Hadmut Danisch

Ansichten eines Informatikers

Bernoulli und die Ever Given

Hadmut
30.3.2021 1:44

Ich bin noch am Denken. Noch nicht fertig.

Es geht gerade so eine Geschicht durch die Medien, etwa Tagesspiegel oder MSN, die beschreiben, wieso die Ever Given im Suez-Kanal auf Grund gelaufen sei.

Die Ursache sei gar nicht mal so sehr der Sandsturm gewesen, sondern der Bernoulli-Effekt. Der habe quasi zu einem selbstverstärkenden Fehler geführt.

Denn wenn so ein riesiges Schiff durch so einen engen Kanal fährt, muss das verdrängte Wasser – und das Ding verdrängt verdammt viel – ja nun irgendwohin. Auf dem offenen Meer kann es zur Seite und um das Schiff herum, aber in diesem engen Kanal bleibt wenig Platz. Das Wasser würde durch die schmalen Abstände zwischen Schiff und Ufer auf beiden Seiten gepresst, und – weil es eben zu wenig Platz gibt – notwendigerweise beschleunigt. Damit trete der Bernoulli-Effekt ein, wonach in einem bewegten Gas oder einer Flüssigkeit der statische Druck abnimmt.

Gerät nun das Schiff durch irgendein Ereignis – Sandsturm – aus der Mitte der Fahrrinne, wird die Sache asymmetrisch. Ist das Schiff näher an eine Ufer als am anderen, ist da weniger Platz, das Wasser muss also schneller strömen, womit der Druck auf dieser Seite sinkt. Auf der anderen Seite umgekehrt, da steigt der statische Druck, das drückt das Schiff dann noch weiter auf die Seite, auf der es schon ist. Selbstdestabilisierend.

Leuchtet mir ein, entsprecht dem, was ich in der Schule mal gelernt habe. Allerdings habe ich mit Bernoulli und Gas- oder Flüssigkeitsdruck nur wenig und nach der Schule gar nichts mehr gemacht, das war nicht so mein Spaßgebiet. Ich habe es mal gemacht, aber beschlagen bin ich da nicht. Ich glaube zwar, dass das an der Seitenwand so stimmt, bin mir aber nicht sicher, ob das auch vorne am Bug mit dem Staudruck noch stimmt. Müsste man mal experimentell ausprobieren. Allerdings sagen sie ja, und das würde wieder passen, dass es auch am Heck auftrat. So ganz intuitiv ist es nicht: Denn Bernoulli gilt ja eigentlich für Strömungen, die ungehindert an der Messstelle vorbeiströhmen. Dreht sich aber das Schiff, kommen andere Effekte hinzu. Zumal häufig andere Effekte fälschlich dem Bernoulli-Effekt zugerechnet werden, Magnus, Venturi und so weiter, über die ich aber nicht den Überblick habe. Ich kenne diese Experimente, bei denen man irgendwelche Klappen oder leere Cola-Dosen anbläst und die sich zum Luftstrom hin-, statt wegbewegen. Es ist aber nunmal auch so, dass ein Eimer sich weg- und nicht zu einem hinbewegt, wenn man den Wasserstrahl draufhält, und die Leitbleche an Pfeil und Rakete stabilisieren sie und destabilisieren sie nicht. Mit ähnlicher Begründung wie beim Schiff müssten sie aber das Gegenteil tun.

Die nächste Frage wäre, ob das Schiff da wirklich allein manuell gesteuert wird, wie sie sagen, es soll ja ein Fehler des Steuermanns gewesen sein. Da das Schiff aber noch nicht so alt ist, hätte ich erwartet, dass das eigentlich nicht mehr manuell gesteuert wird, und dass man es wegen seiner Größe auch nicht mehr manuell steuern kann, sondern man eigentlich nur noch vorgibt, wo man hin will und dann der Bordcomputer versucht, dahin zu fahren. Nun schrieb mir aber ein Leser, dass es vorkommen könne, dass das GPS im Sandsturm wegen der Reflektionen und veränderten Laufzeiten falsche Werte liefert. Zudem hatte es ja schon zwei Fälle von Kollisionen von Kriegsschiffen gegeben, die gezeigt hätten, dass man Schiffe durch falsche GPS-Sender täuschen und zu Kollisionen bringen kann. Kann man damit eine Kollision verursachen? Eigentlich haben solche Schiffe auch einen Kreiselkompass, den man damit nicht stören kann. Und mehr als nur ein Echolot sollten sie bei der Größe auch haben.

Zudem hätte ich erwartet, dass so ein Schiff Querstrahlruder hat. Aber mir sagte mal jemand, dass die großen das nicht haben, würde eh nichts bringen. Auf dem Meer brauchen sie sie nicht und im Hafen würden sie eh von Schleppern bugsiert. Querstrahlruder seien etwas für Schiffe, um die sich die Schlepper nicht kümmerten.

Langer Rede, kurzer Sinn: Ich weiß es nicht, aber wüsste es gerne. Man müsste es mal experimentell untersuchen. Wird sicherlich in Bälde von den Physikern gemacht werden.

Nun schreibt mir gerade einer, die FDP sähe die Sicherheit von Kriegsschiffen gefährdet.

Also noch mehr als durch von der Leyen und Kramp-Karrenbauer ohnehin schon.

Deutsche Kriegsschiffe hätten russische Navigationsgeräte an Bord.

Im schlimmsten Fall steuerungsunfähig

Dass die Systeme eine Gefahr darstellen, ist in Fachkreisen bekannt. Bereits im Juni letzten Jahres hatte das Hamburger Landesamt für Verfassungsschutz gemeinsam mit dem Bundesamt für Verfassungsschutz und der Hamburger Hafenbehörde HPA im Rahmen einer Fachtagung vor der Anfälligkeit moderner Navigationsgeräte gewarnt. Sie seien nicht nur für fremde Nachrichtendienste von Interesse. Es bestehe auch die Gefahr von Cyberangriffen, mit der sich Hacker Zugriff etwa auf „zentrale technische Steueranlagen“ verschaffen könnten. Im schlimmsten Fall drohe der vollständige Verlust der Funktionsfähigkeit.

Ob man da nicht mal über GPS-Störsignale oder gestörte Geräte ein bisschen Sand ins Wirtschaftsgetriebe geworfen habe.

Weiß ich nicht.

Aber ich will es mal so sagen: Mir wurde berichtet, dass die US-Marine nach den zwei seltsamen Kollisionsunfällen, bei denen Kriegs- und Zivilschiffe sehr seltsam und nicht so ohne weiteres verständlich zusammengstoßen seien, alle Kriegsschiffe zurück in die Werften beordert habe und alle Führungsoffiziere wieder die Navigation mit herkömmlichen Sextanten lernen mussten.