Steffen Grünler

Als wissenschaftlicher Angestellter prüfe, analysiere und interpretiere ich mittels komplexen Messtechnologien aufgenommene Daten. Der Fokus der Naturuntersuchungen liegt hierbei auf Strömungs- und Transportprozessen in Tideästuaren.

Arbeiten in der Höhe und an Bord von Schiffen – aber sicher

Arbeits- und Gesundheitsschutz ist auch bei der BAW ein Thema, das es zu beachten gilt. Gerade bei Außeneinsätzen im Gelände gibt es gegenüber der Bürotätigkeit andere Anforderungen. Zwei Beispiele von regelmäßigen Lehrgängen der Kollegen aus Hamburg verdeutlichen die vielseitigen theoretischen und praktischen Sicherheitsaspekte.

Bei einem Lehrgang wurde der sichere Umgang mit der Persönlichen Schutzausrüstung gegen Absturz trainiert. Die im Wesentlichen praktischen Übungen beinhalteten das sichere Arbeiten in der Höhe, das Vermeiden von Absturz und das Retten verunglückter Personen. Anwenden können die Kollegen die Kenntnisse beispielsweise bei der regelmäßigen Begehung und Wartung der Laserscanner auf dem 11 m hohen Messpfahl an der Elbe.

Sicheres Abseilen

Bei schiffsgestützten Messungen in den Ästuaren und Küstengewässern kommen Mitarbeiter in die Situation, als nicht seemännisch ausgebildetes Personal, z. T. mehrere Tage an Bord beschäftigt zu sein. In einem mehrtägigen Sicherheitslehrgang für Schiffsbesatzungen an der Seemannsschule Priwall wurden grundlegend theoretische und viele praktische Kenntnisse beim Arbeiten an Bord von Schiffen vermittelt. Im 2° C. kalten Wasser der Ostsee bei Travemünde konnte das Schwimmen im Eintauchanzug, das anschließende Besteigen einer Rettungsinsel im Wasser und das Mann-über-Bord-Manöver geübt werden. Das Fallen und Bedienen eines Freifallboots standen genauso auf dem Plan wie auch Elemente der Höhen- und Tankrettung. Sehr lehrreich, auch für den privaten Bereich, waren die diversen Übungen zum Brandschutz, wie der Umgang mit unterschiedlichen Typen von Feuerlöschern oder das Löschen von Bränden in der Kombüse (z. B. Fettbrand).

Feuerlöschübung – Brand in der Kombüse

Feuerlöschübung – Einsatz des Pulverlöschers (Motorbrand)

(BKo, SGr)

 

 

 

 

 

 

Verfasst von Steffen Grünler

Als wissenschaftlicher Angestellter prüfe, analysiere und interpretiere ich mittels komplexen Messtechnologien aufgenommene Daten. Der Fokus der Naturuntersuchungen liegt hierbei auf Strömungs- und Transportprozessen in Tideästuaren.

Wie viel Sediment ein Schiff wohl aufwirbelt?

Wie viel Sediment wirbelt ein Schiff am Gewässergrund auf? Im Fachjargon: Abschätzung des schiffserzeugten Sedimenttransports. So treibt die Kollegen in dem Forschungsprojekt „Schiffserzeugter Sedimenttransport in Seeschifffahrtsstraßen“ auch die Frage um, ob es überhaupt möglich ist, das Signal der schiffserzeugten Schwebstoffkonzentration von der in einem Tidegewässer natürlich auftretenden hohen Schwebstoffkonzentration zu trennen. Um auch diese Frage messtechnisch zu beantworten, führte die BAW zusammen mit dem WSA Hamburg und der Firma AquaVision BV (NL) umfangreiche 16-tägige (23.10. – 08.11.2015) Messungen direkt vor der Haustür in der Elbe nahe Lühesand (vgl. Titelbild) durch.

Unter Einbeziehung der nautischen Abteilung des WSA-Hamburg bestand die besondere Herausforderung darin, ein Konzept zu entwickeln, zahlreiche Messgeräte direkt in der Fahrrinne der Elbe zu installieren, ohne den Schiffsverkehr beim Ausbringen und Einholen der Gerätschaften sowie während der Messungen zu gefährden. Schließlich war zu vermuten, dass einige Schiffe mit einer sehr geringen Kielfreiheit über die Messgeräte am Gewässergrund fahren werden. Von der Auswahl eines geeigneten Messgebietes bis zur Installation der Messgeräte verging eine etwa halbjährliche intensive Planungsphase. Hierbei waren zahlreiche Randbedingungen zu berücksichtigen. Der Messzeitraum musste lang genug sein, denn es sollten möglichst ausreichend „große Schiffe“ von mehr 350 m Länge den Messbereich passieren. Die Sohle sollte mit möglichst leicht erodierbaren Material bedeckt sein, gleichzeitig jedoch stabil genug sein, dass sie die ca. 800 kg schweren Ankersteine trägt und nicht im Schlick versinken lässt. Zudem sollte es im Messquerschnitt möglich sein, die Ankersteine in kurzer Zeit gefahrlos auszubringen und zu bergen, ohne die Schifffahrt zu beeinträchtigen. Dies gelang unter Verwendung von rund 900 m Ankerkette. Abgestimmt werden musste auch, dass der vorgesehene Messzeitraum möglichst unbeeinflusst von Maßnahmen wie Unterhaltungsbaggerungen ist, die zu einer Trübungsänderung führen könnten.
Dank detaillierter Planung seitens der BAW und einer sehr verlässlichen und guten Zusammenarbeit mit dem WSA Hamburg (speziell dem Außenbezirk Wedel) verflüchtigte sich jedoch das anfängliche Unwohlsein in der Magengegend der Verantwortlichen und die strombaupolizeiliche Genehmigung zur Durchführung der Messungen konnte erteilt werden.

Das Titelbild zeigt den Messbereich in der Elbe nahe Lühesand. Für die sohlnahen punktuellen Messungen wurden 6 Ankersteine (blaue Quadrate im Titelbild) in der Fahrrinne versenkt. Die Ankersteine sind jeweils mit Trübungssensoren, Drucksonden (Wasserspiegellage) und zeitlich hochauflösenden ADV-Strömungsmessgeräten (32 Hz) bestückt. Die nachstehenden Bilder geben einen Eindruck des Messgeräteaufbaus. Um die räumliche und zeitliche Schwebstoffverteilung in der Wassersäule zu erfassen, wurden darüber hinaus an drei Tagen schiffsgestützte ADCP-Messungen durch die Firma AquaVision BV durchgeführt.

 

Ausbringen und bergen der massiven Ankersteine. Verbunden sind die einzelnen Steine mit einer insgesamt 900m langen Kette.

Ausbringen und bergen der massiven Ankersteine. Verbunden sind die einzelnen Steine mit einer insgesamt 900 m langen Kette.

Beim Arbeiten in der Natur missglückt erfahrungsgemäß die eine oder andere Messung. Nur zwei der insgesamt 12 Messgeräte stellten etwas vorzeitig ihren Dienst ein. In Anbetracht der komplexen Messungen ist das ein guter Wert.

Nun beginnt die eigentliche Arbeit der Wissenschaftler. Nach der Faustregel eines erfahrenen Kollegen heißen 16 Tage im Gelände messen, im Anschluss ca. 160 Tage im Büro zu verbringen. Dies bedeutet dann, gewissenhaft die Messdaten analysieren und bewerten. Allerdings wird am Ende häufig ein Pulk neuer Fragen aufgeworfen.

 

Verfasst von Steffen Grünler

Als wissenschaftlicher Angestellter prüfe, analysiere und interpretiere ich mittels komplexen Messtechnologien aufgenommene Daten. Der Fokus der Naturuntersuchungen liegt hierbei auf Strömungs- und Transportprozessen in Tideästuaren.

BAWKolloquium 2015 – Projekte und Entwicklungen für aktuelle Fragestellungen im Küstenwasserbau

Aus Sicht der deutschen Reedereien (77%) werden sich die Größen der Containerschiffe in den nächsten drei bis fünf Jahren unvermindert nach oben entwickeln (Quelle: Statista, siehe Bild unten). Zweifel sind angebracht, legt man die Aussagen einer neuen OECD-Studie[1] zugrunde. Zusammenfassend wird darin prognostiziert, dass die weitere Entwicklung zu immer riesigeren Containerschiffen (>20.000 TEU)[2] sehr stark gebremst werden wird. Andere Faktoren wie eine effizientere Motorenleistung tragen mehr zu Kosteneinsparungen pro Container bei als die pure Ladekapazität des Containerschiffes.

Statistik der Schiffsgrößenentwicklung

Prognostizierte Entwicklung der Schiffsgrößen nach Schiffstypen für die kommenden drei bis fünf Jahre (Umfrage Frühjahr 2014).

In diesem Spannungsfeld bewegen sich auch die zahlreichen Arbeiten in den Projekten der BAW und deren Unterstützung für die Planungen der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung. Zirka 100 Teilnehmer aus den Wasser- und Schifffahrtsämtern, Universitäten und der BAW lauschten beim BAWKolloquium am 18. Juni 2015 den Vorträgen und diskutierten mit.
Bei gelungenen Präsentationen von Autoren der BAW, WSV und Projektpartnern konnte ein klarer Bogen gespannt werden, von den aktuellen Anforderungen an die Seeschifffahrt am Beispiel der Erstellung eines neuen Tidefahrplanes hin zu den Auswirkungen immer größerer Schiffe und den steigenden Schiffsverkehr auf die Stabilität von Strombauwerken (Bsp. Buhnen Juelssand). Die Entwicklung der Größe der Containerschiffe und des Umschlages in den Häfen besitzen enorme Auswirkungen auf die Anpassung der Seehafenzufahrten. So müssen beispielsweise im Rahmen von Untersuchungen zur Weseranpassung insgesamt 42 Gutachten verfasst werden. Ein sich anknüpfender Vortrag veranschaulichte am Beispiel eines sehr aufwendigen, dreijährigen Messprogramms zur Erfassung des Schwebstofftransportes in den Ästuaren Elbe, Weser und Ems, welchen beachtlichen aber notwendigen Aufwand die BAW betreiben muss, um die Ergebnisse der numerischen Modellsimulationen adäquat validieren zu können.
Zu welchen dramatischen Auswirkungen der stete Ausbau eines natürlichen Ästuars und damit eine Anpassung an die Bedürfnisse der Seeschifffahrt führen können, zeigt sich exemplarisch an der Ems. Mögliche Lösungsansätze zur Verminderung des Schwebstoffproblems im Rahmen des Masterplanes Ems 2050 wurden aufgezeigt. Das Kolloquium endete mit einem erfrischenden Vortrag über die Erfahrungen im aktuellen Dialogforum zum Strombau- und Sedimentmanagementkonzept der Tideelbe.

Eine etwas herzhaftere Diskussion zu den vorgestellten Beiträgen wäre wünschenswert gewesen. Die beachtliche Teilnehmerzahl und die Diskussionen in der Kaffeepause zeigen uns allerdings das Interesse an den wissenschaftlichen Arbeiten der BAW im Spannungsfeld Ästuar, Seeschifffahrt, Ausbau der Seehafenzufahrten und Hafenwirtschaft. Dazu zählt auch eine diligente Form der Kommunikation der Ergebnisse der Gutachten und Forschungen. Dr. Maik Bohne (HPA) fasste es in seiner Präsentation in etwa so zusammen: Ein erfolgreicher Kommunikationsprozess zur Umsetzung von Großprojekten wie eine mögliche Elbvertiefung muss maßgeblich auf der Klaviatur der Emotionen gespielt werden.

Die Präsentationen der angesprochenen Vorträge finden sich unter www.baw.de http://www.baw.de/DE/service_wissen/publikationen/tagungsbaende/tagungsbaende.html.


 

[1] OECD/ITF (2015): ITF Transport Outlook 2015, OECD Publishing, Paris/ITF, Paris.
DOI: http://dx.doi.org/10.1787/9789282107782-en .

[2] Ultra-Large Container Ships (ULCS) ist die derzeit größte Containerschiffsklasse mit bis zu 22.000 TEU (http://www.meta-evolutions.de/pages/artikel-20080720-schiff-klasse-groesse.html). Das größte derzeit verkehrende Containerschiff, die MSC Oscar trägt maximal 19.224 TEU.

Verfasst von Steffen Grünler

Als wissenschaftlicher Angestellter prüfe, analysiere und interpretiere ich mittels komplexen Messtechnologien aufgenommene Daten. Der Fokus der Naturuntersuchungen liegt hierbei auf Strömungs- und Transportprozessen in Tideästuaren.