|
Definition Radar
Radargeräte spielen eine wichtige Rolle für die sichere Navigation von Schiffen,
indem sie dem Seefahrer zuverlässige, sicherheitsrelevante Verkehrsinformationen
liefern. Radar ermöglicht die Überwachung der Verkehrssituation rund um das
Schiff, einschließlich Orientierungspunkten, anderen Schiffen und Seezeichen für
die Seefahrt. Radar ist in der Lage, Objekte auch bei schlechten
Sichtverhältnissen wie Dunkelheit oder Nebel und mit einigen Einschränkungen
sogar bei starkem Niederschlag, Schnee oder Hagel zu erkennen.
Radar (radio
detection and ranging) ist ein Echo-Verfahren (richtungsabhängige
Laufzeitmessung), das mit Hilfe gebündelter elektromagnetischer Wellen die
Entfernung und Richtung reflektierender Gegenstände bestimmt. Bei der extrem
hohen Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen (~300.000 km/s)
legt ein ausgesandter Puls in einer Mikrosekunde einen Weg von 300 m zurück. Aus
der Zeitverschiebung zwischen Senden und Empfangen kann die Entfernung zum
Objekt bestimmt werden. Die Richtung wird mit hoher horizontaler Bündelung
bestimmt. Mit dem Aneinanderreihen einzelner Messungen berechnet ein Computer
die Wegstrecke und die Absolutgeschwindigkeit des Objektes.
Das Radargerät ist ein Hilfsmittel für die Ortsbestimmung und die
Kollisionsverhütung. Die Reichweite der Radarstrahlen wird durch die
Erdkrümmung, die Aufstellung an Bord (Höhe, Umgebung), technische Parameter und
ungewöhnliche atmosphärische Verhältnisse beeinflusst.
Ungewöhnliche meteorologische Bedingungen wie Seegang
oder starker Regen können die Radaranzeige verschlechtern.
Auch unter den günstigen Bedingungen kann der
Abstandsfehler ±1,5% des Messbereichs und der Peilfehler 1° betragen.
Radarantwortbaken, die ein Signal aussenden das auf dem Bildschirm sichtbar ist,
und Radarreflektoren, die nur das Echo verstärken, erleichtern die Auffindung
mit Hilfe des Radargerätes.
Die Wahrscheinlichkeit der Erkennung eines
Objekts durch Radar hängt stark von der Stärke der vom Objekt zurück zum Radar
reflektierten Radarwelle ab. Allerdings reflektieren nicht alle Objekte die
Radarwelle mit der gleichen Intensität. Die Reflexion hängt von Geometrie,
Abmessungen, Materialeigenschaften und Rauheit der Oberfläche ab. Große
Strukturen, wie große Schiffe, die normalerweise aus Stahl bestehen, eignen sich
gut für die Erkennung durch Radar, da fast die gesamte Energie einer
einfallenden elektromagnetischen Welle reflektiert wird. Andere Objekte,
insbesondere wenn sie aus nichtmetallischen Materialien wie Kunststoff bestehen,
reflektieren die elektromagnetische Radarwelle nicht so gut.
Um die
Wahrscheinlichkeit der Radarerkennung eines Objekts zu erhöhen und gleichzeitig
die Reflexionseigenschaften konsistent und messbar zu machen, kann eine Struktur
mit einem Radarreflektor ausgestattet werden. Radarreflektoren sind darauf
optimiert, die einfallende Radarwelle mit der höchstmöglichen Intensität zum
Radar zurückzureflektieren.
Das 9-GHz-Radar (X-Band), bietet eine bessere
azimutale Auflösung und wird im Vergleich zum 3-GHz-Radar (S-Band) häufiger
eingesetzt. Das 9-GHz-Radar ist das bevorzugte Radar an Bord von Schiffen. Daher
sind die Radarreflektoren für das 9-GHz-Radar optimiert.
Kleinfahrzeuge, insbesondere solche aus Holz oder
Kunststoff, reflektieren Radarwellen nur unzureichend. Insbesondere bei Seegang
kann die Ortung von Kleinfahrzeugen erschwert sein.
Die aktuellen IMO
Leistungsanforderungen für Radaranlagen fordern, dass Radaranlagen, die neu auf
Schiffen eingebaut werden und dem SOLAS Übereinkommen unterliegen, mit einer
automatischen Zielverfolgungseinrichtung ausgestattet sind.
Geschichtliches
Ein erstes wirklich brauchbares Radarsystem konnte 1940 mit dem Magnetron im
U-Bootkrieg eingesetzt werden. Nach dem Zweiten Weltkrieg löste das Radar in der
Handelsschifffahrt eine stürmische Entwicklung aus. Fast alle Seeschiffe wurden
mit einer Radaranlage ausgestattet. Somit konnten sie auch die engen Zufahrten
und schmalen Fahrrinnen zu den Häfen Hamburg, Bremen und Emden passieren.
In
den Jahren 1953-1956 beschäftigte man sich nicht nur mit den Radaranlagen an
Bord sondern auch mit den Radar-Landanlagen und es wurden Versuche mit personell besetzten Landradarstationen
zur zivilen Nutzung an der Elbe und Weser durchgeführt. Die Versuche bestätigten
die Möglichkeit der Fahrt bei Nebel mit Hilfe der Landradarstationen. Zwischen 1965 und 1971
wurden die ersten Radarzentralen an Elbe, Weser und Ems offiziell in Betrieb
genommen. Die Geräte für die Landradarkette entlang der Elbe wurden von See bis
Wedel, für die Weser von See bis Blexen und für die Ems von See bis Emden
aufgestellt. Die einzelnen Radarstationen wurden über Richtfunkstrecken mit den
Verkehrszentralen verbunden.
Heute verfügt die Wasser- und
Schifffahrtsverwaltung des Bundes über neun Verkehrszentralen mit einem hochmodernen Verkehrsmanagement, ein
Radarnetzwerk mit 46 Radarstationen, ein küstenweites UKW-Sprechfunknetzwerk
sowie ein AIS-Netzwerk mit 37 Standorten mit Zulaufsteuerungen der Schiffe zu den
deutschen Seehäfen. Bei unsichtigem Wetter beraten die qualifizierten Radarlotsen in den Revierzentralen
in drei Schichten rund um die Uhr
Kapitäne und Lotsen an Bord der Schiffe.
Über den UKW-Funksprechdienst werden zwischen der Zentrale und der
Schiffsführung nautische Mitteilungen und Beobachtungen übermittelt. Unter
Verträglichkeit verschiedener UKW-Dienste wurde eine Verteilung der Frequenzen
auf die einzelnen Seewasserstraßen vorgenommen. Die Technik wird kontinuierlich
weiterentwickelt und an die Anforderungen der modernen Schifffahrt angepasst.
Die Verkehrszentralen sind auch über Telefon, Telefax und E-Mail erreichbar.
Für die Schifffahrt besonders dringende Nachrichten über Unregelmäßigkeiten der
Betonnung und Befeuerung, oder über Schifffahrtshindernisse werden vom
Seewarndienst entgegengenommen und der Schifffahrt umgehend als Nautische
Warnnachricht über die Küstenfunkstellen bekannt gegeben.
Die Entwicklung digitaler Technologien schreitet weiterhin rasant voran und hat
Auswirkungen auf nahezu alle Aspekte der maritimen Industrie, einschließlich
maritimer Kommunikation, Navigationshilfen für die Seefahrt und
Schiffsverkehrsdienste (VTS). Bei digitalen Technologien geht es um die
Erstellung und praktische Nutzung digitaler oder computergestützter
Informationen mithilfe von Geräten, Methoden oder Systemen.
Verkehrszentrale Emden mit Radarkette Ems
Die ständig besetzte Verkehrszentrale Ems wurde 1972 im aktuellen Gebäude an der
Knock zur ständigen Überwachung des Schiffsverkehrs in der Unterems in Betrieb
genommen. Seither wurde die Schifffahrt
 in
der Emsmündung mit den damals sehr modernen Radar- und Funkgeräten in der
Radarzentrale Knock bedient. Die Verkehrszentrale Ems
ist zuständig von der Emsmündung mit Dollart bis zur Außenems.
Deutschland
und die Niederlande bekräftigten ihre Zusammenarbeit im Geiste guter
Nachbarschaft durch den Abschluss des gemeinsamen Emsradarvertrages von 1980.
Wie auch bei anderen Systemen veralten die Geräte und entsprechen dann nicht
mehr dem Stand der Technik. Auch die Auffassungen über die Zusammenarbeit und
über die Art und Weise, wie die Behörden für die Sicherheit und Leichtigkeit des
Schiffsverkehrs sorgen müssen, andern sich. Der Schutz der empfindlichen
Wattenmeerumwelt stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Navigations-
und Kommunikationsmittel, die für den Schiffsverkehr auf der Ems und im
Wattenmeer zur Verfügung stehen.
Mit dem gründlichen Umbau der
Verkehrszentrale und dem Ersatz der technischen Geräte gehört die
deutsch-niederlandische Landradarkette Ems mit dem installierten
Verkehrssicherungssystem "Atlas VTS 9730" nun wieder zu den modernsten ihrer Art.
Die Verkehrszentrale Emden kann über Ems-Traffic auf VHF-Channel 16/15/74
erreicht werden.
Die Radaranlagen der Außenstationen an der Ems werden von der Verkehrszentrale
Ems über Richtfunkanlagen fernbedient und überwacht. Zum
Verkehrssicherungssystem Ems gehören die fünf unbemannten Außenstationen an der
Emsmündung:
Verkehrszentrale Wilhelmshaven
Die VZ Wilhelmshaven ist für das Seegebiet zwischen der Ems und Elbe sowie der
Jade bis Wilhelmshaven zuständig.
Da bei einer Verkehrszentrale der Antennenstandort und der Standort der
Hauptsichtgeräte getrennt sind, besteht im wesentlichen der Antennenstandort aus
der Antenne, dem Radar-Sende/Empfangsgerät und der Signalaufbereitung und
Codierung für die Signalübertragung der Richtfunkstrecke manchmal auch einem
Kabel. In der Zentrale werden die Signale decodiert und auf
Bildschirm-Arbeitsplätzen dargestellt und es erfolgt die Fernbedienung und
Überwachung der Außenstationen.
Das
technische Konzept für ein Verkehrssicherungssystem äußere Deutsche Bucht,
Elbmündung bis zur Oste und die Westküste von Schleswig-Holstein wurde in der VZ
Cuxhaven vereint. Für die Radarüberdeckung wurde auf der Außenstation auf dem
Leuchtturm Helgoland eine Weitbereichsradaranlage mit einer Reichweite von bis
zu 46 Kilometer errichtet. Für die Sprechfunküberdeckung wurde auf dem
Leuchtturm Helgoland mit einer UKW-Präzisions-Peilantenne die Küstenfunkstelle
"Deutsche Bucht Revier Radio eingerichtet.
Zu der in Wilhelmshaven eingerichteten Verkehrszentrale, international als
"Vessel Traffic Service Centre" (VTSC) bezeichnet, gehören die fünf
unbemannten Außenstationen:
Verkehrszentrale Bremerhaven
Die Verkehrszentrale des Wasserstraßen- und Schifffahrtsamtes Weser-Jade-Nordsee
befindet sich direkt neben dem Richtfunkturm in Bremerhaven. Sie ist
für etwa 107 Stromkilometer auf der Weser (See bis Brake) verantwortlich. Das radarüberwachte
Revier beginnt bei Brake - Käseburg) und endet rund acht Kilometer nördlich der Insel Wangerooge,
einschließlich des Fahrwassers "Alte Weser". Bei Verlassen des
Zuständigkeitsgebiets in Richtung Süden werden die gelenkten Schiffe an die VZ
Bremen übergeben.
Die Verkehrszentrale
Bremerhaven kann über Bremerhafen Weser Traffic auf VHF-Channel
16/22/02/04/07/05/82/21 erreicht werden. Insgesamt tragen folgende acht
unbemannte Radarstationen an der Unter- und Außenweser zum Lagebild im VTS bei:
Verkehrszentrale Bremen
Der Zuständigkeitsbereich der VZ Bremen erstreckt sich auf der Weser von Bremen
bis nach Brake, auf der Hunte von Elsfleth bis nach Oldenburg und bis hinein in
den Küstenkanal. Insgesamt tragen folgende sieben Radarstationen an der Weser
zum lückenlosen Lagebild im VTS bei:
-
Radarturm Lankenau
-
Radarturm Seehausen
-
Radarturm Ochtumersand
-
Radarturm Schönebecker Sand
-
Radarturm Ritzebüttler Sand
-
Radarturm Rönnebeck
-
Radarturm Elsflether Sand
Verkehrszentrale Cuxhaven
Die
VZ Cuxhaven ist für die Verkehrssicherung der Elbe von der Elbeansteuerung bis
nach
 Brunsbüttel, die Seeraumüberwachung um die Offshore-Windparks in der
ausschließlichen Wirtschaftszone und den Seebereich der nordfriesischen Westküste
zuständig. Die wichtigste Kontrollzone ist das Verkehrstrennungsgebiet "Elbe
Approach", "German Bight Western Approach" und "Terschelling German Bight".
Das Überwachungsgebiet der VZ Cuxhaven ist
in folgende drei Sektoren
aufgeteilt und können per Funk auf gesonderten Arbeitskanälen angesprochen
werden:
| VTS-Sector and call sign |
VHF-Channel |
| German North Sea Traffic |
16/11 |
| West Coast Traffic |
16/15 |
| Cuxhaven Elbe Traffic |
16/71 |
Das Bild rechts zeigt den 120 Meter hohen
Funkmast der
Verkehrszentrale Cuxhaven. Über die montierten Antennen im oberen Teil des
Mastes erhalten die Nautiker der VZ die Radarbilder der verschiedenen
Radarstationen und AIS der Schiffe.
Verkehrszentrale Brunsbüttel
Der Zuständigkeitsbereich der VZ auf der Schleuseninsel in Brunsbüttel ist die
Elbe zwischen Hamburg und Brunsbüttel an der Einmündung des Nord-Ostsee-Kanals
in die Elbe. Außer dem Radar auf der Verkehrszentrale gehören noch folgende
sechs unbemannte Außenstationen zur Radarkette Brunsbüttel:
Verkehrszentrale Nord-Ostsee-Kanal
Das Gebäude der VZ
Nord-Ostsee-Kanal steht auf der Mittelinsel der großen Schleusen in Brunsbüttel.
Die Verkehrszentrale Brunsbüttel informiert, unterstützt und lenkt den
Schiffsverkehr im Nord-Ostsee-Kanal.
Verkehrszentrale Travemünde
Der Zuständigkeitsbereich der VZ Travemünde ist das
Seegebiet zwischen der Flensburger Förde bis zum Leuchtturm Buk in
Mecklenburg-Vorpommern sowie den Zufahrten zu den Häfen. Zur Radarkette
Travemünde gehören unter anderem folgende Außenstationen:
Verkehrszentrale Warnemünde
Die VZ Warnemünde überwacht den Schiffsverkehr auf der Ostsee zwischen dem
Leuchtturm Buk und der Pommerschen Bucht bis zur polnischen Grenze, sowie die
Zufahrt zu den Häfen. Sie ist in dem Gebäude der Lotsenstation auf der Ostseite
der Warnow untergebracht. In Warnemünde, Stralsund, Karlshagen, Stubbenkammer
und Timmendorf gibt es jeweils UKW-Funkanlagen mit verschiedenen Kanälen.
Nautische Zentrale Hamburg
Eine Ergänzung zu den Verkehrszentralen ist die Radarkette des Hamburger Hafens
mit einer eigenen Zentrale neben dem Lotsenhaus Seemannshöft, 13 unbemannten Radarstationen
und einer AIS-Landstation. Eine der Radaranlagen befindet sich auf dem Dach des
Lotsenhauses.
Der Überwachungsbereich ist die Unterelbe zwischen Tinsdal und
Oortkaten, sowie das gesamte Hafenbecken, das eine
Länge von 40 Kilometer aufweist.
Alle anlaufende Schiffe werden über die
Radarkette entlang der Elbe von der
nautischen Zentrale erfasst und elektronisch
bis zu ihrem Liegeplatz begleitet und von den Nautikern der Hamburg Port
Authority (HPA) beraten.
|