Navigation

Was geschieht auf der Brücke?

 

Ein paar Dinge zur Navigation lohnt es sich auch fuer Trainees zu wissen, wenn man sich auf See begibt und darum soll es hier gehen.

POSITION:

Eine Seekarte stellt einen Ausschnitt der Erdkugel dar, der durch eine Laenge und Breite gekennzeichnet ist.  Wenn man einen bestimmten Punkt  auf der Erde benennen will, so nennt man seinen Abstand vom Equator die "Breite" dieses Punktes. Ein rechter Winkel hat 90° und jeder Grad unterteilt sich in 60 Winkelminuten. Die Breite des Punktes wird gemessen durch den Winkel im Erdmittelpunkt. Man berechnet sie von 0° am Equator bis 90° am Pol. Sie ist NORD oder SUED je nachdem, ob sich der Punkt auf der Nord- oder Suedhalbkugel befindet.

Die Seemeile (1852 Meter) entspricht praktisch der Breitenminute an einem beliebigen Punkt auf der Erde. Die Breitenscala der Seekarte kann also zum Messen von Entfernungen herangezogen werden.  Die Laengenminute entspricht nur am Equator einer Seemeile, da die Meridiane zu den Polen hin zusammenruecken. Die Laengenscala ist also ungeeignet als Massstab fuer Entfernungen. Die Laenge des Punktes E ist die Entfernung in Graden gemessen am Equator zwischen dem Fusspunkt des Meridians des Punktes E und dem des Nullmeridians (Greenwichmeridian), den man zum Ursprungsmeridian erklaert hat.

SEEKARTE (MERCATORPROJEKTION):

Um das Prinzip dieser Projektion, die den meisten heutigen Seekarten zugrunde liegt, zu begreifen, muss man einen Globus mit einer Lichtquelle drinnen vorstellen. Um den Globus herum wickelt man eine Papierrolle, die am Equator genau senkrecht steht und sieht, wie das Licht die Linien des Globus auf das Papier wirft. Dieses Papier ist unsere Seekarte. Aus den Meridianen werden parallele Linien, der Kartenmassstab nimmt mit zunehmender Breite zu. Daraus ergibt sich, dass der Massstab fuer die Breiten als Entfernungsmassstab dient, sofern man ihn auf der gleichen Breite liest, die der zu messenden Entfernung entspricht.

Ein Schiff, das immer in gleicher Richtung nach Norden faehrt beschreibt auf der Karte also eine gerade Linie. Die Winkel des Kurses und die der Richtung sind auf der Karte und dem Globus gleich. Es ist also eine winkeltreue Produktion, was die Navigation erheblich erleichtert.

KOMPASS:

Der Kompass besteht aus einer Magnetnadel in einem Kreis, der "Kompassrose" genannt wird. Dieser ist im Uhrzeigersinn in 360° eingeteilt. Bei einem Schiffskompass ist die Rose beweglich gelagert, sodass sich die 0 immer nach Norden ausrichtet. Ferner gibt es dort einen "Steuerstrich", der die momentane Laengsachse des Schiffes und somit die Richtung, in der es gerade gesteuert wird, anzeigt. Aus der Abweichung des Steuerstriches von der Linie 0° ergibt sich der momentan gesteuerte ("anliegende") Kurs.


GIROKOMPASS (KREISELKOMPASS):

Dinge wie Missweisung und die Ablenkung der Kompassnadel durch das Eisen des Schiffes beeinflussen die Kompassnadel eines Magnetkompasses und muessen in die Kursberechnung einbezogen werden. Auf der MIR jedoch gibt es den Luxus einer Kreiselkompassanlage (Girokompass), die die dadurch nicht beeinflusst wird und daher auf allen fuer die Navigation und das Steuern verwendenten Tochterkompanten den Kurs durchs Wasser, also den Kurs, der tatsaechlich gesteuert wird, anzeigt. Fuer die Trainees beim Rudergehen oder peilen beim Ausguck stehen ausschliesslich solche Girokompasse zur Verfuegung. Da auch diese Technik versagen kann, ist sie doppelt abgesichert. Einerseits kontrolliert der wachhabende Nautiker auf der Bruecke mindestens alle Stunde den Magnetkompasskurs und notiert ihn mindestens einmal pro Wache plus bei jedem Kurswechsel im Schiffsjournal, damit  man immer genau weiss, welche Abweichungen im Moment gerade gelten. Andererseits ist seit einiger Zeit die Satellitennavigation per GPS (Global Positioning System) oder verwandte Systeme als zusaetzliche Informationsquelle zwingend vorgeschrieben. 

 
COMPUTERNAVIGATION:

Auf MIR wird mit dem Computernavigationssystem NAVSTAR (=GPS) per Satellit navigiert. Es misst alle paar Sekunden die Position der MIR zu mehreren Satelliten und bildet sie auf wenige Meter genau in der Seekarte des Computerbildschirms ab. Dort erscheinen durch Verknuepfung mit der Radaranlage (ARPA) ausser den Informationen ueber das eigene Schiff auch noch die Positionen und Kurse aller anderen im Bildausschnitt zur Zeit befindlichen Schiffe. Ausser dem Kurs und der Geschwindigkeit koennen teilweise weitere Informationen wie die gesamte Reiseplanung sowie der bisherige Verlauf der Reise abgerufen werden und die Seekarte in verschiedenen Aufloesungen angezeigt werden. 

Das alles ist sehr praktisch und sinnvoll, dennoch ist diese Art der Navigation nur zusaetzlich zu verwenden. Eine Dokumentation in der Seekarte und im Logbuch sind nach wie vor zwingend vorgeschrieben.

 
GmdSS:

Fuer Sicherheit sorgt seit Beginn des Jahres 1999 auch das GmdSS (Global Maritime Distress Safety System), ein durch Landstationen unterstuetztes automatisches Gefahrenfruehwarn- und Notrufsystem. Ueber GmdSS erhaelt das Schiff automatisch immer die aktuellen Navigationswarnungen, Wetterberichte, Suchmeldungen und weitere Informationen, die fuer eine sichere Reise, aber auch für eine eventuelle Hilfe anderer, sowie fuer das Berichtigen von Seekarten, Handbuechern und nautischen Tabellen notwendig sind. Ueber GmdSS kann im Notfall ein kompletter lueckenloser Notruf per Knopfdruck abgesetzt werden, was die eigenen Rettungschancen erheblich erhoeht. Alle Funkoffiziere und Nautiker und Funker der MIR verfuegen ueber entsprechende GmdSS-Zertifikate und die damit verbundene Fortbildung um dieses System optimal nutzen zu koennen. Fuer die Kadetten der Akademie gehoert GmdSS zur Grundausbildung dazu.

RADAR:

Auch der Radar spielt immernoch eine große Rolle auf der Bruecke. Gerade durch die schematische Darstellung des Radarschirmes können drohende Kollisionen und andere Gefahren oft schnell erkannt werden. So schoen die Computerseekarte des GPS auch ist, sie lenkt auch oft von den wesentlichen Dingen ab. Das Radar ist im Rigg der MIR angebracht und sendet Schallwellen in der Hauptsache nach vorne und zu den Seiten des Schiffes. Stossen diese auf Metall, werden sie reflektiert und zur MIR zurueckgeworfen. Aus der dabei vergangenen Zeitspanne errechnet das Radar die Entfernung des reflektierenden Objektes. Ist kein anderes Schiff oder sonst reflektierendes Objekt im eingestellten Bereich, schaltet sich das Radar auf standby, geht aber automatisch wieder an, wenn etwas in den Bereich kommt. Misst es einen Kollisionskurs, gibt es akustisch Alarm. Dieses an sich wunderbare Instrument hat einen großen Nachteil, wenn man es auf Rahseglern einsetzt: die eigenen Segel werfen einen Radarschatten - es gibt also blinde Flecken - die von der jeweiligen Segelstellung abhaengig sind. Dies ist der Grund, warum bei Nebel ungern gesegelt wird.

Wird ein Objekt im Radar ausgemacht, wird es sofort mit dem Fernglas und ggf. mit dem Peilkompass gesucht, seine Entfernung gemessen, seine Richtung und Geschwindigkeit geschaetzt. Wenn noetig wird dann nach den Kollisionsverhuetungsregeln manoevriert.

MIR hat neben einem herkoemmlichen Radargeraet eine hochmoderne ARPA-Anlage zur Verfuegung. Mit ihr kann man Kurs, Entfernung und Geschwindigkeit von anderen Objekten auf Knopfdruck erhalten und diese dann in die Seekarte des Computerdisplays einspeisen.

KURS:

Wir wissen jetzt unsere Position und kennen den Kurs, den wir steuern. Was wir noch nicht wissen ist, wohin unser Schiff nun tatsaechlich faehrt. Ausser dem Kompasskurs, den der Rudergaenger mit Hilfe des Girokompass steuert, gibt es naemlich den Kurs durchs Wasser und den Kurs ueber Grund. Diesen permanent festzustellen und anhand seiner festzulegen, welchen Kompasskurs der Rudergaenger (oder auf modernen Schiffen der Autopilot) gerade steuern muss, damit das Ziel erreicht wird, ist die eigentliche Navigation, die Hauptaufgabe des Nautikers auf der Bruecke.

Der Kurs durchs Wasser wird bestimmt durch die Abtrift. Damit bezeichnet man den Einfluss des Windes auf das Schiff. Sie ist umso groesser, je dichter das Schiff am Wind segelt. Sie ist ferner abhaengig von der Staerke des Windes, der aerodynamischen Formen der Unterwasserlinien des Schiffes und dem Grad der Kraengung (weil eine große Kraengung die Unterwassereigenschaften dramatisch verschlechtert). Die Abtrift kann so stark sein, dass das Schiff fuer jedem Meter, den es in Fahrtrichtung laeuft, einen Meter zu Seite versetzt wird.

Der Kurs ueber Grund ist  abhaengig von den in diesem Seegebiet zu dieser Zeit herrschenden Stroemungen. Diese koennen die Abtrift verstaerken, veraendern, aufheben oder sogar ins Gegenteil verwandeln. Sie sind, sofern es sich um staendige Stroemungen (Gezeiten, Golfstrom,...) handelt, teilweise in den Seekarten verzeichnet oder handschriftlich eingetragen, bzw in Handbuechern vermerkt. Oft muessen sie aber vor Ort erst ermittelt werden. Dabei hilft natuerlich die Satellitennavigation, die immer die wahre Position anzeigt, aber auch Peilungen zu Seezeichen, Tonnen und anderen Schiffen, die dann mit dem gekoppelten Kurs verglichen werden.

Wie groß der Einfluss von Abtrift und Stroemung sein kann - und er wird durch hohen Wellengang, starkes Rollen des Schiffes und schlechtes Steuern (haeufiges Aendern der Ruderblattposition) noch verstaerkt, da dann noch Reibungskraefte hinzukommen und das Schiff weniger Fahrt macht - sei durch ein Beispiel verdeutlicht. Im Dezember 1999 kam die MIR in der Ostsee in einen Zyklon. Sie lief ohne Segel unter Maschine mit voller Kraft voraus. In Wahrheit machte sie 3 Knoten Fahrt rueckwaerts!

KOPPELNAVIGATION:

Die Koppelnavigation bedeutet, dass man von einem bekannten Ausgangspunkt (z.B. ein Seezeichen) aus die Position entsprechend dem Kurs und der Geschwindigkeit - wenn moeglich unter Beruecksichtigung von Abtrift und Stroemungen - berechnet. Dazu wird mit dem Lineal in der Seekarte die Richtung und die geloggten Seemeilen eingetragen. Dies wird solange wiederholt, bis man erneut eine Gelegenheit zum Anpeilen bekommt und somit seine Position zweifelsfrei feststellen kann. Diese Art der Navigation ist zwar ein netter Zeitvertreib für Trainees, findet aber auf Grund der unvermeidlichen Ungenauigkeit dieser Methode auf der MIR nur Anwendung fuer die Vorausplanung der Route und das Abschaetzen der Ankunft an bestimmten Orten (Lotsenpunkt, Bojen, Wendemarke) oder die Planung von Segelmanoevern und Kurswechseln.

TERRESTRISCHE NAVIGATION:

Es ist moeglich, seine Position anhand der Peilung von Objekten am Himmel (=Astronavigation) oder auf der Erde festzustellen. Wer sich fuer das erstere interessiert, der laesst sich das am Besten von einem der Navigationslehrer an Bord oder einem Nautiker erklaeren. Die Benutzung des Sextanten hat so einige Tuecken. Eine davon ist, dass das Schiff sich permanent bewegt und es einer Menge Geschicklichkeit bedarf, Horizont und Himmelskoerper gleichzeitig anzupeilen... Die terrestrische Navigation hingegen ist auch fuer den Laien relativ schnell erlernbar. Am einfachsten geht das in Landnaehe. Man peilt einfach schnell hintereinander zwei auffallende Punkte an Land an (nach Moeglichkeit solche, die man vorher in der Seekarte als eingezeichnet gefunden hat) - z.B. die Hafeneinfahrt von Rostock-Warnemuende und das Hotel Neptun am Strand von Warnemuende. Die am Peilkompass abgelesenen Kurse werden jeweils von 360 abgezogen und dann von den angepeilten Objekten aus als Linien in die Seekarte eingetragen. An der Schnittstelle dieser Linien befindet sich das Schiff. Dieselben Objekte peilt man kurze Zeit spaeter noch einmal an und zeichnet auch diese Linien wieder ein. Verbinde ich nun meine erste Position mit meiner zweiten Position kann ich anhand dieser Entfernung feststellen, in welcher Richtung ich mich wie schnell bewege. Die Linie zwischen Position 1 und Position 2 kann nun verlaengert werden und ich kann eine Weile lang daran ablesen, wo ich dann jeweils bin. Das waere dann aber wieder ein Koppeln des Kurses und muss wegen der oben erwaehnten Nachteile durch regelmaessige weitere Peilungen ergaenzt werden. In Landnaehe bei guter Sicht ist diese Art der Navigation das Mittel der Wahl. Ist das Fahrwasser schwierig oder eng, arbeiten 3 Leute eng zusammen. Einer peilt staendig am Peilkompass, ein anderer traegt die Werte jedes Mal in die Karte ein und ein dritter - sehr guter Rudergaenger - steuert auf Zuruf moeglichst punktgenau den noetigen Kurs. 

LOTSENPFLICHT:

Da die MIR aufgrund ihrer Groesse unter die Lotsenpflicht faellt, ist bei der Ansteuerung eines Hafens oder in lotsenpflichtigen Gewaessern zusaetzlich noch ein ortskundiger Lotse anwesend. Trainees und Kadetten muessen in aller Regel dann von der Bruecke um die Konzentration nicht zu stoeren.

Engl. Abkuerzungen in der Navigation
Fachvokabular fuer die Arbeit mit rusischen Seekarten und naut. Veroeffentlichungen

Nagigationspraktikum auf der MIR (engl.)
Automatic Radar Plotting Aid - ARPA

Text B.Beuse, Sommer 2001

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