebende Zuwachs an Ladefähigkeit kann zum Teil für niedrig angeordneten Ballast verwendet werden, falls die zusätzliche Ladung an Deck gefahren werden soll. Der daraus folgende Ankunftszustand mit 10 % Vorräten sollte ebenfalls dargestellt werden.

2.5.4 Sofern entsprechend den Besonderheiten der Ladung und ihrer typischen Stauanforderung die Stabilität zur begrenzenden Einflussgröße für die Beladung im allgemeinen wird (z.B. Containerschiffe, Ro-Ro-Schiffe, Schiffe mit Holzdeckslast), sollten die gerechneten Ladefälle "Grenzzustände" im Hinblick auf Freibord- und Stabilitätsanforderungen darstellen, entweder für Abfahrt oder für Ankunft oder beides.

2.5.5 Jeder vorgelegte Ladefall sollte folgendes beinhalten:

1. Eine Skizze des Schiffes sollte bildlich die wichtigsten Bestandteile der Zuladung innerhalb der Gesamtmasse enthalten in Seitenansicht und Draufsicht, soweit sinnvoll.
2. Eine Tabelle sollte die Leerschiffsmasse und alle Bestandteile der Tragfähigkeit zusammen mit deren Schwerpunktlagen in Bezug auf die festgelegten Bezugsebenen zeigen. Die Summierung sollte die Massenverdrängung und deren Schwerpunktlagen zeigen. Die Schwerpunktlagen sollte auf die Hoch- und die Längsachse bezogen dargestellt werden. Bei Containerschiffen und Ro-Ro-Schiffen wird die Hinzunahme der Querkoordinate empfohlen. Die Höhenmomente der freien Flüssigkeitsoberflächen in teilgefüllten Tanks für 0° Neigung sollten gemäß 3.3 des Codes über Intaktstabilität in geänderter Fassung in die Tabelle aufgenommen werden.
3. Ein Diagramm sollte die Kurve der aufrichtenden Hebelarme über dem Krängungswinkel aufzeigen. Die aufrichtenden Hebelarme sollten um den Einfluss freier Oberflächen gemäß 3.3 des geänderten Codes über Intaktstabilität berichtigt sein. Wind und/oder andere krängende Hebelarmkurven sollten ggf. dem Diagramm überlagert werden. Der in diesem Diagramm verwendete Maßstab sollte für jeden Ladefall des Handbuches der gleiche sein.
4. Eine Zusammenfassung des zugehörigen Zustandes sollte zumindest folgende Angaben enthalten:
   1. Massenverdrängung;
   2. Bezugstiefgang (d.h. Tiefgang am Wasserlinienschwerpunkt):
   3. Einheitstrimm-Moment (pro Meter oder Zentimeter Vertrimmung);
   4. Lage des Verdrängungsschwerpunktes der Länge nach;
   5. Lage des Massenschwerpunktes der Länge nach;
   6. Lage des Wasserlinienschwerpunktes der Länge nach; .
   7. Trimm über die Lote;
   8. Tiefgang am vorderen Lot;
   9. Tiefgang am hinteren Lot;
   10. Tiefgang auf der Mitte zwischen den Loten;
   11. Höhenmoment aller freier Oberflächen für die Anfangsstabilität;
   12. Höhenlage des Querschiffs-Metazentrums (für vertrimmte Lage, sofern der Trimm 1 der Schiffslänge überschreitet);
   13. Höhenlage des Massenschwerpunktes des Schiffes, unkorrigiert und korrigiert um den Einfluss freier Oberflächen;
   14. querschiffs-metazentrische Höhe, unkorrigiert und korrigiert um den Einfluss freier Oberflächen; und
   15. eine Erklärung, die den oder die Grenzwerte der Stabilitätsparameter nach den Werten unter 3.6 und den Vergleich mit den entsprechenden aktuellen Werten angibt.
5. Tiefgang und andere hydrostatische Werte sind auf das eingetauchte Gesamtvolumen in Seewasser (ρ = 1,025 t/m³) zu beziehen. Wenn das Schiff in Gebieten mit einer geringeren Wasserdichte fahren soll, ist das dementsprechende eingetauchte Gesamtvolumen zu nehmen, wenn die Verwaltung des Flaggenstaates zustimmt.
6. Tiefgangsangaben sollten sich auf Unterseite Kiel beziehen. Darauf sollte unmissverständlich hingewiesen werden.

2.5.6 Jeder gerechnete Ladefall sollte kommentiert oder erläutert werden mit Hervorhebung der Besonderheiten des betreffenden Ladefalls im Hinblick auf:

1. Betriebsgrenzen (siehe 2.4.8);
2. Ballastmaßnahmen zwischen Abfahrt und Ankunft wegen Brennstoffverbrauchs, Wasseraufnahme der Decksladung oder anderer Gründe;
3. Begrenzungen des Staufaktors der Ladung oder der Durchschnittswerte von Containermassen pro Lage;
4. Einschränkungen bei der Anordnung von Teilen der Schiffsausrüstung oder anderer, größerer Massen oder bei der Befüllung eines Schwimmbeckens;
5. Menge und Verteilung der Verbrauchsstoffe;
6. Mindestfüllung von teilgefüllten Ballasttanks, um übermäßiges Schlagen zu vermeiden (für den Fall hoher Anfangsstabilität): und
7. jegliche andere wichtige Gesichtspunkte.

2.6 Überwachung von Stabilität, Trimm und Längsfestigkeit

2.6.1 Es sollte auf das geprüfte Stabilitäts- und Ladungsrechnerprogramm und auf das mit dem Rechner gelieferte Benutzerhandbuch Bezug genommen werden, sofern anwendbar.

2.6.2 Es sollte eine einfache Anleitung für die manuelle Berechnung von Stabilität, Tiefgang und Trimm gegeben werden, die für die Überprüfung von Ladefällen außerhalb des unter 2.5 genannten Bereiches notwendig sein kann auf Schiffen, die nicht mit einem geprüften Stabilitäts und Ladungsrechner ausgerüstet sind, oder falls ein derartiger Rechner ausfällt. Die Verwendung entsprechender Formblätter ist zu diesem Zweck empfehlenswert.

2.6.3 Dieser Unterabschnitt sollte, sofern zweckdienlich, Formblätter vorstellen für die:

1. Berechnung von Masse und Lage von Verbrauchsstoffen und Vorräten;
2. Berechnung von Masse und Lage des Ballasts:
3. Berechnung von Masse und Lage der Ladung;
4. Berechnung von Masse und Lage von Fischereigeschirr;
5. Berechnung von Masse und Lage von Vereisung;
6. Berechnung der Massenverdrängung und Lage des Massenschwerpunktes und Bestimmung von Tiefgang und Trimm; und
7. Darstellung der Kurve der aufrichtenden Hebelarme und, sofern zweckdienlich, einer Kurve der krängenden Windhebelarme.

2.6.4 Das Formblatt nach 2.6.3.3 sollte der Ladungsart, die das Schiff befördern soll, angepasst sein, d.h. es könnte eine unterschiedliche Aufmachung erforderlich werden für:

1. Massenstückgut (break bulk);
2. Container;
3. Ro-Ro-Fahrzeuge;
4. Massengut (fest oder flüssig);
5. Fisch; und
6. Eis.

Für Ladungsarten, die nach einem vorgegebenen Plan gestaut werden sollen, wie Container oder Ro-Ro-Fahrzeuge, können unterschiedliche Formblätter für die Berechnung der Ladungsschwerpunkte der Höhe und der Länge nach sinnvoll sein.

2.6.5 Je ein Muster für Formblätter gemäß 2.6.3.6 und 2.6.3.7 ist in den Tabellen 2 und 3 dargestellt.

2.6.6 Ein Rechenbeispiel sollte zusammen mit erläuternden Anmerkungen beigefügt werden. Ein Hinweis sollte gegeben werden, dass bei der Berechnung eines Ladefalls mindestens ein (oder ein Paar) Treibstoff- und Frischwassertanks als angebrochen angenommen werden sollten.

2.6.7 Ist ein Schiff mit einer zugelassenen Anlage für die Durchführung eines Betriebskrängungsversuchs ausgerüstet, sollte auf die Betriebsanleitung für diese Anlage verwiesen werden oder, falls zweckdienlich, sollte eine ausführliche Anleitung in diesem Unterabschnitt eingefügt werden.

Wenn auf Anforderung des Reeders in das Beladungs- und Stabilitätshandbuch zusätzliche technische Angaben zur Unterstützung der Ermittlung des Deplacements aus Tiefgangsablesungen (englisch: draught survey) oder anderer Fragestellungen der Stabilitätsüberwachung aufgenommen werden sollen, so sollten in diesem Abschnitt geeignete Anleitungen und Rechenbeispiele gegeben werden, Die von der Organisation herausgegebenen Richtlinien für die Überwachung der Stabilität sollten, soweit zweckdienlich, dabei beachtet werden.

Tabelle 2: Formblatt für die Berechnung von Verdrängung, Tiefgängen und Stabilität

Anmerkung: Die Berechnung der Zeilen 10 bis 12 folgt bezüglich der Vorzeichen den algebraischen Regeln. Das negative Vorzeichen ist dem hecklastigen Trimm zugeordnet.

Tabelle 3: Formblatt für die Berechnung und Darstellung der Kurve der aufrichtenden Hebelarme (die GZ-Achse kann, sofern erforderlich, verlängert werden).

Abschnitt 3
Technische Angaben (Kategorie 1 und 2) ¹⁵

3.1 Ladeplan

3.1.1 Dieser Unterabschnitt sollte eine maßstabsgerechte Zeichnung mit Auslegung des Ladebereiches, der Tankanordnung, der Vorratsräume, der Maschinenräume und der Mannschafts/ Fahrgastunterkünfte enthalten. Laderäume und Tanks sollten durch Verwendungszweck, Bezeichnung und/oder Nummer in geeigneter Weise und mit anderen Angaben in diesem Handbuch übereinstimmend gekennzeichnet sein.

3.1.2 Der vorerwähnte Plan sollte zusätzlich enthalten:

1. Bezugsebenen und Angaben über den Kielfall, sofern anwendbar;
2. Spanten, Spantabstand und deren Nummerierung; und
3. Position der Tiefgangsmarken, vorn, mitte und hinten.

3.1.3 Die Bezugsebenen sollten vorzugsweise angeordnet werden:

1. am hinteren Lot für die Koordinaten der Länge nach;
2. in der Mittellinie für die Koordinaten der Querrichtung nach; und
3. an der Basis für die Koordinaten der Höhe nach.

3.1.4 Der vorerwähnte Plan sollte zusätzlich ein Freiborddiagramm enthalten mit:

1. Position der Deckslinie bezogen auf das Schiff;
2. Tiefgang bis zur Sommerladelinie:
3. Tiefgang bis zur Sommer-Holzladelinie
4. zugehörige Freiborde; und
5. Tragfähigkeitsskala.

3.2 Laderaum-Angaben

3.2.1 Dieser Unterabschnitt sollte Angaben über Laderäume in Form geeigneter Tabellen enthalten mit:

1. Bezeichnung und/oder Nummer des Raumes;
2. Spantnummern an der vorderen und hinteren Laderaumbegrenzung;
3. Volumen bei 100% Beladung; und
4. Längs-, Quer- und Höhenkoordinaten des Raumschwerpunktes im Hinblick auf die Bezugsebenen.

3.2.2 Für Mehrzweckschiffe ist zusätzlich die zulässige Flächenbelastung für das betreffende Deck oder das Tankdeck in t/m² auszugeben. Die Volumenangabe des Raumes kann gesondert für Ballenladung und für Getreideladung, sofern erforderlich, angegeben werden.

3.2.3 Für Massengutschiffe ist die zulässige Gesamtladungsmasse für den betreffenden Laderaum anzugeben.

3.2.4 Für Tanker ist zusätzlich das Volumen bei 98%-iger Füllung und das Trägheitsmoment der freien Oberflächen bei 98%-iger Füllung anzugeben.

3.2.5 Schiffe, die für die Beförderung von Containern ausgerüstet sind, sind mit einem detaillierten Stauplan auszurüsten, unter Anwendung eines eingeführten Nummerierungssystems, und es sind die Längs- Quer- und Höhenkoordinaten der angenommenen Massenschwerpunkte der Container anzugeben. Die Höhenkoordinaten sollten sich auf einen Massenschwerpunkt auf 50 % der Höhe eines 8'06" hohen ISO-Containers beziehen. Sollte das Schiff andere Containerarten befördern, ist die entsprechende Höhe einzusetzen.

Eine etwaige Verringerung der Höhenkoordinaten in Bezug auf die Annahme des Massenschwerpunktes sollte angegeben werden. Die maximalen Stapelmassen und die maximalen Containerstapelhöhen können in die Angabe aufgenommen werden.

3.2.6 Auf Ro-Ro-Schiffffen sind die Ladespuren für die Feststellung der Längskoordinaten der Stauposition angemessen zu unterteilen. Die Höhenkoordinaten sind auf 2 m über Decksfläche zu beziehen, es sei denn, die Ladung erfordert in einem besonderen Verkehr einen anderen Wert.

3.3 Angaben über die Tanks

3.3.1 Dieser Unterabschnitt soll Angaben über Tankräume, die für Brennstoff, Vorräte, Kesselspeisewasser, Brauchwasser, Flüssigkeiten für Arbeitsprozesse und flüssige Abfälle in geeigneter Tabellenform wie folgt anbieten:

1. Bezeichnung und/oder Nummer des Tanks und sein vorgesehener Inhalt:
2. Spantnummer der vorderen und hinteren Tankbegrenzung;
3. Volumen bei 100%-iger Füllung;
4. Dichte der Flüssigkeit (ρ);
5. Masse bei 100%-iger Füllung;
6. Längs-, Quer- und Höhenkoordinaten des Raumschwerpunktes; und
7. größter Wert des Höhenmoments der freien Oberflächen OB' p).

3.3.2 Gesonderte Übersichtstabellen können beigefügt werden für:

1. volle Vorräte mit leeren Abfalltanks und freien Oberflächen für einen (oder ein Paar) Brennstoff- und Frischwassertanks;
2. annähernd die halbe Kapazität aller Vorrats- und Abfalltanks;
3. Mindestvorräte bei Ankunft mit vollen Abfalltanks; und
4. typische Ballastanordnungen für erhebliche Decksladung oder für Schiffe mit empfindlicher Stabilität.

Die Ergebnisse dieser Übersichtstabellen sind für die entsprechenden Ladefälle im Handbuch zu verwenden.

3.3.3 Für Tieftanks, Seitentanks, Piektanks und andere Tanks von ungewöhnlicher Form, die mehr als 0,1 % des Sommerdeplacements des Schiffes fassen, sind besondere Peiltabellen vorzusehen, die den Tank kennzeichnen, den Inhalt und die Dichte angeben und weiterhin zeigen:

1. Tankpeilung in Stufen von 0,1 m oder weniger:
2. Volumen des Inhalts bei gegebener Peilung;
3. Längs-, Quer- und Höhenkoordinaten des Inhaltsschwerpunktes; und
4. Höhenmoment der freien Oberflächen i_{B ×} ρ).

3.3.4 Für Tieftanks, einschließlich Ladetanks, von einer Breite von 0,6 B oder mehr, sind gesonderte Tabellen vorzusehen, die den Tank kennzeichnen, den Inhalt und die Dichte angeben sowie zeigen:

1. Tankpeilung in Stufen von 0,1 m oder weniger;
2. Volumen des Inhalts bei gegebener Peilung; und
3. volumetrisches Krängungsmoment des gegebenen Inhaltsvolumens bei Krängungswinkeln von 10° bis 80° mit einer Unterteilung von 10° zu 10°.

Die Krängungsmomente der Flüssigkeitsvolumen sollten gemäß 3.3 des geänderten Codes über Intaktstabilität berechnet werden.

3.4 Hydrostatische Angaben

3.4.1 Die hydrostatischen Angaben sollen für das Schiff auf ebenem Kiel oder auf Entwurfstrimmlage ohne Durchbiegung bezogen sein, und in Tabellenform passend zum Tiefgang über Unterkante Kiel für einen Bereich vom Leerschiff bis 115 % des größten Tiefgangs oder der Seitenhöhe, was immer geringer ist, dargestellt werden.

Die tabellierten Intervalle (des Tiefgangs) sollten nicht größer als 5 cm sein. Die Werte sind wie unten angegeben auf Dezimalstellen abzurunden.

3.4.2 Die Tabellenwerte sollen folgendes beinhalten:

Anstelle von MTM können die Werte von MTC verwendet werden (siehe Unterabschnitt 2.2). Die Lage der Bezugsebenen sollte für KM, XB und XF bestätigt werden.

3.4.3 Führt die Bearbeitung des Schiffes zu Ladefällen mit beträchtlicher Vertrimmung, d.h. mit Trimm über 0,01 × L, sollen zusätzliche hydrostatische Angaben für einen an gemessenen Bereich von Trimmlagen angefertigt werden.

Das trifft insbesondere auf die z-Koordinate des Metazentrums KM zu, die für Schiffe geliefert werden sollte, die aufgrund der Beladungsweise zu einer kritischen Stabilität neigen. Die nachfolgende Darstellung sollte, sofern anwendbar, verwendet werden:

3.4.4 Pantokarenen sollten für die gleichen Zustände wie unter 3.4.1 beschrieben für Krängungswinkel von 10° bis 80° mit 10°- Abständen geliefert werden. Eine dichtere Unterteilung oder besondere Winkel können für bestimmte Schiffe oder besondere Umstände, z.B. für Getreidestabilität, erforderlich sein.

Wenn der tatsächliche Trimm oder die Form und Ausgestaltung des Schiffes so beschaffen sind, dass Trimmänderung einen merklichen Einfluss auf die aufrichtenden Hebelarme hat, sollten zusätzliche Pantokarenentabellen für einen geeigneten Trimmbereich beigefügt werden. Eine Erklärung sollte der Tabelle beigegeben werden mit der Angabe von Aufbauten und/ oder Holzdecksladung, die in die Pantokarenenwerte eingerechnet worden sind.

3.5 Angaben zum Leerschiff

3.5.1 Dieser Unterabschnitt sollte Daten angeben, die vom Krängungsversuch und der Tragfähigkeitsüberprüfung stammen:

1. Leerschiffsmasse;
2. Massenschwerpunkt ¹⁶ der Länge, der Breite und der Höhe nach einschließlich der diesbezüglichen Bezugsebenen;
3. berechnete und gemessene Durchbiegung des Schiffsrumpfes, sofern von Belang;
4. Ort und Datum des Krängungsversuchs; und
5. Name der für die Genehmigung der vorstehenden Ergebnisse zuständigen Organisation.

3.5.2 Liegt eine Befreiung von der Durchführung eines Krängungsversuchs vor, sind der Name der Behörde und die Gründe dafür zu vermerken, einschließlich der Einzelheiten des Bezugsschiffes oder der Schiffe, von denen die Angaben abgeleitet wurden.

3.5.3 Ist Festballast in der Leerschiffsmasse enthalten ist eine Beschreibung dieses Ballasts, des Materials, seine Masse und seine Verteilung hinsichtlich der Bezugsebenen aufzunehmen.

3.5.4 Ist ein Rollzeitversuch von der Behörde vorgeschrieben, sollen Einzelheiten der Ergebnisse angegeben werden,

3.6 Angaben zum Freibord

3.6.1 Dieser Unterabschnitt sollte Bemerkungen zum Freibordtyp (d.h. Kategorie A, B usw.) und eine Tabelle, die für die entsprechenden Ladelinien (Winter, Sommer, Tropen usw.) die Werte anzeigt von:

1. Tiefgang auf Unterkante Kiel;
2. Freibord;
3. Massenverdrängung in Seewasser (ρ = 1,025 t/m³); und
4. Tragfähigkeit.

3.6.2 Ist die Zuerkennung des Freibords auf einen anderen Trimm als "Null" bezogen, ist dieses anzumerken. Weiterhin sollte der höchstzulässige Tiefgang am vorderen Lot angegeben werden, sofern für die Beurteilung der Bughöhe erforderlich.

3.6.3 Der Mindesttiefgang vorne und hinten sollte im Hinblick auf schweres Wetter angemerkt werden. Dieser Hinweis kann als zur Kategorie 1 B gehörend angesehen werden.

3.7 Stabilitätsgrenzen

3.7.1 Dieser Unterabschnitt sollte eine vorausberechnete Tabelle enthalten, aus der der Kapitän entnehmen kann, ob die Stabilität des Schiffes für einen bestimmten Ladefall den vorgegebenen Stabilitätskriterien genügt. Diese Angabe sollte vorzugsweise die höchstzulässige Schwerpunktlage des beladenen Schiffes KG_C zeigen, d.h. angemessen korrigiert für freie Oberflächen, über dem Bezugstiefgang TK_C.

Hängt das höchstzulässige KG_C, von besonderen Parametern ab, z.B. von der Höhe der Decksladung, von den Containerlagen an Deck, dem Trimm oder anderen Betriebsbedingungen, sollte die Tabelle oder die Tabellen für jede geeignete Kombination von KG_C Grenzwerten sorgen. Wenn insbesondere davon ausgegangen wird, dass der Trimm die KG_C Grenzwerte nicht beeinflusst, ist dieses ausdrücklich zu vermerken.

Der Umfang der Angaben sollte vom geringsten angenommenen Seetiefgang bis zum geringsten zuerkannten Freibord reichen. Ein Beispiel für eine derartige Tabelle ist nachstehend angegeben:

3.7.2 Die alternative Darstellung der Mindestwerte der metazentrischen Höhe, korrigiert für freie Oberflächen, als bestimmende Kenngröße für die Übereinstimmung mit den Stabilitätskriterien, sollte nicht für Schiffe verwendet werden, bei denen die Stabilitätsüberwachung wahrscheinlich den Betriebskrängungsversuch einbezieht. Die Darstellung der größten KG_C-Werte als begrenzende Kenngröße wird hingegen den Benutzer veranlassen, das aktuelle KG_C vom gemessenen GM_C-Wert abzuleiten. Im Fall eines merklichen Trimms sollte der Benutzer KM für den vertrimmten Zustand benutzen.

3.7.3 Der Überflutungswinkel, wie er in 3.2.2.1.5 des Codes für Intaktstabilität definiert wird, sollte über dem Bezugstiefgang T_KC für das Schiff auf ebenem - Kiel oder für den Entwurfstrimm über dem in 3.7.1 genannten Bereich tabelliert werden. Die kritischen Öffnungen sollten mit ihren Koordinaten zu den üblichen Bezugsebenen vermerkt werden.

3.7.4 Eine besondere Zusammenstellung sollte die anwendbaren Leckstabilitätskriterien in Form geeigneter Tabellen und/oder Diagramme enthalten. Die Art der Darstellung sollte derjenigen der Intaktstabilität soweit wie möglich ähnlich sein.

3.8 Längsfestigkeitskriterien

3.8.1 Dieser Unterabschnitt sollte in passenden Tabellen für ausgewählte Stellen in Längsrichtung, d.h., Spanten oder Schotte, folgendes enthalten:

1. Spantnummer und Längskoordinate;
2. höchstzulässige Querkraft, positiv und negativ, für Hafen- und Seebetrieb; und
3. höchstzulässiges Biegemoment, positiv und negativ, für Hafen- und Seebetrieb.

Wenn diese Grenzwerte von bestimmten Parametern abhängen, z.B. homogene oder alternierende Ladungsverteilung, Tiefgang oder von anderen Betriebsbedingungen, sollten, sofern erforderlich, zusätzliche Tabellen vorgesehen werden.

3.8.2 Eine gesonderte Tabelle für die Abschätzung der Schiffsdurchbiegung infolge der Biegemomente im Bereich des Hauptspantes kann in diesem Unterabschnitt vorgesehen werden. Diese Angabe sollte etwa vorhandene konstante Durchbiegung berücksichtigen, wie sie beim ersten Krängungsversuch und dem Tragfähigkeitsnachweis ermittelt worden sein kann, sofern gefordert. Die höchstzulässige Durchbiegung (hog oder sag) im Hafen und auf See sollte vermerkt werden. Die in diesem Absatz angesprochene Angabe kann der Kategorie 1 B zugeordnet werden.

3.8.3 Höchstzulässige Torsionsmomente sollte in einer Tabelle, wie unter 3.8.1 beschrieben, dargestellt werden für Schiffe, die aufgrund ihrer Bauart und Beladungsweise empfindlich auf Torsionsbeanspruchungen reagieren.

3.9 Andere betriebliche Einschränkungen

3.9.1 Dieser Unterabschnitt sollte Angaben und/oder Hinweise enthalten, die sich auf die Beladung und den Betrieb des Schiffes beziehen. Er kann enthalten:

1. Trimm und/oder Einschränkungen für das Stauen an Deck gemäß SOLAS-Sichtstrahlen;
2. Begrenzungen von hoher Anfangsstabilität im Hinblick auf die Sicherung von Ladung an Deck, insbesondere von Containern (es wird auf das Ladungssicherungs-Handbuch verwiesen);
3. Stabilitäts- und Trimmvorschriften im Hinblick auf die Leckkontrolle (es wird auf MSC/ Circ.919 verwiesen);
4. betriebliche Einschränkungen hinsichtlich der Führung des Schiffes in schwerer See (es wird auf die Empfehlung für den Kapitän zur Vermeidung gefährlicher Situationen in nachlaufender und schräg einkommender See verwiesen (MSC/Circ.707)); und
5. höchstzulässiger Freibordtiefgang entsprechend der Längsfestigkeit des Schiffes.

3.9.2 Die Angaben dieses Unterabschnittes können in den Unterabschnitt 2.4 verlegt werden (Betrieb des Schiffes), wenn es sinnvoll erscheint.

Abschnitt 4
Querverweise (Kategorie 3)

Dieser Abschnitt sollte Angaben enthalten, die für den Betrieb des Schiffes nicht unbedingt nötig, aber nützlich sind als Hinweise für den Kapitän und/oder für die genehmigende Behörde.

4.1 Krängungsversuchsprotokoll

Das in diesem Abschnitt enthaltene Krängungsversuchsprotokoll sollte zur Zufriedenheit der Verwaltung ausgeführt sein.

4.2 Intaktstabilitätskriterien

Dieser Unterabschnitt sollte den sachbezogenen Text der Kriterien der Intaktstabilität enthalten, die dem Schiff von der Verwaltung des Flaggenstaates zugewiesen worden sind und die Grundlage für die Stabilitätsgrenzen gemäß Unterabschnitt 3.7 bilden.

4.3 Andere Angaben

Dieser Unterabschnitt sollte Querverweise enthalten, die nach Auffassung der Behörde oder des Reeders nützlich sein könnten.

.

Die "Bekanntmachung über die Anwendung der Stabilitätsvorschriften für Frachtschiffe, Fahrgastschiffe und Sonderfahrzeuge" vom 24. Oktober 1984 ist im Schiffssicherheitshandbuch veröffentlicht.

.

Der "Code über Intaktstabilität aller in IMO-Regelwerken behandelten Schiffstypen" ist im Schiffssicherheitshandbuch veröffentlicht.

 ________________________-___________

1) Code of Safe Practice for Cargo Stowage and Securing, IMO Entschließung A.714 (17) mit Ergänzungen

2) kombinierte Erz-, Massengut- und Ölfrachter (Ore-Bulk-Oil), kurz: OBO-Carrier

3) Ablesung an den Ahmingen vorn, Mitte und hinten auf beiden Schiffsseiten; vergl. IMO Dokument BC 32/Inf.9

4) übliche Tabelle für nicht durchgebogenes Schiff auf ebenem Kiel

5) Zur Bestimmung von B.M._berechnet ist der Bordrechner heranzuziehen oder es ist das Glattwasserbiegemoment auf MP aus vergleichbaren Ladefällen im Beladungs- und Stabilitätshandbuch zu verwenden.

6) Weisssche Formel, nach Dipl. Ing. Georg Weiss, Kiel, 1945.

7) Inder Norm ISO 15016 wird der Begegnungswinkel mit k bezeichnet und beginnt mit der Zählung bei 0° bei See von achtern (siehe auch MSC.Circ 707). Aus Gründen der besseren Anschaulichkeit im Bordbetrieb wird hier anders verfahren.

8) Die heute (Frühjahr 2003) im Bordbetrieb verwendeten Programme zum Erkennen solcher Kombinationen von Kurs und Geschwindigkeit, die zu starken Rollbewegungen führen können, berücksichtigen nur die Erregung von Rollbewegungen durch die Wellenschräge. Sie verwenden daher auch nur das Periodenverhältnis 1 (T_B etwa gleich T_R) als Kriterium für eine Warnung. Die Wellenschräge hat aber gerade dann kaum noch Einfluss, wenn parametrisches Rollen auftreten kann, nämlich in längslaufendem Seegang.

Mögliches parametrisches Rollen wird von den derzeitigen Programmen nicht erkannt, weil es physikalisch ganz andere Ursachen hat als die Wellenschräge. Außerdem informieren die Programme die Schiffsführung nicht über das Auftreten des Periodenverhältnisses 0,5 (T_B etwa gleich 0,5 × T_R) bei dem parametrisches Rollen besonders gefährlich sein kann (siehe 2.7.3).

Die derzeit (Frühjahr 2003) an Bord verwendeten Programme können noch nicht vor parametrischem Rollen warnen, weil Untersuchungen hierzu bisher nur mit Modellversuchen oder sehr komplexen Simulationsmethoden mit großem Rechenaufwand möglich sind.

9) θ f kennzeichnet den Krängungswinkel, bei dem Öffnungen im Schiffskörper, in den Aufbauten oder Deckshäusern, die nicht wetterdicht verschlossen werden können, eintauchen. Bei Anwendung dieses Kriteriums bleiben kleinere Öffnungen, durch die eine fortschreitende Flutung nicht stattfinden kann, unberücksichtigt.

10) Der sich unter Einfluss des stetigen Windes einstellende Krängungswinkel θ₀ soll auf einen bestimmten Wert begrenzt werden, der den Anforderungen der See-BG genügt. Als Richtwert werden 16 Grad oder 80 v.H. des Winkels vorgeschlagen, bei dem die Seite des Decks eintaucht, je nachdem, welcher Wert kleiner ist.

11) Resolution A.469 (XII) Guidelines for the Design and Construction of Offshore Supply Vesselss, adopted an 19 November 1981

12) Siehe auch Definition unter Ziffer 1.3.17 im IMO Code über Intaktstabilität in Anlage 2

13) Die Flächen A_30°bzw. A_40°werden in der Fachliteratur auch mit e_30°bzw. e_40°bezeichnet.

14) Anmerkung des Übersetzers: Der Begriff Deplacement steht hier für die Massenverdrängung

15) Die Informationskategorien sind wie folgt zu verstehen:

1. eine Kategorie 1 a Angabe ist eine Angabe, die alle erforderlichen Angaben grundsätzlicher Art für die Ermittlung der Trimm- und Stabilitätseigenschaften des Schiffes umfasst;
2. eine Kategorie 1B Angabe Ist eine freiwillige Angabe, die seitens des Reeders für den Betrieb des Schiffes für notwendig und nützlich gehalten wird;
3. eine Kategorie 2 Angabe ist eine Angabe, die den Kapitän schnell in die Lage versetzt, sicherzustellen, dass die Grenzwerte der Stabilität des Schilfes für die vorgesehene Reise und Beladung in den von der Verwaltung vorgegebenen Grenzen liegen: und
4. eine Kategorie 3 Angabe ist eine unterstützende Angabe, die von der Verwaltung für die Überprüfung der unter Kategorie 1 und 2 genannten Angaben verlangt werden können.

16) Massenschwerpunkt ersetzt die veraltete Bezeichnung Massenmittelpunkt

*) Es wird Bezug genommen auf den Code über die Intaktstabilität aller in IMO-Regelwerken behandelten Schiffstypen, die von der Organisation durch die Entschließung A.749 (18) angenommen wurde.

Bekanntmachung der
Richtlinien für die
Überwachung der Schiffsstabilität

Die See-Berufsgenossenschaft gibt im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr-, Bau- und Wohnungswesen nachfolgende Richtlinie über die Überwachung der Schiffsstabilität bekannt.

Diese müssen an Bord mitgeführt werden, da sie eine Übersicht über die geltenden Vorschriften und Besonderheiten, die für den Bordgebrauch im Zusammenhang mit Schiffsstabilität wichtig sein können, enthalten.

Bei der Anwendung der Richtlinien ist zu beachten, dass auf vorhandenen Schiffen die an Bord befindlichen von der See-Berufsgenossenschaft genehmigten Stabilitätsunterlagen weiter zu verwenden sind. Im Falle eines wesentlichen, die Stabilität beeinflussenden Umbaus werden auch für vorhandene Schiffe neue von der See-Berufsgenossenschaft genehmigte Stabilitätsunterlagen an Bord gegeben.

Es wird darauf hingewiesen, dass bei der Anwendung der Stabilitätsunterlagen an Bord insbesondere folgende Punkte zu beachten sind:

1. Enthält das Begleitschreiben zu den Stabilitätsunterlagen Hinweise von der See-Berufsgenossenschaft, die die in den Stabilitätsunterlagen enthaltenen Informationen ergänzen oder erweitern, so sind diese Bestandteil der Genehmigung und im Bordgebrauch zu beachten.
2. Weicht die Beladung des Schiffes von den genehmigten Stabilitätsunterlagen ab, muss sich die Schiffsführung durch geeignete Maß nahmen im jeweiligen Einzelfall davon überzeugen, dass die für das Schiff anzuwendenden Stabilitätskriterien zu keinem Zeitpunkt der Reise unterschritten werden. Solche Maßnahmen können sein
   • Gewichts- und Momentenrechnung,
   • Betriebskrängungsversuch mit Auswertung,
   • bei Schiffen bis ca. 70 m Länge eine Rollzeitmessung einschließlich Rückschluss auf das vorhandene GM und die diesem GM zugeordnete Hebelarmkurve.
     Das Ergebnis einer Rollzeitmessung darf allerdings zur Beurteilung der Stabilität nicht mit herangezogen werden, wenn das aus dem Versuch ermittelte GM gleich oder kleiner als 0,20 m ist. In diesem Falle ist mit dieser Methode die Stabilität nicht mehr zweifelsfrei zu beurteilen, sondern dann muss eine der oben genannten Methoden angewendet werden.
   • Die für konventionelle Schiffstypen ermittelten Rollzeitbeiwerte können für moderne Schiffe unzutreffend sein und sollten deshalb für einige typische Beladungsfälle mit Hilfe einer Stabilitätsrechnung und eines Rollzeitversuches nach der Formel
     
     GM_C = (Cφ × B / Tφ )²
     
     zum Vergleich gesondert festgestellt werden.
3. Enthalten die genehmigten Stabilitätsunterlagen auch eine Stabilitätsgrenzkurve, so ist diese zur Beurteilung der Stabilität mit heranzuziehen.
4. Wichtigste Voraussetzung für die Gültigkeit der Stabilitätskriterien ist eine einwandfrei gestaute und gegen Übergehen zuverlässig gesicherte Ladung sowie ein wetterdichter Verschluss des Schiffskörpers. Es ist deshalb besonders darauf zu achten, dass das Stau- und Laschmaterial in gutem Zustand ist und ausreichend zur Verfügung steht. Verschlüsse von Öffnungen sollen auch zwischen den vorgeschriebenen Besichtigungen regelmäßig kontrolliert und gewartet werden.