Beitrag 2

Beratungssystem Schiffssicherheit - ein Beitrag zur Umsetzung eines umfassenden Sicherheitskonzeptes

Prof. Dr.-Ing. Joachim Hahne


Im Rahmen dieses Beitrages sollen entsprechend dem Motto des II. Workshops unter besonderer Beachtung des inhaltlichen Schwerpunktes "operative Schiffssicherheit" einige aktuelle Ausführungen zum Beratungssystem zur Bewältigung von Notsituationen vorgestellt werden. Unter dem Begriff "operative Schiffssicherheit werden jene inhaltlichen Aufgaben gesehen, die prozeßbezogen ab Eintritt der unmittelbaren Gefahr zu bewältigen sind. Die schädigende Wirkung ist als Folge der Gefährdung eingetreten.

Der Einsicht folgend, daß immer häufiger die Wirkungen, insbesondere die Langzeitwirkungen infolge des Unfalls einen hohen schädigenden Einfluß besitzen, werden zunehmend den risikobegrenzenden Maßnahmen mehr Beachtung geschenkt. Der Hintergrund dieser Orientierung ist u.a. auch darin zu sehen, daß durch die intensivere Auseinandersetzung mit den Problemen von Notfällen noch mehr auf die Erhöhung der Handlungszuverlässigkeit im ungestörten Schiffsbetrieb eingewirkt werden soll.

Im Internationalen Safety Management-Code , speziell in Regel 8 finden wir hierzu folgende Formulierungen /1/

8Vorbereitung auf Notfallsituation
8.1Das Unternehmen soll Verfahren für das richtige Erkennen und die Beschreibung von möglicherweise eintretenden Notfallsituationen an Bord sowie für das richtige Reagieren darauf einführen
8.2Das Unternehmen soll Programme für praktische und theoretische Übungen zur Vorbereitung auf das Verhalten in Notfallsituationen einführen.
8.3Im System für die Organisation von Sicherheitsmaßnahmen sollen Maßnahmen vorgesehen sein, mit denen sichergestellt wird, daß die in Betracht kommenden Stellen des Unternehmens jederzeit auf Gefahren-, Unfall- und sonstige Notfallsituationen reagieren können, in die Schiffe des Unternehmens geraten können.

Bild 1: Zu Notfallsituationen nach ISM-Code Regel 8

Eine nähere Untersetzung zum Inhalt Notfall wurde u.a. auch bereits in dem Dokument MARPOL /2/ vorgenommen:

Feuer, ExplosionTerrorismus, Piraterie
KollisionAusfall der Hauptmaschine
Grundberührung/StrandungAusfall der Ruderanlage
WassereinbruchAusfall der Energieversorung
"Mann über Bord"/SARÜbergehen der Ladung
Rumpfermüdungen/-beschädigungenLadungsaustritt o. Verschmutzungen
Evakuierung des SchiffesUnfälle und ernsthafte Verletzungen von Personen
Beschädigung durch schwere SeeEintritt in Räume mit vermuteten Gaskonzentrationen

Bild 2: Denkbare Notfallsituationen in Anlehnung an das Dokument MARPOL 73/78

Das gegenwärtige Anliegen der zuständigen internationalen bzw. nationalen Gremien ist unverkennbar. Es wird die Erwartung zum Ausdruck gebracht, daß sich die Schiffsbesatzungen sowie das verantwortliche Personal an Land mit höherer Motivation auf mögliche Notfälle vorbereiteten. D.h. konkret: für jedes Schiff müßten unter Beachtung der speziellen Bedingungen Notfallpläne ausgearbeitet werden. Während dieses Anliegen sicherlich von dem zuständigen Personal richtig gewertet wird, gibt es doch erhebliche Unklarheiten hinsichtlich der Qualität dieser Pläne.

Das ist auch verständlich, denn die Grenzen des Menschen hinsichtlich der Lösung dieser Aufgaben werden maßgeblich bestimmt durch:

  • die Fähigkeit bzw. Unfähigkeit denkbare Ereignisse sich vorstellen zu können und
  • die dann ablaufenden Vorgänge/Prozesse qualitativ und quantitativ beschreiben zu können.

Da bekanntlich bei dieser Problematik aus der Sicht des Verantwortlichen nicht auf Erfahrungen zurückgegriffen werden kann, besitzt die kognitive Auseinandersetzung mit diesen inhaltlichen Fragen die Priorität. Dafür ist aber eine entsprechende Qualifikation unabdingbare Voraussetzung.

Die Regel 5 des ISM-Code trifft auch die relevanten Aussagen zur Zuverlässigkeit und Weisungsbefugnis. Allgemein formuliert ist in dieser Regel zu finden:

8Zuständigkeitsbereiche und Weisungsbefugnisse des Kapitäns
8.1Das Unternehmen soll unmißverständlich die Zuständigkeit des Kapitäns für folgende Angelegenheiten schriftlich festlegen:
1.Umsetzung des Konzeptes des Unternehmens zu den Themen Schiffssicherheit und Meeeresumweltschutz an Bord;
2.Motivierung der Besatzungsmitglieder zur Beachtung dieses Konzeptes
3.Erteilung sachdienlicher Anordnungen und Anweisungen in einfacher, unmißverständlicher Formulierung;
4.Überwachung der Einhaltung der festgelegten Anforderungen
5.Überprüfung des Systems für die Organisation von Sicherheitsmaßnahmen im Hinblick auf einen möglichen Änderungs- und Ergänzungsbedarf dieses System einschließlich der Meldung eventueller Mängel an die landseitige Betriebsleitung.
8.2Das Unternehmen soll sicherstellen, daß in den schriftlichen Ausführungen zum System für die Organisation von Sicherheitsmaßnahmen eine unmißverständliche Aussage enthalten ist, die mit dem gebotenen Nachdruck die Weisungsbefugnisse des Kapitäns betont. Das Unternehmen soll dabei zum Ausdruck bringen, daß der Kapitän die alleinige Zuständigkeit und Entscheidungsbefugnis für sämtliche Maßnahmen hinsichtlich Schiffssicherheit und Verhütung der Meeresverschmutzung sowie gegebenenfalls für die Anforderung von Unterstützung durch das Unternehmen besitzt.

Bild 3 Zuständigkeitsbereiche und Weisungsbefugnisse des Kapitäns nach ISM-Code Regel 5

Das heißt eindeutig:

  • Der Kapitän stellt mit oder ohne Unterstützung der zuständigen Stelle in der Verwaltung der Reederei die erforderlichen Notfallpläne auf.
    Es ist verantwortlich für die erforderliche vorausschauende kognitive Arbeit. Die Verantwortung ist um so höher, je größer das mit dem konkreten Schiff und seiner Ladung verbundene Risiko ist.
    Die vorauszusetzende Bildung muß natürlich dieser Verantwortung adäquat sein.
  • Der Kapitän verantwortet die durchzusetzenden Maßnahmen im konkreten Notfall.

Da der Kapitän in mehren Sachgebieten des Schiffsbetriebes zweifelsfrei als Experte gilt, wird das für den Teilbereich Notfälle sicherlich nicht zutreffen. Es ist schließlich sein stetiges Bemühen, keine realen Erfahrungen auf diesem Gebiet zu erwerben.

Auf welche Mittel und Methoden bei der Lösung der unstrittigen Aufgabe kann zurückgegriffen werden?

Über die inzwischen vorherrschenden Randbedingungen in der Schiffahrt ist bereits sehr viel geäußert worden. Damit wurde hinreichend bestätigt, daß sich eine beträchtliche Differenziertheit in der Bewertung der zu bewältigenden Aufgaben ergibt.

Während bei einem Beispiel für einen sehr schwierigen Notfall ein Maßnahmeplan von ca. 6-7 Maßnahmen für ausreichend angesehen wird, entwickelt in einem anderen Beispiel die Schiffsführung für den gleichen Notfall einen Plan mit 30 sehr differenzierten Maßnahmen.

Wenn eingestanden wird, daß die Schadensbegrenzung auf einem Schiff mit hohem Risikopotential nunmehr eine vorrangige Aufgabe ist, - die EU die Zertifizierung z.B. für Ro-Ro-Fahrgastschiffe von 1998 auf 1996 vorgezogen hat - dann ist ein Problem wie Brand auf einem solchen Schiff nicht mehr mit den sogenannten "Klassischen Maßnahmen" wie

  1. Alarmierung
  2. Feuertüren schließen
  3. Lüftung abstellen
  4. Stellplatz aufsuchen
  5. Branderkundung durchführen
  6. Beurteilung der Lage
  7. Brandbekämpfung aufnehmen
  8. Brandwache
  9. Schadensermittlung

zu bewältigen.

Ohne Berücksichtigung der speziellen subjektiven Leistungsgrenzen von Besatzungsmitgliedern bzw. Passagieren ergibt sich für den Notfall "Brand mit möglicher Evakuierung" ein immer noch unvollkommener Plan. (Bild 4,5)

Bild 4: Vorausgedachter Ablauf einer Evakuierung bei Brand (Phase 1)

Bild 5: Vorausgedachter Ablauf einer Evakuierung bei Brand (Phase2 und 3)

Der Zeitpunkt ist gekommen, dem Führungspersonal mit zeitgemäßen Handlungshilfen bei der Vorbereitung und Durchführung der unumgänglichen Aufgaben Unterstüzung zu geben. Durch das Ingenieurbüro für maritime Sicherheitstechnik wurde inzwischen eine konkrete technische Lösung für eine Ro-Ro-Fahrgastfähre entwickelt.

Der Leitgedanke ist dabei, der Schiffsführung im konkreten Notfall für das konkrete Schiff die erforderliche Hilfe zur Gefahrenabwehr bzw. Schadensbegrenzung zu geben.

Folgende grundsätzliche Überlegungen gingen u.a. der Entwicklung voraus:

  • Technische Lösungen für die Erhöhung der Zuverlässigkeit in der Erkennung der Gefahr
  • Lösungsgrundsätze für die Einbindung des Teilprozesses Schiffssicherheit in das Automatisierungskonzept des Schiffes. Davon hängt maßgeblich ab, in welchem Umfang in rationeller Weise auf Daten aus den anderen Prozessen zurückgegriffen werden kann.
  • Möglichkeiten zur weiteren Erhöhung der Bewertung der Gefahrensituation - schließlich liegt in der möglichst objektiven Bewertung der ablaufenden Prozesse in Notfallsituatuionen die Grundlage für eine neue Qualität in der Entscheidungsfindung. Hier ist mit eingeschlossen die Problematik Zuverlässigkeit in der Erkennung des Gefahrenereignisses in der Entstehungsphase.
  • Besondere Aufmerksamkeit wurde auf die Wahrung einer hohen Übersichtlichkeit bei der Bereitstellung der erforderlichen Informationen für die Bewertung bzw. für die Entscheidungsfindung gelegt. Hier gilt es zu beachten, daß es sich schließlich um eine Notsituation handelt, in der psychische Aspekte einen hohen Stellenwert einnehmen.

Das nunmehr entwickelte Beratungssystem "Besys" hat folgenden grunsätzlichen Aufbau (s.a. Bild 6):

Bild 6: Aufbau des Beratungssystems "Besys"

Im Bild 7 ist die Einbindung des Systems hinsichtlich der erforderlichen Datenerfassung zur Bewertung der Notfallsituation zu erkennen.

Bild 7: Vom Beratungssystem genutzte Daten

Grundsätzlich können Notfallmodule durch folgende Ereignisse gestartet werden:

  1. Durch Auslösung eines angeschlossenen Sensors
  2. Durch manuelle Auslösung einer überwachten Abteilung
  3. Durch Simulation eines Notfall (Generierung von Sensorwerten)

Auslösung durch die Sensoren:

Das dem Beratungssystem zugrundeliegende Sensorkonzept hat die Funktion, Unterstützung zu geben in der Gefahrenerkennung (Brandkenngrößen, Wasserstände, brennbare Gase), der Gefahrenbewertung (Anstieg und Quantität von Größen) und der Rückkopplung über die Effektivität der eingeleiteten Maßnahmen (erwarteter Abfall von Kurven). Da alle Prozeßgrößen auch einzeln ein Gefahrenpotential beinhalten, kann das System auch durch jede Art von Prozeßgröße ausgelöst werden. Charakteristisch für das System bleiben aber die Größen CO-Konzentration (bzw. Temperatur in speziellen Räumen) für die Branderkennung, Wasserstände für die Erkennung eines Wassereinbruchs und UEG-Level für Erkennung brennbarer Gase.

Die Einstellungen zum Auslösen eines Sensors wurden durch den Sensorhersteller und den Entwicklern des Beratungssystems festgelegt.

In diese Kalibrierung gingen folgende Faktoren ein:

  1. Größe und voraussichtliche Nutzung des Raumes
  2. Grundlevel während des Schiffsbetriebes
  3. Lüftungsregime
  4. Potentielle Ereignisse (Brandstoffe)

Bei Ereignissen, z.B. Zerstörung eines Sensors oder Nutzungsänderung des Raumes und bei vorbedachten Betriebsbedingungen des Raumes (z.B. Schweißen in der Maschinenwerkstatt), ist die Möglichkeit der gruppenweisen Deaktivierung des Raumes gegeben.

Manuelle Auslösung:

Für die manuelle Auslösung ist unter dem jeweiligen Button des Startbildschirmes die Möglichkeit zum Starten vorhanden.

Die manuelle Auslösung kann in den Fällen notwendig werden, in denen noch frühzeitiger als eine Sensorauslösung ein Notfall durch Personen auf die Brücke gemeldet wird.

Auslösbar sind Gefahrengebiete, die durch das Sensorkonzept überwacht werden. Diese Gebiete besitzen Maßnahmenkataloge und wurden sicherheitstechnisch analysiert.

Wird ein Notfall ausgelöst, begibt sich das System in den Initialisierungsmodus. Dieser Modus ist zuständig für die ersten Fragestellungen und für die Einstellung bzw. Bestätigung von Basisdaten, also Daten, die nicht durch Sensoren oder Geber aufgenommen werden. Die Reihenfolge der Abfragen ist hierbei davon abhängig, ob der Notfall durch Sensoren gemeldet oder manuell ausgelöst wurde.

Die Generierung der Maßnahmenkataloge ist der intelligente Mittelpunkt des Beratungssystems. Ausgehend von den Eingangsbedingungen (Sensoren, Handeingaben, Schiffsdaten) werden für die jeweilige Gefahrengebiete die Kataloge zugewiesen. Die Generierung folgt in den Grundzügen folgendem Schema (s. Bild 8):

Bild 8: Schema Generierung Maßnahmepläne Modul (BR)

Ein Katalog enthält höchstens 7 Maßnahmen. Die Maßnahmen werden durch Auswahl der Buttons als "Begonnen" bzw. "Beendet" deklariert. Bei Beendigung der letzten Maßnahme eines Katalogs bzw. der dazugehörenden Frage wird der nächste Katalog geöffnet.

Abschließend einige Aussagen zur Simulation von Notfallsituationen. Inzwischen ist der Stand der Technik in vielen Bereichen soweit vorangeschritten, daß wichtige Prozesse mit Hilfe moderner technischer Mittel simuliert werden können. Die Simulation hat sich in der Aus- und Fortbildung sowie auch für die Erkenntnisgewinnung in der Forschung bewährt. Daran haben wir uns gewöhnt und erwarten eine stetige Vervollkommnung der Simulation, um eine tiefere Einsicht in die ablaufenden Prozesse zu erhalten.

Für eine Vielzahl von Teilprozessen im Schiffsbetrieb gibt es inzwischen eine anspruchsvolle Simulationstechnik, die ihre Eignung besonders im Bereich der Bildung nachgewiesen hat. Die Ursache für die sehr späte Integration der Simulation von Seenotfällen ist vor allem darin zu sehen, daß es einerseits keine "echten" Experten geben kann und andererseits keine hinreichenden Prozeßdaten für die Beschreibung der im Notfall ablaufenden Vorgänge zur Verfügung stehen.

Die Aufgabe erscheint nur hinreichend lösbar, wenn es gelingt, plausible ganzheitliche Ereignisabläufe zu erstellen und möglichst viele Teilabschnitte des Prozesses mit gesicherten theoretischen Methoden quantitativ zu beschreiben. Das ist unter Beachtung der vielen und sehr unterschiedlichen Einflußgrößen eine kaum lösbare Aufgabe. Daher ist die Einbeziehung des Experimentes für die Gewinnung von Daten eine notwendige Voraussetzung, um mit hinreichender Genauigkeit die Prozesse qualitativ bzw. quantitativ zu beschreiben.

Davon ausgehend, daß im konkreten Notfall ein Prioritäten-Wechsel im Schiffsbetrieb stattfindet, d.h. die Bewältigung der Gefahrensituation besitzt Vorrang und demzufolge findet in der Organisation des Schiffsbetriebes spontan eine Umstellung mit dem Ziel der Schadensbegrenzung statt. Daraus ergibt sich für die Simulation, den Teilprozeß Schiffssicherheit in einem vernünftigen Umfang mit den Hauptprozessen Schiffsführung, Schiffsmaschinenbetrieb und Beladung des ungestörten Schiffsbetriebes zu verknüpfen. Das ist eine anspruchsvolle Aufgabe, die es aber zu erfüllen gilt, wenn die Simulation in der Seeschiffahrts-Ausbildung und -Weiterbildung den gegenwärtigen Anforderungen gerecht werden will.


Literaturverzeichnis

/1/IMO-Resolution A. 741(18) vom 04. November 1993: International Management Code for the safe Operation of Ships and for Pollution Prevention (International Safety Management (ISM) Code). englischsprachige Ausgabe - London: 17. Nov. 1993
/2/Shipboard Oil Pollution Emergency Plan (SOPEP)
MARPOL 73/78
/3/Schiebold, J.
Bewertung aktueller internationaler Vorschriften zur Sicherheit im Seeverkehr am Beispiel des International Safety Management Code (ISM) und der ISO 9000ff und methodische Ansätze einer Lösung für den Prozeßteil "Evakuierung eines Fährschiffes" - Diplomarbeit an der Universität Rostock, Fachbereich Seefahrt: 1996