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Segler

Kersandt, D. : Vor dem Wind, Öl auf Leinwand, 50x70 cm

Shared mental model“ und „gute Seemannschaft“ in der Schiffsführung - Möglichkeiten für verlässliche System-lösungen in Simulation und Praxis


Diethard Kersandt


Einführung


Der Charakter der Tätigkeit des Nautikers hat sich geändert. Bereits in den 70-er Jahren des vorherigen Jahrhunderts haben Praktiker, Hersteller, Betreiber und Wissenschaftler an Seefahrtschulen darüber nachgedacht, wie man darauf regieren könne. Als Beispiele seien die Arbeiten zum „Schiff der Zukunft“ im Westen und zu „Arbeitsanforderungen an zukünftige Schiffsoffiziere“ im Osten unseres Landes angeführt. Beide Studien kamen zu bemerkens-werten Einsichten. Für wirkliche Veränderungen aber fehlten Zeit, Geld und mangelnde Schärfe der erkannten Widersprüche. Zu einer „wissenschaftlich-technischen Revolution“ kam es nicht. Eher war ein Prozess der evolutionären Anpassung des Menschen an die Technik zu beobachten. Wir wissen heute, dass das aus strategischer Sicht falsch war und ist.


Neue technische Erzeugnisse für die Schiffsführung und höhere wirtschaftliche und sicherheitsspezifische Anforderungen an die Prozessführung haben die ständige Aktualisie-rung von Fach- und Führungskompetenzen der Besatzungen erforderlich gemacht. Neben der Aus- und Fortbildung an den Seefahrtschulen begegneten viele Reeder den Herausfor-derungen durch den Einsatz eigener Simulatoren und die Anwendung von Trainingsverfahren aus anderen Bereichen (z.B. der Luftfahrt). Trotz aller Bemühungen aber muss festgestellt werden, dass sich im internationalen Maßstab der Anteil menschlichen Versagens an der Entstehung von Seeunfällen nicht wie erwartet reduziert hat. Komplexität, Dynamik und Zufälligkeit des Schiffsführungsprozesses erweisen sich als durch den Menschen nicht mehr beherrschbare objektive Prozesseigenschaften. Die zentrale Fragestellung lautet : Welche Lösungen für die Erhöhung der Verlässlichkeit des Mensch-Maschine-Systems auf der Brücke lassen sich ableiten und auf welche Weise können sie Eingang in die Systement-wicklung finden ?


HERCZEG analysiert : „Die Zuschreibung von Fehlern zu Mensch oder Maschine in Form sogenannten menschlichen oder technischen Versagens bei Incidents oder Accidents sicherheitskritischer Systeme beruht auf einer falschen Wahrnehmung der Struktur von Mensch-Maschine-Systemen.“ Die „... Transformation des Prozesses über das Prozess-führungssystem bis zum mentalen Modell des Operateurs“ wird „von einer Vielzahl von Deformationen in der mehrstufigen Abbildung“ gekennzeichnet. „Ähnliches gilt für die Abbildung von Intentionen zu Einwirkungen auf den Prozess.“ In vielen computergestützten Prozessführungssystemen „liegen darüber hinaus auf vielen Ebenen Handlungs- und Handlungsregulationsprozesse vor, die durch unzulängliches Interaktionsdesign vielfältige Inkonsistenzen zwischen mentalem Modell, Systemmodell des Prozessführungssystems und Prozessmodell aufweisen.“ / 1 /


Die Handlungsregulation in der Schiffsführung wird stets von der erkannten Höhe der Gefahr für die Qualität der Aufgabenerfüllung bestimmt. Jede Situationsdiagnose vergleicht im Ergebnis die aktuell erfassten Zustände mit den eigenen Vorstellungen (Zielen) des Nautikers. Aus den erkannten Differenzen werden Entscheidungen und Handlungen abgeleitet und der Erfolg des eigenen Tuns beobachtet (Rückkopplung) und wiederum bewertet. Die eigentliche Stärke des Menschen liegt in seinen Bewertungs- und Aggregationseigenschaften von Daten.

Die Prozessführung ist qualitätsorientiert. Ihr Niveau bestimmt den Gütegrad „guter Seemannschaft“.

Schon seit Jahren hat die Kapazität des Menschen für die Verarbeitung massenhafter Daten ihre Grenze erreicht und ist auch nicht weiter auszudehnen. Bis heute aber werden von den Systemherstellern keine Verfahren zur Qualitätsbestimmung von Zustandsparametern des Schiffsführungsprozesses angeboten, d.h. trotz ständig wachsender Signal- und Datendichte verbleibt die Aufgabe der Bewertung von Informationen, die Erkennung ihrer Bedeutung und ihrer Wechselwirkungen allein eine Aufgabe der „situation awareness“ des Menschen. Die Feststellung von Art und Höhe der Differenzen zwischen der aktuellen Situation und dem angestrebten Ziel ist jedoch Ausgangspunkt handlungsregulierender Prozesseingriffe. Das verleiht dieser Seite der Prozessanalyse eine besonders hohe Bedeutung. Die Wahrnehmung der eine Situation beschreibenden Inhalte bedeutet, dass der Mensch bereits bekannte, im Hintergrundwissen abgelegte „mentale“ Modelle mit den aus der Umwelt aufgenommenen Reizen in Beziehung bringt. Kommt es in der Schiffsführung zu einer ernsthaften Störung der darauf aufbauenden Handlungsregulation, muss vorrangig nach Ursachen für das Interaktions- oder Kommunikationsversagen des Mensch-Maschine-Systems gesucht werden.

„Mit der reinen Sammlung von Informationen ist es [...] nicht getan. Man muss [...] die Informationen möglichst so integrieren, dass sich eine Art Gesamtbild, ein Modell der Realität, mit der man umgeht, ergibt. Eine ungegliederte Anhäufung von Informationen über diese oder jene Merkmale der Situation vermehrt allenfalls noch die Unübersichtlichkeit und ist keine Entscheidungshilfe.

Es muss alles irgendwie zusammenpassen; man braucht keine Informationshaufen, sondern ein Bild von der Sache, damit man Wichtiges von Unwichtigem trennen kann und weiß, was zusammengehört und was nicht. Man braucht Strukturwissen.“ (DÖRNER, 1979)

Moderne Werkzeuge der Qualitätsmessung müssen deshalb zum methodischen Gerüst eines jeden Simulatorbetreibers und zu den „Assistenten“ auf See gehören. Technisch und rechentechnisch ist das möglich. Das notwendige Wissen für eine intelligente Datenverar-beitung ist verfügabr.


FORTSETZUNG unter

(Ausarbeitung / 23 Seiten)             Nr. 40        PUBLICATION / DOWNLOAD


Vorschlag für eine moderne, anforderungsgerechte Definition der „Schiffsführung“
Diethard Kersandt

SCHIFFSFÜHRUNG ist die zielbestimmte Steuerung der Bewegung (Zustandsände-rungen über die Zeit) vom Ausgangs- zum Zielpunkt unter Berücksichtigung der Gesamt-heit
- der organisationellen Bedingungen des Seetransportes,
- der umgebungs- und funktionsbedingten Beanspruchungen,
- der Charakteristika der prozessspezifischen Arbeitsmittel und
- der psychischen und physischen Einflussfaktoren auf die menschliche Arbeitskraft.

Der Steuerungsprozess schließt den Gestaltungswillen des Menschen ein, der sich an Normen ausrichtet, Abweichungen von den Normen erkennt und Handlungen einleitet, um den Gestaltungsauftrag – die geplante Qualität von Wirtschaftlichkeit und Sicherheit nach „guter Seemannschaft“ während einer vorgegebenen Zeitdauer und in einem vorgegebenen Raum zu erfüllen. Aufgabeninhalte, -strukturen, -prioritäten und -abläufe sind diesem Ziel zugeordnet.

Schiffsführungsprozesse sind durch eine hohe Komplexität, durch dynamische, auch sprunghaft wechselnde Abläufe und Situationen, durch das in der Regel zufällige Zusammenwirken verschiedener Systemelemente und durch zufällig auftretende Ereignisse gekennzeichnet.
Prozesszustände werden durch Signale angezeigt und müssen durch Informations-verarbeitungsprozesse (kognitive Vorgänge) in ihrer Bedeutung erfasst und bewertet werden. Diese Situationserkennung und -bewertung ist Grundlage der Entschei-dungen des Schiffsführers.

Die Schiffsführung ist in mehrere partielle Prozesse mit entsprechenden Aufgaben unterteilt. Das können sein : Kollisionsverhütung, Vermeidung von Grundberührungen, Bahneinhaltung, Leistungseigenschaften des Menschen, natürliche Umwelteinflüsse, Beachtung von Verkehrsart und -dichte, Verfügbarkeit der Antriebs- und Ruderanlage, Wirtschaftlichkeit, Emissionskontrolle, Stabilität und Beanspruchung des Schiffskörpers, Sonderaufgaben (Feuer / Wasser, Suche / Rettung, Eisfahrt, Ab-schleppen / Bergen, Piraterieabwehr)

Art und Ablauf partieller Prozesse – darin eingeschlossen sind der Einsatz personeller und technischer Mittel sowie alle Formen der internen und externen Kommunikation- werden vorrangig durch den Charakter der Betriebszustände bestimmt, die im Wesentlichen durch natürliche geografische, hydrologische, verkehrstechnische, rechtliche, organisa-torische u.a. Bedingungen gekennzeichnet sind. Betriebszustände sind : Offene See, Küstennähe, Ansteuerung, Verkehrstrennungsgebiet, Fluß/Kanal/Hafen und Liegen vor Anker. Sonderzustände werden durch Sonderaufgaben herbeigeführt (s.o.).

Ein Schiffsführungssystem ist hierarchisch aufgebaut und verfügt über die folgenden Ebenen : SENSOREBENE : hier sind alle technischen Systeme für die Messung mathematisch-physikalischer interner und externer Zustandsgrößen (Signale, Daten) des Schiffsbetriebes sowie für den Empfang oder die Eingabe anderer direkter Prozessdaten eingeordnet.

DARSTELLUNGS- und ANZEIGEEBENE : in dieser Ebene werden die Daten der Sensor- ebene aufbereitet und je nach Verwendungszweck den Hauptprozessen Schiffsführung und Schiffsmaschinenbetrieb zugeordnet. Sie zeichnet sich durch eine Vielzahl von Displays (auch multifunktionalen Charakters) unterschiedlicher Inhalte und lokaler Anordnung aus. In der Regel stellt sich hier die Schnittstelle zwischen Nautiker und Prozess dar. Der Zugang zu Prozessdaten erfolgt über Bedieneinheiten und Menüs unterschiedlicher Beschaffenheit. Diese Ebene liefert gegenwärtig die technische und funktionelle Basis für die Situationserkennung, die interne Modellbildung und Entscheidungsfindung.

ENTSCHEIDUNGS- und HANDLUNGSEBENE : in dieser Ebene werden die von der Darstellungs- und Anzeigeebene angebotenen, erlangten, aufgenommenen und verar-beiteten Daten / Informationen mental zu einem Abbild der aktuellen Situation zusammengefügt.
Diese wird mit einem Sollzustand verglichen und aus den Differenzen Handlungen zur Gewährleistung bzw. Herstellung der geplanten Qualität eines partiell betrachteten Prozesses und der Schiffsführung insgesamt abgeleitet und durchgeführt. Bewertungs-grundlage ist die Höhe der Gefahr für die Erfüllung von Aufgaben.

RÜCKKOPPLUNGS- oder SCHIFFSBETRIEBSEBENE : die Handlungen in dieser Ebene wirken sich auf den Zustand des gesamten Schiffsbetriebsprozesses aus (Schiffsführung + Schiffsmaschinenbetrieb). Die operative Zusammenarbeit mit der organisationa-len Ebene erfolgt über Kommunikationseinrichtungen.

ORGANISATIONALE EBENE : diese Ebene umfasst Reederei, Flotte, Verwaltung u.ä.. Sie ist für die externe Planung und Gestaltung der Bedingungen und des Betriebes eines Schiffes bei der Durchführung des Transportauftrages zuständig.


Die folgenden Thesen sollen eine erste Orientierung für die Diskussion über die Neubewertung der Schiffsführung darstellen (vergl. u.a. Kersandt, D. : „Die Kenntnis der Ursachen menschlichen Versagen bei Seeunfällen sowie die Berücksichtigung der Leistungseigenschaften des Menschen sind Voraussetzungen für die Erhöhung der Verlässlichkeit von Mensch-Maschine-Systemen in der Schiffsführung“ ( fe-initiative / 2006; Deutsches Maritimes Kompetenznetz DMKN; Quelle:http://www.dmkn.de/1779/seeverkehr.nsf/ f1b7ca69b19cbb26c12569180032a5cc/9ce68aa3ed591c0ac12571410051b91b!
OpenDocument) :

"... Immer wieder wird es neue technische Entwicklungen geben, deren Ziel es ist, die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit der Schiffsführung zu verbessern. Betrachtet man aber kritisch den gegenwärtigen technischen Stand, muss man feststellen, dass für den Bereich der nautischen Schiffsführung die Verlässlichkeit dieses Prozesses noch nicht wesentlich verbessert werden konnte. Diese Aussage kann vor allem durch folgende Mängel belegt werden :

1 : Die technische Entwicklung hat bei unveränderbarem Gesamtzeitfonds des WO in der Seewache zu einer Zunahme des Zeitaufwandes für die indirekte Prozessüberwa-chung bei gleichzeitiger Abnahme der verfügbaren Zeit für die direkte Prozessüberwachung geführt.

2 : Die Folge dieser Entwicklung ist ein erhöhter Zeitaufwand für Dekodierungs- leistungen des WO zur Erkennung und Umsetzung indirekter Signale in hand- lungsrelevante Informationen und die damit verbundene Reduzierung der Zeit für die Entscheidungsfindung.

3 : Das angestrebte Ziel, die Entscheidungsfindung selbst zu erleichtern, ist daran gescheitert, dass die Erhöhung der Menge der angebotenen Signale nicht gleichzeitig mit ihrer qualitativen Verbesserung, d.h. mit der Erhöhung ihres handlungsrelevanten Charkters (z.B. durch die Interpretation ihrer Bedeutung) verbunden war. Diese wohl nicht gewollte Überbetonung der Quantiät hat die Erkennung komplexer Abbilder von Situationen eher verhindert als gefördert. Die sogenannte „Prozessent-fremdung“ ist die Folge einer solchen Entwicklung. Sie äußert sich u.a. in fehlenden Lerneffekten und in fehlenden „inneren“ Vergleichsvorgängen.

4 : Die technische Entwicklung war mit einer Reduzierung der manuellen Prozess- eingriffe (siehe u.a. Bahnregelung) und mit einer Erhöhung der rechnergestützten automatischen Prozesseingriffe verbunden.
Die damit verbundenen Hoffnungen für die Erhöhung der Sicherheit wurden offensichtlich nicht erfüllt, denn der Anteil der durch menschliches Versagen verursachten Seeunfälle blieb über Jahrzehnte konstant.

5 : Nationale und internationale Maßnahmen zur Regelung, Überwachung und Lenkung des Verkehrs sowie Maßnahmen zur Verbesserung der Ausbildungsqualität haben dazu beigetragen, den existierenden Qualitätsmangel von bordautonomen Schiffsfüh-rungssystemen (als Mensch-Maschine-Systeme in ihrer Gesamtheit) zu kompensieren. Das ist eine der wesentlichen Ursachen für die unverändert hohe Fehlerursache „menschliches Versagen“.

6 : Die Anzahl der angebotenen Daten bzw. Signale hat sich bei konstant gebliebener menschlicher Informationsverarbeitungskapazität ständig erhöht.

7 : Ab einem Zeitraum in den siebziger Jahren ergeben sich aus den verschiedenen Gründen Qualitätsunterschiede im Schiffsführungspersonal, was sich u.a. in Verlusten hinsichtlich der Fähigkeiten, angebotene Daten / Signale in der erforderlichen Zeit vollständig und richtig zu erfassen, auszuwerten, zu selektieren, zu bewerten und in Entscheidungen / Handlungen umzusetzen, äußert.

8 : Der eigentliche Vorteil, den Prozess numerisch immer schneller und exakter beschreiben zu können, wird dadurch aufgebraucht, dass der Mensch diesen Vorteil nicht mehr umzusetzen in der Lage ist. Trotz hohen gerätechnischen (und finanziellen) Aufwandes, wird der Prozess nicht sicherer und auch nicht wirtschaftlicher.

9 : Abhilfe kann nur geschaffen werden, wenn Quantität der Prozessbeschreibung in Qualität, d.h. in bewertete Zustandsdiagnosen, gewandelt wird und damit die Schere zwischen Datenangebot und menschlicher Leistungsfähigkeit geschlossen werden kann. Hier liegen die Reserven für intelligenzintensive Bausteine.
Die Differenz zwischen dem menschlichen Leistungsvermögen und den situativen Anforderungen muss durch maschinell verfügbare und aktivierbare spezifische „Wissens-Erfahrungs-Reserven“ verringert werden."

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Strategische Orientierung der Schiffsführung als eine notwendige Bedingung für Innovationskraft, praxisnahe Lehre und anspruchvolle Forschung – kritische Bestandsaufnahme und Erfordernisse für die Zukunft

Diethard Kersandt

Einführung

Auf seiner 81. Session beschloss das Maritime Safety Committee (MSC), Im Rahmen der Arbeitsprogramme der NAV and COMSAR Sub-Committees bis zum Jahre 2008 eine “e-navigation” – Strategie erarbeiten zu lassen. Die Arbeitsdefinition für diesen neuen Begriff lautet :

             "E-navigation is the harmonized creation, collection, integration, exchange and presentation of maritime information on board and ashore by electronic means to enhance berth-to-berth navigation and related services, for safety and security at sea and protection of the marine environment… … This state of rapid technological development and change is occurring not just in the arena of electronics, but also, and perhaps even more crucially, in the design and operation of ships themselves. … … We are fast approaching a watershed in this respect. The imperative to evolve a radical new approach to the traditional art and science of navigation is growing. Most of the fundamental elements for such a change exist. The challenge now is how we combine and integrate them into systems that will have a significant beneficial effect far into the future.”

(http://www.imo.org/About/mainframe.asp?topic_id=1534&doc_id=8438 IALA E-Navigation Seminar)

Diese Worte des Generalsekretärs der IMO, Efthimios E. Mitropoulos, am 2.Juli 2007 zur Eröffnung eines IALA- Seminars über die e-navigation, sind klare Analyse, Bestandsaufnahme und strategische Orientierung. Natürlich sind viele Erkenntnisse, die sich gegenwärtig um diese Initiative ranken, nicht ganz neu. Neu ist vielleicht der Versuch, einen klaren Ausgangspunkt für notwendige Veränderungen zu definieren. In diesem Zusammenhang sollten wir die Initiative als Chance begreifen, eigene Positionen kritisch zu überprüfen, die Herausforderungen an die ganzheitliche Gestaltung von Mensch-Technik-Systemen anzunehmen und Vorstellungen entwickeln, welchen Beitrag die deutsche maritime Gesellschaft zu leisten imstande ist.
Im folgenden Beitrag wird versucht, auf der Grundlage einer kritischen Analyse eine Diskussionsgrundlage für ein notwendiges Umdenken auf dem Gebiet der Schiffsführung anzubieten und die „unbedingte Notwendigkeit eines radikal neuen Herangehens an die traditionelle Kunst und Wissenschaft der Navigation“ als Aufforderung zum Handeln an einem „Wendepunkt“ zu erkennen.

Wissenschaft und Bildung – eine kurze Bestandsaufnahme

Quantität und Qualität des wissenschaftlich-technischen Fortschritts erwachsen aus dem Bildungsniveau des Einzelnen, aus den Verwertungsbedingungen hoher wissenschaftlicher und beruflicher Bildung sowie aus dem Wissens- und Erkenntnispotenzial aller Zweige der Industrie, des Verkehrs, der Technik und der Wissenschaft. Ein Schiff gehört zu den kompliziertesten ingenieurtechnischen Bauwerken. Sein Bau aber auch seine Beherrschung, sein sicherer und wirtschaftlicher Betrieb, seine Eingliederung in den internationalen Gütertransport und in internationale Rechtsvorschriften, die Optimierung reedereiwirtschaftlicher Prozesse, der Umweltschutz u.v.a.m. verlangen heute mehr als zuvor differenzierte und langfristige Wissenschafts-, Forschungs- und Bildungskonzepte. Können wir auf derartige Konzepte zurückblicken, von ihrer Umsetzung profitieren oder stehen wir angesichts neuer internationaler Orientierungen, wie sie in der „e-Navigation – Strategie“ zum Ausdruck kommt, vor einer nur sehr schwerfällig lösbaren Aufgabe ? Haben wirdiese Aufgabe nicht ohnehin schon gelöst ? Sind unsere Produkte nicht bereits weltmarktfähig ? Ist die e-Navigation nur ein „Papiertiger“ ? (s. Jonas, M. in Schiff und Hafen, Heft 12 /2007, Seite 18 ff).

Die Herausbildung und die Geschichte von Universitäten/Technischen Hochschulen sind immer aus den gesellschaftlichen Ansprüchen an die Wissenschaft zu erklären. Sie sind der eigentliche Motor der Entwicklung und Herausforderung an die junge Generation, ihr Bewährungsfeld und der Aktionskreis für Innovationen. Das gilt natürlich auch für maritime Einrichtungen in der Bundesrepublik Deutschland. Wissenschaft wird heute in zweierlei Hinsicht angewandt : als theoretische Verallgemeinerung empirischer Erfahrungen und vor allem - und das ist der entscheidende Beschleunigungsfaktor - als Prognose zukünftiger Betriebsprozesse, die auf der Basis erkannter Gesetze der Technik und Technologie aufgestellt werden kann.

Was ist auf diesem Gebiet in der Schiffsführung geschehen ? Überrascht uns die Initiative der IMO / IALA ? Ist sie von der Bundesrepublik Deutschalnd ausgegangen ?
Ein Reihe von Fachleuten hat seit Jahren darauf verwiesen, dass sich Stellung und Funktion des Nautikers in der Schiffsführung grundsätzlich gewandelt haben. Das Tätigkeitsbild hat sich geändert. Die Steuerung eines Prozesses nach seinem Informationsmodell stellt neue Anforderungen an die schöpferische Arbeit, die Entschlusskraft, die Konzentration, die nervliche Stabilität, das Verantwortungs-bewusstsein, die Prozess- und Systemkenntnis und auch an die praktischen Fähigkeiten und Fertigkeiten der Kapitäne und Nautischen Schiffsoffiziere. Problemlösungen wurden in der Fachpresse vorgestellt, fanden bisher aber wenig Gehör. Übergeht man den gesetzmäßig verlaufenden qualitativen Wandel, verbleibt als Erklärung für das Versagen des Menschen die mangelhafte „situation awareness“, eine gerade aktuelle Erklärung für den nach wie vor hohen Anteil des „menschlichen Versagens“ an Bord. Selbst Seeunfallanlysen mit klarer Benennung von Ursachen, die durch mangelhafte Systemgestaltung provoziert wurden, haben weder zu einer neuen Qualität der Ursachenforschung (die Einrichtung organisationeller Strukturen, z.B. des Bundesamtes für Seeunfalluntersuchung, hilft da nicht weiter) noch zu prinzipiell neuen, verlässlichen Schiffsführungssystemen geführt. Die deutsche maritime Wirtschaft lebt im wesentlichen von einem Humankapital, dessen Grundlagen vor vielen Jahren gelegt wurde und das den Anforderungen der Gegenwart noch genügt. Wenn das nicht mehr effektiv genug erscheint, werden Engpässe der eigenen „human resources“ durch den Import von „Fremdkapital“ geschlossen. Die Anforderungen der Schiffsbesetzungsvorschriften werden immer noch erfüllt, die Qualität des Humankapitals aber gibt zu ernsthaften Sorgen Anlass. Die Auftragsbücher der Werften sind (2007) voll. Das internationale Seetransportgeschäft läuft gut. Gerade in dieser Zeit muss die maritime Gesellschaft umdenken, um den globalen strategischen Anforderungen zu begegnen. Aber auch die gegenwärtige Finanz- und Wirtschaftskrise ist Grund und Gelegenheit genug, die Stärken von Wissen, Erfahrungen und außergewöhnlichen Leistungen des deutschen maritimen Humankapitals im Sinne der Zukunft zu sammeln und inhaltlich neu zu organisieren.

Die teilweise schon aktuellen Anforderungen an Wirtschaftlichkeit und Sicherheit des Schiffsbetriebes, die Stellung und Funktion des Menschen im Schiffsführungsprozess, die Konflikte auf der Nahtstelle Mensch-Technik, die Herausbildung, Verallgemeinerung und Nutzung des Humankapitals u.a.m. ziehen die Notwendigkeit nach einer neuen gesellschaftlichen Bewertung maritimer Berufe und Tätigkeiten nach sich. Die Prüfung einer differenzierten, auch akademischen Bildung, die Neuorientierung des maritimen, vor allem strategisch ausgelegten wissenschaftlichen Profils sowie Formen und Methoden der Forschung, ihre Inhalte, Kooperationsformen und Fördermöglichkeiten sind darin einzuschließen ( s. Generalsekretär der IMO am 02. Juli 2007 : … We are fast approaching a watershed in this respect.).

Die Schiffsführung als Ausdruck menschlicher Tätigkeit auf See ist historisch gewachsen und in diesem Prozess immer als die Einheit von theoretischer Beschreibung und Erklärung sowie von praktischer Erfahrung, von Wissen und Können erkannt, genutzt und weiterentwickelt worden. Innovationen aber gehen nicht vorrangig von der Theorie aus, sondern von den Widersprüchen in der Praxis. Um sie zu erkennen, bedarf es gut ausgebildeten Personals genauso wie hervorragender Lehrer, Forscher und wissenschaftlich-technischer Ausrüstungen. Eine Postionsbestimmung der Schiffsführung vorzunehmen, die in das moderne Gebäude maritimer Wissenschaften hineinpasst und die die Verlässlichkeit eines Mensch-Maschine-Systemes in seiner Gesamtheit zum Ziel hat (The imperative to evolve a radical new approach to the traditional art and science of navigation is growing.) ist ein Gebot der Stunde. Nach Auffassung des Autors hat sich die Aufmerksamkeit von Politik, Industrie, Bildung und Verwaltung in den letzten 15-20 Jahren fast ausschließlich auf den Schiffbau, die Meerestechnik und den Umweltschutz sowie auf technisch-organisatorische Fragen der Schiffssicherheit konzentriert. Die Führung eines Schiffes selbst, Probleme des menschlichen Versagens, die Seeunfallursachenforschung, die Verbesserung von Mensch-Maschine-Schnittstellen, Probleme der Informationsverarbeitung auf der Brücke, Merkmalsveränderungen des Tätigkeitsbildes eines Nautikers, moderne Gestaltungsformen der „guten Seemannschaft“ und Anforderungen an Bildungsinhalte sind aus dem Blickfeld der Öffentlichkeit verschwunden. Die Gesellschaft wird nur aufmerksam, wenn sich ein Seeunfall ereignet und dann hat in der Regel der Mensch, nicht das System, versagt. Auf der Suche nach der Schiffsführung

Geht man im Internet auf die Suche nach der Schiffsführung, findet man auf den Seiten des Bundeministeriums für Wirtschaft und Technologie unter der Rubrik „Kompetenznetze Deutschland“ / „Innovations-Highlights“ für das Innovationsfeld Maritime Technologien im Zeitraum 01.01.1995 bis 30.10.2007 den Eintrag :

Es wurden keine Treffer gefunden.“

Die Nationalen Maritimen Konferenzen 1 – 5 (Emden, 13.06.2000; Rostock-Warnemünde, 06.11.2001; Lübeck, 26.05.2003; Bremen, 25.01.2005; Hamburg, 04.12.2006) orientieren weitgehend auf den Schiffbau und seine Zukunftssicherung :

„Ein Ziel ist, das System Schiff weiter zu verbessern, etwa durch die Entwicklung neuer Schiffstypen und verbesserter Schiffskonstruktionen.“ (2000) „... Neue Technologien und konstruktive Konzepte, wie z.B. Doppelhüllentanker oder die Entwicklung anwen-dungsfreundlicher Assistenzsysteme zur Verhinderung und Bekämpfung von Notfallsituationen, sind nur einige Beispiele dafür. ...“ (2003)

„... Das im Vorjahr positiv evaluierte Förderprogramm 2000-2004 „Schifffahrt und Meerestechnik für das 21. Jahrhundert“ wird bis 2010 fortgeschrieben und verstetigt.“ (2005)

„... Herausragend wichtig sind die Maßnahmen gegen den Fachkräftemangel im Schiffbau.“ (2006)

Im Jahre 2002 gab das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie - Referat Öffentlichkeitsarbeit - ISSN 0342 - 9288 (BMWi-Dokumentation) den durchaus interessantenund kritischen Beitrag „Vernetzungspotentiale innerhalb der maritimen Wertschöpfungsketten am Schiffbau-, Seeschiffahrts– und Hafenstandort Deutsch-land“ (erarbeitet durch die renomierte Firma Roland Berger Strategy Consultants) heraus. Bei der Vorstellung des Berichtes hieß es :

"Meine Damen und Herren, die Bildungs- und Forschungslandschaft ist heute weitgehend zersplittert... ... Denn in Deutschland obliegt die Kulturhoheit den Ländern; ebenso die Verantwortung für die einzelnen Bildungs- und Forschungsinstitutionen, die ihren Aufgaben heute, wie gesagt, unter den erschwerten Bedingungen einer sehr zersplitterten Organisation nachgehen.“

Die Bundesregierung teilt unter „http://www.hightech-strategie.de/de/77.php“ mit : „... Der Schiffbau soll seine Weltmarktposition bei hochkomplexen Spezialschiffen festigen und seine Wettbewerbsfähigkeit bei Standardschiffen durch Prozessinnovationen erhalten. Die Bundesregierung strebt an, dass die deutsche meerestechnische Industrie rechtzeitig mit innovativen Systemlösungen am Weltmarkt präsent ist und so vom weltweiten Wachstum der Offshore-Branche profitieren kann. ... .

.. Das BMWi-Förderprogramm "Schifffahrt und Meerestechnik für das 21. Jahrhundert" finanziert vorwiegend industriegeführte Verbundprojekte, in denen Unternehmen mit Hochschulen oder Forschungseinrichtungen an einem gemeinsamen Entwicklungsziel arbeiten.“

Schließlich veröffentlicht das FZ Jülich unter der Rubrik „Schifffahrt“ (http://www.fz-juelich.de/ptj/schifffahrt/) : „...Schwerpunkte der Förderung sind Forschung und Entwicklung mit folgenden Zielsetzungen: Entwicklung neuer Schiffstypen und verbesserter Schiffskonstruktionen Weiterentwicklung der Schiffshydrodynamik Verbesserung der Schiffssicherheit Erhöhung der Zuverlässigkeit des Schiffsbetriebs Verringerung der Lärmbelastung und Schwingungserscheinungen Schonung der Umwelt“

Das BMBF informiert : Fachhochschulen leisten angewandte Spitzenforschung / Projektstart der Förderrunde FHprofUnd (http://www.bmbf.de/press/2036.php) : „... Schwerpunkt des Programms ist die Förderung von innovativen und anwendungsbezogenen Verbundvorhaben der Fachhochschulen mit Unternehmen, vor allem mit kleinen und mittleren Unternehmen in der Region. Insbesondere in den Bereichen Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften und Wirtschaft arbeiten Wissenschaft und Wirtschaft eng zusammen, wodurch das Know-how beider Seiten schnell in Innovationen und vor allem in Produkte fließen kann....“

So gut und vorteilhaft das für die Finanzierung einer Bildungseinrichtung auch sein mag und die enge Bindung der Fachhochschulforschung mit klein- und mittelständischen Betrieben in anwendungsbezogenen Verbundvorhaben fördert, so stark engt es den Blick für die Zukunft ein.


1. Wir gehen darüber hinweg, dass sich mit der rasanten technischen Entwicklung und ihren bereits erschlossenen Möglichkeiten Inhalt und Charakter der Tätigkeit der Menschen an Bord verändern und allein daraus neue Verhältnisse zur Technik, zur Umwelt und zum Prozess erwachsen.

2. Wir kennen die wahren Ursachen menschlichen Versagens an Bord (Fehlhandlungen, Handlungsmängel) nicht, da wir über nur sehr unvollkom- mene und veraltete Methoden der Seeunfallanalyse verfügen und die Analyse fast ausschließlich auf die technische Rekonstruktion von Abläufen konzentrieren.

3. Wir orientieren die wissenschaftliche Arbeit und die Forschung fast ohne Ausnahme auf die Bereiche Schiffbau, Transporttechnologien, Häfen und Umwelt; haben aber für das Spannungsfeld „Schiffsführung“ als Nahtstelle für das Auftreten und Entdecken von Widersprüchen keine tragende und zukunftsweisende Profillinie.

4. Wir haben keine universitäre Bildung und Forschung auf dem Gebiet der Schiffsfüh-rung und verzichten weitgehend auf das dazugehörende wissenschaftliche Lehr- und Forschungsgebäude. Anspruchsvolle Formen der Widerspruchsanalyse an Bord sind eher selten und stehen nicht mehr als Quelle neuer Ideen zur Verfügung.

5. Wir verkennen, dass allein strukturell-organistionelle Maßnahmen, so wertvoll und nützlich sie für die operative Arbeit in der Forschung auch sein mögen und die Bedingungen für eine breite Kooperation verbessern (s. a. Kompetenznetze), das Problem einer langfristigen Orientierung und Finanzierung grundlegender wissenschaftlicher Arbeiten nicht lösen können.

6. Wir müssen erkennen, dass Hoch- und Fachhochschulen, die sich mit der Ausbildung von Nautischen Schiffsoffizieren und mit der Forschung beschäftigen, ihren Aufgaben „unter den erschwerten Bedingungen einer sehr zersplitterten Organisation nachgehen.“ (s.a. Gutachten Roland Berger Strategy Consultants).

7. Wir müssen akzeptieren, dass die „Jagd“ nach Drittmitteln und ihre erfolgreiche Einbringung in der Regel allein die Reputation eines Professors und seiner Einrichtung begründet, eine verantwortungsvolle langfristige Orientierung des wissenschaftlichen Profils aber viel zu wenig honoriert und gefördert wird.

8. Wir müssen für den Bereich des Bildungswesens kritisch zur Kenntnis nehmen, dass die Reeder mit den ihnen gegebenen Möglichkeiten Zentren für die maritime Bildung und das Training (z.B. leistungsfähige Schiffsführungssimulatoren) einrichten und finanzieren, auf deren Grundlage sie versuchen, den aktuellen Anforderungen an ihre Schiffsoffiziere zu begegnen. Auch bei sehr positiver Einschätzung derartiger Initiativen kann man sie doch als ein Setzen von Alarmzeichens für bestehende Mängel in Bildung und Forschung ansehen.

9. Wir unterschätzen oder übergehen es, dass sich der Umschlag von Wissen in den letzten Jahren sehr beschleunigt hat und sind mit den üblichen Verfahren und Methoden in Wissenschaft, Forschung und Lehre nur noch in der Lage, darauf zu reagieren.

10. Wir haben uns damit abgefunden, dass wir mangels wissenschaftlicher Grundlagen und langfristiger Orientierungen den Einfluss auf die Gestaltung internationaler Vorschriften und Regelungen weitgehend verloren haben und drohen, in die Rolle eines „Kommentierers“ überzuwechseln.

11. Wir müssen auch zur Kenntnis nehmen, dass der Einfluss von Verbänden, Gesellschaften und Vereinen (z.B. DGON) auf die Erkennbarkeit und Beseitigung von Mängeln in der Fachdisziplin Schiffsführung wenig wirksam war.

12. Wir müssen schließlich einschätzen, dass Reeder, Bildungs- und Forschungs- einrichtungen, Kapitäne und Schiffsoffiziere sowie Verwaltungen es nicht ver- standen haben, die akuten Probleme in der Beherrschbarkeit der Schiffs- führungsprozesses in einer solchen Weise zu analysieren und aufzube- reiten, dass sie die Notwendigkeit des Zusammenwirkens von Mensch und Technik als strategische Aufgabenstellung größter gesellschaftlicher Relevanz erkennen läßt.


Wissen gewinnen, nicht verschenken – auch eine stategische Forderung

Es ist bekannt, dass man in der „Informations- und Wissensgesellschaft“ mit dem Rohstoff „Wissen“ Geld verdienen kann. Dazu muss es allerdings erfasst, bewertet, veredelt und verallgemeinert werden und sich in Form von „materieller Gewalt“ (also in technischen Produkten und Verfahren) national, möglichst aber auf dem Weltmarkt, umschlagen.
Woher aber nimmt man das Wissen ? Wo wird es produziert ? Wer „baut“ es mit welchem Recht „ab“ ? Wird der Erwerb und die Nutzung von Wissen bezahlt ? Gibt es „Maschinen“ für die Gewinnung von Wissen ? Wer wird zur Verantwortung gezogen, wenn sich vermeintliches Wissen als „Unwissen“ erweist ?

Für die Seefahrt ist es typisch, dass das Wissen (auch Erfahrungswissen) auf See entsteht, auf See angewendet wird und auf See seine Vervollkommnung erfährt.
Geht der Seemann an Land, „steigt auch sein Wissen ab“, verwandelt sich aus seiner beruflichen Erscheinungsform in einen individuellen „Besitzstatus“, der wegen mangelnder Nutzung verkümmert, verschleißt, unbrauchbar oder nur nach erneuter „Auffrischung“ einsetzbar wird.

Daraus erwächst der nicht zuletzt wirtschaftliche Zwang für den „Abbau“ des Wissens an Bord, nämlich in den Prozessen, in denen es entsteht und seine Bestätigung oder weitere Vervollkommnung erfährt. Lassen Mittel und Methoden der Schiffsführung das heute zu ?
Das Wissen, das der Reeder zur Führung seiner Schiffe benötigt, ist nutzerorientiertes Wissen. Es reicht nicht mehr aus, allein den Erfolg in der mathematisch genauesten Beschreibung des Manövrierverhaltens unter bestimmten Bedingungen zu sehen, sondern seine Implementierung in die Gesamtheit der Qualitätsmerkmale der zu führenden Prozesse in den Mittelpunkt zu stellen.
Ganz allgemein ist Wissen gespeicherte Information über einen Zustand. Wird die Bedeutung der Information für ein Problem erkannt, wandelt sich Wissen in Erkenntnis. In Prozessleitsystemen ist eines der Ziele, Informationen über Prozesszustände zur richtigen Zeit an die richtige Adresse, den Operateur, zu liefern.
Wissen muss als Rohstoff, als Gegenstand von Verarbeitungsprozessen und als Produkt für z.B. die Entwicklung intelligenter Systemkomponenten von der Informations- und Wissensgesellschaft aufgefasst, behandelt und in die Wertschöpfungskette eines Reedereiunternehmens integriert werden.

Wissenserwerb und Wissensanwendung in der Schiffsführung sind also immer mit der Nutzung von Wissen verbunden. Damit bildet Wissen eine wichtige Grundlage für die Handlungsregulation, d.h. das Auslösen von Aktionen zur Steuerung des Systems. In der Regel weitet sich das Wissen auf Verfahrensabläufe und Vorgänge aus, die sich aus einer Vielzahl von meistens miteinander verketteten Zuständen und daraus resultierenden Einzelhandlungen ergeben. Werden Handlungen miteinander verknüpft, um ein Problem zu lösen, wird Wissen über Problemlösungsstrategien angewendet, im Prozess selbst modifiziert und schließlich in eine bestimmte Problemklasse eingeordnet.
Wissen ist also mehr als die Kenntnis von Informationen und Daten.
Es entsteht im Verlaufe von Steuerungsprozessen, im Ergebnis von unzähligen Widersprüchen und ihren Lösungen : es entsteht in der Praxis während der individuellen Auseinandersetzung des Menschen mit seiner Umwelt.

Mit wachsender Besorgnis verfolgt der Autor den immer geringer werdenden Anteil wissenschaftlicher Beiträge und Problemdiskussionen über die Schiffsführung in der deutschen Fachliteratur.

Nur selten kommen Kapitäne und Nautische Schiffsoffiziere zu Wort.

Über die Führung eines Schiffes auf See, Erfahrungen im Umgang mit technischen Systemen, Stärken und Schwächen in der Ausbildung, Belastungen in der Seewache, Konsequenzen für die Prozessgestaltung, Probleme der Bedienbarkeit von Geräten, das menschliche Versagen und seine Ursachen, die „gute Seemannschaft“, die Gestaltung von Mensch-Maschine-Schnittstellen, Probleme der menschlichen Leistungsgrenzen in der Informationsverarbeitung und vieles andere mehr wird kaum noch berichtet. Auf dem internationalen Büchermarkt aber häufen sich die Bucherscheinungen in diesem Bereich. Es ist nicht verwunderlich, dass die Initiative „e-navigation“ im Jahre 2005 vom britischen Transportminister gestartet wurde und in kurzer Zeit eine weltweite Beachtung fand.

Reeder, die sich für den Betrieb eines eigenen Simulators entschieden haben, können auf ihren Schiffen die Maßstäbe setzen, die sie aus der Sicht der Erfüllung der Ziele ihres Unternehmens für sinnvoll erachten. Darüber hinaus haben sie die Möglichkeit, technische Veränderungen der Ausrüstung zunächst im Simulationsbetrieb zun testen, die Handhabung neuer Schiffe zu trainieren und neue Einsatzgebiete in die Weiterbildung ihrer Kapitäne und Offiziere aufzunehmen.
Beispielhaft sollen hier die NSB Niederelbe Schiffahrtsgesellschaft in Buxtehude und die INTERSCHALT maritime systems AG mit ihrem Maritime Education and Training Center in Schenefeld bei Hamburg genannt werden.
Sind diese neuen Zentren aber nicht zugleich ein Armutszeugnis für die traditionellen maritimen Bildungseinrichtungen ? Es ist noch gar nicht lange her, da wurde eines dieser Zentren in der See- und Hafenstadt Hamburg, die eine überaus lange und erfolgreiche Tradition in Schiffbau, Schifffahrt, Bildung und Wissenschaft hat, geschlossen. Ist es nicht an der Zeit, eine Zentrum für die Ausbildung maritimer Eliten, für die Vermittlung, Gewinnung und Anwendung praxisnahen und wissenschaftlich anspruchsvollen Wissens zu errichten, das einen international messbaren Beitrag für neue, ganzheitliche Systementwürfe und aufgabenorientierte verlässliche Prozessleitsysteme (Schiffsbrücken) liefern kann ? (Mit der Einrichtung des neuen "Maitimen Trainingszentrums" in Hamburg scheint ein Baustein auf diesem Weg zu existieren, aus dem nun ein "Haus" gebaut werden muss !)
Jedenfalls begreift der Verfasser so einen „Wendepunkt“ – in der Schiffsführung !

Simulatoren dienen nicht nur dem Training, sondern eignen sich in hervorragender Weise für die Gewinnung von Prozesswissen, seine Verallgemeinerung, Veredelung und der Vorbereitung seiner Rückführung in die Praxis.
In welcher Weise aber sind wir in der Lage, diese „Rohstoffquelle“ Wissen abzubauen ? Können wir die menschliche Leistungsfähigkeit bei der Entwicklung von Schiffsführungssystemen in Rechnung zu stellen ? Wissen wir, wie der Mensch in kritischen Situationen „funktioniert“ ? Kennen wir seine Schwächen ? Wissen wir, welche Fehler in der Praxis zu gefährlichen Situationen führen ? Können wir derartige Situationen überhaupt erkennen ? Sind wir in der Lage, Risiken abzuschätzen, zu planen, zu gestalten ? Nutzen wir die Stärken des Menschen für den Entwurf komplexer (ganzheitlicher) Führungssysteme ? Verfügen wir über eine Unfallklassifikation, die von einem humanorientierten Untersuchungsansatz ausgeht ? Auf welche Weise generieren wir das Wissen der Kapitäne und Offiziere aus der Praxis ? Wer erkennt Widersprüche und nutzt sie als Ansporn für Neuerungen ? Befassen wir uns überhaupt mit der Verlässlichkeit von Mensch-Maschine-Systemen ? Was von allem ist Bestandteil der Aus- und Fortbildung von Schiffsoffizieren ?

In der Bundesrepublik Deutschland fehlt seit vielen Jahren eine strategische Forschungslinie, die sich mit den Problemen des „human error“ bzw. mit dem „human factor“ in einer Weise befasst, wie sie in vielen anderen Ländern (z.B. USA, Holland, Norwegen, Schweden, Großbritannien) praktiziert wird.
„Maschinen“ für die Gewinnung von Wissen aus der Schiffsführung fehlen. Obwohl auch hier die Möglichkeit der Sammlung und Speicherung technischer Daten besteht, gelingt der Umschlag in Wissen kaum, da Bewertungs- und Vergleichsverfahren noch unüblich sind und lediglich in Testreihen untersucht wurden (s. NARIDAS (Navigational Risk Identification and Assessment System) in HANSA, Heft 07 / 2007).
Simulatoren, die mit solchen Komponenten ausgerüstet sind, können bei Kapitänen und Schiffsoffizieren vorhandene Potenziale erschließen und die Produktivität des Wissens im Schiffsführungsprozess steigern. Derartige Unterstützungssysteme sind eine Möglichkeit für die Verwertung von Wissen für die Prozessdiagnose und / oder – steuerung.
Informationen werden nur angezeigt, Wissen wird erzeugt. Das heißt, dass die Bedeutung der Informationen für die Situationserfassung, also der semantische Aspekt der Wissensverarbeitung die Leistungsfähigkeit von Expertensystemen, ja ganzer integrierter Brückensysteme, bestimmen wird.
Die Anlage von Wissensressourcen, ihre „Veredelung“, ihre Umwandlung in praktisch nutzbare produktive Kraft sowie ihre Pflege und Fortentwicklung erfordern einerseits praxisadäquate Prozessbedingungen und andereseits Werkzeuge („Maschinen“) für ihre Bearbeitung. Über beides können die Reeder verfügen und haben bereits begonnen, sich hochmoderne Testfelder zu schaffen. Sie haben Nutzungsrechte aber auch die Pflicht, die Richtigkeit von Wissen, seine Verallgemeinerungsfähigkeit, seine Kompatibilität und Qualität zu sichern (s.a. Abb. 1).
Wissen wird in der Informations- und Wissensgesellschaft mehr und mehr durch den Anwender bzw. in der Anwendung selbst produziert.
Die Erforschung der Ursachen und Bedingungen für spezifische Formen der Prozessführung mit dem Ziel ihrer Optimierung wird zu einer permanenten Angelegenheit der Ressourcennutzung zukunftsorientierter Unternehmen.
Die Forschung bleibt nicht auf akademische Institute beschränkt, sie wird zu einem Anliegen moderner Unternehmensführung. Eigene Erprobungs- und Trainings-einrichtungen mit hoher Anpassungsfähigkeit und variabler Nutzung sind dafür eine notwendige materiell-technische Voraussetzung. Verbunden mit modernen Verfahren der Prozessanalyse und Handlungsbewertung sowie geschultem Fachpersonal bilden sie ein großes Potenzial für maritimes Wissen (s.a. Abb. 2).

Abb. 1 Verschiedene Möglichkeiten zur Nutzung eines Prozess-Simulators (hier Schiffsführungssimulator)

Abb. 2 Voraussetzungen für den „Abbau“ von Wissen und Rückführung des „verdelten“ Wissens Welche Schwerpunkte zukünftiger Entwicklungen, die die nautische Schiffsführung tangieren, können benannt werden ? (vergl. Kersandt, D. : ( fe-initiative / 2006; Deutsches Maritimes Kompetenznetz DMKN; a.a.O.)

1. Reduzierung der Komplexität des Signal-, Daten- und Informationsangebotes durch aufgabenorientierte Strukturierung und Bewertung von Zuständen mittels qualitativer, auf Prozesswissen basierender Parameter (Aufgabenorientierungsaspekt).

2. Behandlung der Schiffsführung als Bestandteil eines Gesamtsystems mit dem Ziel seiner verlässlichen Funktion zur Optimierung des wirtschaftlichen Ergebnisses des Reeders. Das schließt Entwicklungen für die Arbeitsorganisation, die Aufgabenverteilung, die Kommunikation an Bord sowie zwischen Schiff – Land ein; z.B. Management-Systeme, Datenkommunikation, Datengewinnung, -auswertung und –nutzung, Sicherheitssysteme, Diagnosesysteme (Systemaspekt).

3. Entwicklung von Assistenzsystemen mit dem Ziel, den Menschen für seine Funktion als „interaktiver Problemlöser“ zu befähigen. Das zieht Entwicklungen von Simulations-programmen, von Lernsoftware, von Trainingsprogrammen für Situationserkennungs- und Problemlösungsprozesse und von borddatengestützten „Fallstudien“ zur Fehlererkennung nach sich (Wissensaspekt)

4. Die strategische Planung von Ressourcen (darunter auch des Risikos) wird zu einem bestimmenden Element der Reiseplanung. Das wird einen erweiterten Systemansatz an Bord und die Kommunikation Bord-Land erforderlich machen (Risikoaspekt des Prozesses)

5. Der Fortschritt integrativer Hardwarelösungen (Integrierte Brücke, Datenerfassung) wird Folgerungen für ähnliche Lösungen auf dem Softwaregebiet haben. Der existierende Vorsprung und die Verfügbarkeit über Daten und Kommunikationsmittel muss sich nun in der Entwicklung moderner Assistenzsysteme und Datenauswertungsverfahren sowie in problemlösungs-orientierten und integrierbaren Softwarestrukuren auf dem Schiff selbst und zwischen Schiff und Land niederschlagen (Bewertungs- und Bedeutungs-aspekt von Informationen).

6. Die Schiffsführung wird als Lehr- und Bildungsaufgabe definiert werden, die Ausbildungsinhalte verändern, den Gegenstand wissenschaftlicher Arbeiten über die Funktionsverteilung zwischen Mensch und Maschine bilden, neue ganzheitliche Systemlösungen aus der Sicht der Verlässlichkeit hervorbringen, Gegenstand neuer Definitionen zur „guten Seemannschaft“ sein und die Quelle und das Ziel von Wissen und Erfahrungen des Seemannes in der Praxis bilden (Zukunftsaspekt).


Schlußanmerkung

Es gibt keinen Grund, zu selbstsicher zu sein und der Produktphilosophie der Herstellern von Schiffsführungssystemen kritiklos zu folgen. Probleme des menschlichen Versagens und viele andere belastende Faktoren bilden einen ernsten Hintergrund für notwendige Veränderungen. Es trifft den „Endverbraucher“ Kapitän oder Wachoffizier am härtesten. In erster Linie wird er mit allen beruflichen, rechtlichen, sozialen, moralischen und ethischen Folgen konfrontiert. Daraus erwächst u.a. sein Recht, Veränderungen zu fordern und auch die Pflicht, an ihnen mitzuarbeiten.

Noch ist es Zeit, die neue Strategie der IMO / IALA als „Wendepunkt“ zu begreifen !

Dieser Beitrag erschien in SCHIFF & HAFEN“, Heft 02 / 2008, S. 78 - 83, unter dem Titel : „Strategische Orientierung der Schiffsführung“ 


                                                                 *** 

„Gute Seemannschaft“, Kompetenz, Komplexität und Prozess-beherrschung
Diethard Kersandt (2009)

1. Vorbemerkung
Es scheint so, dass sich der in den letzten 20 Jahren betriebene finanzielle und personelle
Aufwand für die Forschung und Entwicklung, an deren Ende heute die „nicht mehr
beherrschbaren komplexen Systeme“ stehen, zu einer Falle entwickelt hat, aus der man nur sehr mühsam entkommen kann. Ist die Komplexität zu einem Hemmschuh, vielleicht zu einem Feind der Sicherheit geworden ? Hat es noch Sinn, von den Nautikern „gute Seemannschaft“ zu fordern ? Was ist heute „gute Seemannschaft“ ?
Auf der einen Seite stehen wir vor den technischen Möglichkeiten der außerordentlich
schnellen und präzisen Prozessdatenerzeugung, auf der anderen Seite verlangen gerade
Hochrisikosysteme einfache Mittel zur Prozessbeherrschung. Das „Einfache“ hat sich durch unser Tun zum „Komplexen“ gewandelt.
Die ursprüngliche Absicht, das „Einfache“, das „Elementare“, das „Unzerstörbare“, das
„elementar Notwendige“ besser darzustellen und mathematisch zu beschreiben, führte durch die Möglichkeiten der Rechentechnik schnell zu einer unkontrollierten Ansammlung dieses „Einfachen“, so dass allein daraus die Zunahme der Komplexität erwuchs. Die zeitliche Verarbeitungsgeschwindigkeit von Informationen und ihre Anwendungsvielfalt haben sich außerordentlich erhöht. Die Darstellungsvielfalt „explodierte“, der Prozess selbst, das Führen eines Schiffes über See, veränderte seinen ursprünglichen Charakter kaum, wohl aber änderte sich der Charakter der Tätigkeit des Nautikers auf der Brücke.
Wir beschreiben mit höchstem technischen Aufwand einen fast unveränderten Prozess und wundern uns darüber, dass der Mensch unfähig ist, mit der massenhaft angehäuften Technik vernünftig umzugehen. Er macht Fehler und wir bestrafen ihn dafür ! Intergierte Systeme lösen das Komplexitätsproblem nicht ! Klagen über die Vermittlung der Grundsätze „guter Seemannschaft“ in der Ausbildung und die Weiterentwicklung in der Praxis selbst, gehen im Strudel der Anforderungsvielfalt und der veränderten Wertmaßstäbe des Berufes des Seemannes unter.
Haben wir die Systeme richtig dimensioniert ? Haben wir übersehen, dass die immer
umfassendere Systembeschreibung immer größere und detailliertere Datenmengen verlangt als der Nautiker gleichzeitig erkennen, aufnehmen, bewerten und verarbeiten kann ?
Die Fähigkeit des Menschen, höhere Forderungen z.B. in der Informationsverarbeitung durch „interne Umorganisation“, mentale Anpassung und Aktivierung geistiger Reserven zu erfüllen, ist (wahrscheinlich) aus biologischen Gründen kurzfristig nicht mehr entscheidend zu verbessern.
Die hohe Dynamik des Schiffsführungsprozesses, seine Zeitbezogenheit und seine Zufälligkeit sowie schnelle Prozesszustandsänderungen weisen auf die Notwendigkeit schneller Reaktionszeiten hin. Zunehmender Komplexität muss durch technische Maßnahmen, Expertensysteme, Diagnose, Störungsanalyse mit abnehmender Informationssuche begegnet werden.
Vorgefundene Situationen werden fast ausschließlich subjektiv interpretiert, zusammengefügt und mit den eigenen, momentan verfügbaren subjektiven Vorstellungen (bestimmt u.a. durch Wissen, Erfahrungen) über Risiko oder Gefahr verglichen. Die wahren Ursachen und Wirkungszusammenhänge für das menschliche Versagen bleiben solange im Dunkeln, bis die „Grauzonen“ zwischen vorliegenden Messwerten und ihren unscharfen Interpretationen / Bewertungen durch den Menschen nicht durch präzise gefahrenbasierte Zustandsbestimmungen beseitigt werden. Verdrängung, Erwartung und begrenzte Leistungsfähigkeit in der Informations-verarbeitung verdecken jedoch die Fähigkeit einer weitgehend objektiven Sachanalyse.
Der Begriff der „guten Seemannschaft“ ist weitgehend aus dem Sprachgebrauch der nautischen Schiffsoffiziere verschwunden. Andere Bezeichnungen haben ihn verdrängt : situation awareness, bridge team management, bridge resource management, ISM Code, e-Navigation und wenn etwas schief geht: human error / menschliches Versagen, Fehlverhalten und dann schließlich doch „schlechte Seemannschaft“.
Der Verfasser ist der Auffassung, dass die „gute Seemannschaft“ eines neuen Inhalts bedarf. Sie gehört seit Jahrhunderten zur Führungs eines Schiffes über See. Sie schließt Voraussicht, berufliche Moral und Ehre, Wissen, Können sowie kluges und vorausschauendes Handeln ein.
Das sind Eigenschaften eines Kapitäns und Nautischen Offiziers, die durch technische
Systeme, durch immer bessere Schiffe, durch tiefe Kenntnisse der natürlichen Umwelt, durch rechtliche und organisationale Regelungen und eine moderne, weitsichtige (nachhaltige ! ) Ausbildung herausgebildet, unterstützt und weiterentwickelt werden müssen. Schiffsführung erfordert VERLÄSSLICHKEIT mit den verlangten Qualitäten
Wirtschaftlichkeit und Sicherheit. Verlässlichkeit ist ein qualitativer Begriff („dependability“) zur Charakterisierung der anforderungsgerechten Zielerreichung eines Mensch-Maschine-Systems in seiner Gesamtheit. Dabei ist die Erreichung des Zieles nicht von dem einen oder anderen Systembestandteil (z.B. integriertes Navigationssystem oder Nautiker) abhängig, sondern vom aufgabenorientierten Zusammenwirken aller Systemkomponenten.
Zum System „Schiffsführung“ in seiner Gesamtheit gehören Individuen (Nautiker), Gruppen (Art, Anzahl und Qualität der Brückenbesetzung), Organisationen (Reeder, Behörden, Leitstellen), Orgainsationsumwelt (Regularien, Gesetze, Ordnungen), natürliche Umwelt (See, Land, Wetter) und Technik (technische Brückensysteme), die unter sich interaktiv wirken, auf Anforderungen reagieren und gewollte Wirkungen planen und gestalten. Der Begriff „Verlässlichkeit“ beschreibt eben dieses sinnvolle, ganzheitliche und zielgerichtete Zusammenwirken aller Subsysteme mit den anforderungs- und aufgabenspezifischen und variablen Qualitätsmerkmalen „Sicherheit“ und „Wirtschaftlichkeit“. „Gute Seemannschaft“ und „Verlässlichkeit“ sind eine untrennbare Einheit.
Elemente der Verlässlichkeit bilden :
• die Funktionalität
• die Autorität des Menschen
• die Kompetenz und
• Lernprozesse des Menschen.


2. Definitionsversuche für „gute Seemannschaft“

Any precaution which may be required by the ordinary practice of seamen.
(http://www.answers.com/topic/good-seamanship)
Skill in navigating or managing a boat or ship.

(http://www.answers.com/topic/seamanship)
...the skill, techniques, or practice of handling a ship or boat at sea.
(U.S. Military Dictionary)
Seamanship—General word for the arts and skills associated with handling a boat,
especially with handling her efficiently and well. Good seaman-ship embodies thorough
knowledge, and intelligent application, of all the principles of operating a boat away from her pier or mooring—getting underway, safety practices, piloting, maneuvering in difficult situations, avoidance of hazards, and so on—plus the constant exercise of prudence, good judgment, and consideration toward others.

... There is much more, of course. So many disciplines are involved in boating, from
aerodynamics and celestial navigation to meteorology and plumbing, that perfection in all is practically impossible. Nevertheless, the best skippers have a good working knowledge of all these disciplines, and know where to look or whom to ask for more information when it’s needed. Incidentally, the highest order of seamanship is practiced by sailors who know what to do after things have gone wrong. They have anticipated possible trouble, and have given thought to how to handle it.And good seamanship doesn’t end with handling your own boat.
Knowing how other vessels react in certain situations may be just as important in avoiding collisions and making prudent decisions.Good seamanship starts in port, with detailed preparation and careful checks—and it never ends.“
(The Complete Boating Encyclopedia)
Seamanship is the art of operating a ship or boat. ...
... It involves a knowledge of a variety of topics and development of specialised skills
including: navigation and international maritime law; weather, meteorology and forecasting; watchstanding; ship-handling and small boat handling; operation of deck equipment, anchors and cables; ropework and line handling; communications; sailing; engines; execution of evolutions such as towing; cargo handling equipment, dangerous cargoes and cargo storage; dealing with emergencies; survival at sea and search and rescue; fire fighting.
The degree of knowledge needed within these areas is dependent upon the nature of the work and the type of vessel employed by a mariner. However, the practice of good seamanship should be the goal of all.
“ (Wikipedia)

Übersetzungen des Begriffes aus der englischen Sprache in andere Sprachen zeigen u.a. die Betonung auf „Kunst“.
  Dansk (Danish) sømandsskab
  Nederlands (Dutch) stuurmanskunst, zeevaartkunde
  Français (French) art de la navigation, capacités de navigateur
  Deutsch (German) Seemannskunst
  Italiano (Italian) arte della navigazione, capacità di manovra nautica

In einer anderen Quelle wird gefragt : „What is the difference between a good seaman or ship's officer and a merely competent one?
Und die Antwort lautet : die Fähigkeit zur Voraussicht
... The 1961 edition of the Navy's Watch Officer's Guide does it with a single word -
forehandedness. According to the Guide, while a good officer is technically competent, vigilant and has good judgment the superior officer has the faculty of forehandedness.
... When I think about it all well run vessels have this in common, the crew is trained,
procedures are in place, tools and materials are on hand before they are needed –
forehandeness.

(http://kennebeccaptain.blogspot.com/2008/05/good-seamanship-summed-up-in-oneword. html)

DIESTEL (Kompendium on Seamanship & Sea Accidents (2005) Seehafen Verlag GmbH, S. 16) fragt in seinem Buch : „Could James Cook have carried out his voyages without
seamanship ?“ und zieht wenig später die Schlussfolgerung : „Therefore the sailors should
concentrate on the roles of good seamanship, which developed over the centuries and which are still base of the safety of the ship, the crew and the cargo independent of all modern gadgets
.“
Das ist eine unwissenschaftliche und zugleich praxisferne These, die, begleitet durch viele
Nuancen der gesellschaftlichen, technischen, personellen, rechtlichen und organisa-tionellen Entwicklung zu einem Stillstand in der Gestaltung der Mensch-Technik-Umwelt-Beziehungen auf dem Gebiet der Schiffsführung führt und der nachfolgenden Generation von Nautikern die Chancen der Selbstbestimmung in ihrem Beruf nimmt. Das sind keine „modern gadgets“ !
Immer ist die gute Seemannschaft, ob nun ein Einbaum, ein Segelschiff oder ein Con-tainerfrachter zu führen war bzw. ist, das qualitative Ziel, die daraus abgeleitete Aufgabe
und zugleich das möglichst beste Resultat der (auch vorausschauenden) Gestaltung des Verhältnisses zwischen dem Anzustrebendem und dem Tatsächlichen, zwischen dem Ideal und der Wirklichkeit. Diese Interpretation hat historischen Bestand. Sie ist frei von jeder
Selbstüberschätzung, da sie es vermeidet, den Menschen über die Natur zu erheben und ihn hingegen als Bestandteil eines Gestaltungsprozesses auffasst. Die Ausgestaltung des
Verhältnisses zwischen einer hohen Qualität von Wirtschaftlichkeit und Sicherheit der
Schiffsführung und ihren möglichen Realisierungsbedingungen ist ein immer wieder neuer Prozess der schöpferischen Auseinandersetzung des Menschen mit der Natur, Technik und Gesellschaft. Die Qualität des Verhältnisses ist zugleich das Maß der guten Seemannschaft, an dem sich alle Bestandteile eines Schiffsführungssystems zu messen haben und an dem sich der Erfüllungsgrad der spezifischen Aufgaben zeigt.
Es ist schon längst an der Zeit, auf die Veränderungen im Charakter der Tätigkeit des Nautikers auf der Brücke zu reagieren, eine breite Diskussion auf den Gebieten der anforderungsgerechten Bildung und der weitsichtigen Profilierung der Forschung und Entwicklung zu beginnen. Dieser Artikel solle dazu eine Diskussionsgrundlage bilden.

3. Kompetenz und Gefahrenerkennung

Kompetenz bedeutet Sachverstand.
„Gute Seemannschaft“ ist die Fähigkeit eines Kapitäns, ein Schiff anforderungsgerecht unter gegebenen Realisierungsbedingungen wirtschaftlich und sicher über See zu führen.
Unter „Schiffsführungskompetenz“ versteht man also die Fähigkeit oder den Sachverstand zur Steuerung eines Mensch-Schiff-Umwelt-Systems vom Ausgangs- zum Zielpunkt. Dabei werden die organisationellen (auch rechtlichen) Bedingungen des Seetransportes, umgebungs und funktionsbedingte Beanspruchungen, technische Charakteristika der Arbeitsmittel sowie die psychischen und physischen Einflussfaktoren auf die menschliche Arbeitskraft während einer vorgegebenen Zeitdauer und in einem vorgegebenen Raum unter Berücksichtigung vorgegebener Zielparameter für Wirtschaftlichkeit und Sicherheit beachtet und genutzt.
Alle Ressourcen der Führung eines Schiffes über See werden so eingesetzt, dass auch bei Zunahme von Komplexität, Kompliziertheit und Dynamik von Ereignissen, Ereignisfolgen bzw. Situationen die Stabilität des System (seine Funktion) im Rahmen der qualitativen Zielvorgaben gewährleistet bleibt.
Zur Situationserkennung und -bewertung und die Vorausschau möglicher Entwicklungen wird die Gesamtheit von Prinzipien, Verfahren und Methoden zur Aufnahme, Verarbeitung, Speicherung und Weitergabe von Informationen zwischen den für die Prozesssteuerung notwendigen Elementen in ihrer Art und Weise, zweckmäßigen Auswahl und rationellsten Kombination angewendet.
Im Ergebnis dieser Informationsverarbeitung entstehen Abbildungen der realen Situation, die mit den individuellen Vorstellungen über den angestrebten Pozesszustand (der „guten Seemannschaft“) verglichen werden. Abweichungen vom Sollzustand können so erkannt und die Art und der Zeitpunkt möglicher Handlungen (Prozesseingriffe) nach der Art und Höhe dieser Abweichungen priorisiert (Problemerkennung und -lösung) werden. Die Kompetenz bezieht sich immer auf ein konkretes Problem bzw. eine spezifische Aufga-benstellung.
Die vom Kapitän erkannten Differenzen zum Sollzustand drücken im Verlauf ihrer Bewertung die Höhe der Gefahr für das Erreichen der geplanten (gegebenenfalls auch vorgegebenen) Qualität der zu erfüllenden Aufgaben (Ziel) aus. Das frühe, möglichst vorausschauende Erkennen und Bewältigen der „Störungen“ des geplanten Prozessablaufes bestimmen die Kompetenz des Kapitäns.
Unter „Gefahr“ versteht man „ein physikalisches oder chemisches Merkmal eines Materials, Systems, Prozesses oder Ablaufes, das das Potential für die Verursachung eines Schadens in sich trägt.“/ 1 /
Suche nach Gefahren bedeutet : Zusammentragen von evidenten Anzeichen oder Symptomenfür eine Gefahr.
Gefahrenerkennung ist das Herausfinden der Verbindung zwischen Ursache und Wirkung, ausgehend von den Signalen, Zeichen oder Symptomen, den Gefahren-indikatoren, die einer Person Gefahren bzw. Gefährdungen anzeigen
Gefahren bilden den Hintergrund für Risiken. (“Risk Assessment is identifying hazards …
that may lead to an accident…”
/ 1 /). Werden sie nicht oder zu spät erkannt, werden daraus resultierende Unfälle mit „menschlichem Versagen“ erklärt.
Jeder Risikoabschätzung geht die Identifikation von Hauptgefahren voraus :
„- Identifiziere das spezifische Ziel der Analyse.
– Identifiziere die potentiellen Systemgefahren.
– Quantifiziere die Gefahrenmerkmale.“ / 1 /

Der sogenannte „human error“ kommt zum Ausdruck durch “… an incorrect decision, an
improperly performed action, or an improper lack of action (inaction).”
/ 2 /
Fehler aber sind nicht das alleinige Ergebnis von Fehlern des menschlichen Operateurs,
sondern „… a result of technologies, work environments, and organizational factors which do not sufficiently consider the abilities and limitations of the people who must interact with them…” / 2 / . In der IMO-Definition für einen „Seeunfall“ heißt es :
… Marine casualties usually occur through a chain of events ending in one or more
unwanted effects. This chain of events begins with hazards capable of causing
casualties.”
“… If there are no hazards, there are no casualties”
/ 3 /.

Bild 1 : Verlauf der Kollisionsgefahr bei verschiedenen Eigenschiffen mit aufgabengleichem Übungsinhalt (aufgezeichnet vom Ssytem NARIDAS am Schiffsfführungssimulator des Fachbereich Seefahrt / Elsfleth („... hazards capable of causing casualties.“ - von der 16. bis zur 23. Minute lag die Gefahr für eine Kollision bei etwa 60 %; sie wuchs in der 25. bis zur 37. Minute auf etwa 90 – 98 % )

Die Höhe der Gefahr in einem partiellen Prozess ist qualitätsbestimmend.

Lassen sich die Grenzwerte „gefährlicher Zustand“ und „sicherer Zustand“ noch als relativ konstante Qualitätsparameter festlegen, zwischen denen je nach angetroffenen Bedingungen und Gestaltungsvermögen des Nautikers die „gute Seemannschaft“ angesiedelt werden kann, muss unter Berücksichtigung des Charakters der Schiffsführung (komplex, dynamisch, zufällig) auch bei scheinbar gleichen Bedingungen immer von einem „Schwankungsverhalten“ des Systems ausgegangen werden, dessen Ablauf durch die Entscheidungen und Handlungen des Nautikers bestimmt wird (s. Bild 1). Die Bewertung der Kompetenz des Kapitäns basiert auf dieser prozesstypischen Eigenschaft.
Als aufgabenspezifische Messgröße wird die „Höhe der Gefahr“ ermittelt, die den qualitativen Erfüllungsgrad eines jeden Prozesses auf der Grundlage von technischen und nichttechnischen Eingangsdaten misst, ein Abbild des aktuellen Prozesszustandes liefert und dieses Bild mit dem gespeicherten aufgabenspezifischen Wissen vergleicht.
Auf diese Weise kann die Kompetenz eines Kapitäns im praktischen Prozess und beim
Simulatortraining veranschaulicht werden.

Dieses Verfahren ist geeignet,
• das Erreichen angestrebter Kompetenzparameter zu prüfen,
• den Kompetenzzuwachs anhand von Eingangs- /Ausgangswerten zu messen,
• Schwerpunkte mangelhafter bzw. ausgezeichneter Kompetenz zu ermitteln,
• die Qualität „guter Seemannschaft“ zu verallgemeinern,
• Anforderungen an Aufgabenstandards zu definieren und schließlich auch
• durch die Messung von Komplexität und Prozessbeherrschbarkeit neue Erkenntnisse
für die Verbesserung des Managements auf der Brücke zu erlangen sowie
• Grundlagen für die Zertifizierung des Simulatortrainings zu schaffen.

Bild 2 : „Konkurrierende“ Gefahren in 4 ausgewählten partiellen Prozessen, gekennzeichent von einem durch Ausweichmanöver ausgehenden Wirkungen (mit dem Toleranzfeld „guter Seemannschaft“ zwischen unterem und oberen Grenzwert 0,3 bzw. 0,5 als Bewertungshintergrund; Gwmi = mittlerer Wert der „guten Seemannschaft“)

Kompetenz muss als Einheit ihrer vier Bestandteile Fach- und Methodenkompetenz, personale Kompetenz, sozial-kommunikative Kompetenz und Handlungs- oder Aktivitätskompetenz aufgefasst werden. Damit trägt sie den komplexen Tätigkeitsmerkmalen des Nautikers im Schiffsführungsprozess Rechnung. Resultat der „Kompetenzeinheit“ ist immer der aktuelle Prozesszustand : die Höhe der Gefahr als qualitativer Ausdruck menschlichen Handelns.

Dabei gilt

  • Sicherheit und Wirtschaftlichkeit sind Prozessziele in der Führung eines Schiffes über See.

  • Das Erreichen dieser Ziele ist von der Qualität der Steueroperationen abhängig.

  • Art und Zeitpunkt der Steueroperationen werden wesentlich durch die Art und Höhe der Gefahr für die Aufgabenerfüllung bestimmt.

  • Gefahrenart und -höhe werden durch die Menge, die Qualität und das zeitliche Auftreten von Störungen charakterisiert.

  • Störungen präsentieren sich in Form von Wirkungen auf den Prozess und können durch Daten / Signale dargestellt und aufgezeichnet werden.

Über die Steuerung / Veränderung von Eingangsdaten werden in allen Teilprozessen der Schiffsführung detaillierte Situationsfolgen erzeugt, die sich in unterschiedlichen Gefahrenarten und -höhen äußern. Auf diese Weise sind, gemessen an der Erkennung und Bewältigung – dem Mangement – von Gefahren, spezifische Schlussfolgerungen auf die Kompetenz der Operateure zu ziehen.

4. Komplexität und Grad der Prozessbeherrschung

Komplexität spielt in der Schiffsführung eine wesentliche Rolle. Ein Zustand hoher Komplexität tritt dann auf, wenn sich partielle Aufgaben „überschneiden“, wenn sie Wirkungen aufeinander erzeugen, die den einen Prozess positiv, den anderen aber negativ beeinflussen (Abnahme oder Zunahme der Höhe der Gefahr für die Qualitätserfüllung). Da sich Situationen zufällig und dynamisch entwickeln und Informationen darüber falsch oder nicht verarbeitet werden können, entstehen Abläufe, deren Bewältigung einer hohen Fähigkeit zur Schiffsführung bedürfen, die eine große Sachkenntnis erfordern.

Komplexität wird bestimmt durch:

  • die Anzahl der beteiligten Komponenten

  • die Art der Zusammenhänge und Wechselwirkungen (linear oder nicht-linear)

  • die Vernetztheit und Zirkularität der Zusammenhänge (Rückkoppelungen)

Natürliche Systeme sind im allgemeinen komplex:

  • sie haben viele Teilsysteme,

  • mit nicht-linearen Beziehungen untereinander und

  • zahlreichen Rückkopplungen.

Pozessindikatoren müssen in der Lage sein, eine aufgabenstrukturierte, betriebszustands-abhängige, möglichst einfache, fachlich verständliche, ganzheitliche, qualitative Abbildung der Schiffsführung zu ermöglichen. Man unterscheidet zwischen Gestaltungsindikatoren und Einflussindikatoren. Während die Gestaltungsindikatoren die beeinflussbaren Qualitätskenn-größen repräsentieren, bringen die Einflussindikatoren vorrangig die operativen Prozessbe-dingungen zum Ausdruck, unter denen die Schiffsführung stattfindet. Beide Indikatorengruppen bilden eine Einheit, weil sie für die Definition bzw. Standardisierung der Prozessbedingungen und für die Berechnung der Qualität der untere diesen Bedingungen erbrachten Ergebnisse / Leistungen erforderlich ist.

Gestaltungsindikatoren

 COLLISION AVOIDANCE :  Andere Fahrzeuge / Objekte in sicherem Abstand  passieren

ANTI – GROUNDING :  Grundberührungen vermeiden und Geschwindigkeit  den natürlichen geogra-fischen Bedingungen anpassen

TRACK KEEPING :   Operative Bahnbreite einplanen und einhalten

MET.-HYD.ENVIRONMENT : Natürliche meteorologisch-hydrologische Umweltbedingungen  bei Kurs- und Fahrtgestaltung berücksichtigen

VOYAGE ECONOMY :    Wirtschaftliche Aufgabenstellung der Reise erfüllen (Geschwindigkeit, Zeit, Kosten)     

Einflussindikatoren

AVAILABILITY MAIN ENGINE & STEARING GEAR  : Technischer Zustand / Verfügbarkei von    Haupt-maschine  und Ruderanlage

TRAFFIC CONDITIONS  : Verkehrsbedingungen im Seegebiet

HUMAN CAPABILITY : Menschliche Leistungseigenschaften und –besonderheiten   in der Seewache, Brückenbesetzung

MET.- HYD. ENVIRONMENT(CONDIT.)  : Natürliche meteorologisch-hydrologische Umweltbedingun- gen         

Weitere mögliche Aufgabenstellungen sind :

  • Schutz der Ladung (Qualität) garantieren

  • Beanspruchung des Schiffskörpers und Stabilitätseigenschaften beachten

  • Brandschutz einhalten, kontrollieren und Wassereinbruch verhindern

  • Emissionsgrenzen technischer Anlagen und im Schiffsbetrieb einhalten

Alle Elemente stehen in Wechselbeziehung. Dieser „Beziehungsprozess“ kann mehr oder weniger dynamisch, komplex und zufällig verlaufen. Es können sich Schwerpunkte herausbilden, die zeitlich und örtlich begrenzt einzelne Bausteine mit besonderen Wichtungen belegen. Hat man einfache Probleme vor sich und genügend Zeit zum Lösen, dann ist die Reaktionszeit kein Problem.

Aber mit wachsender Komplexität und Dynamik steigt die benötigte Reaktionszeit an und die verfügbare Reaktionszeit sinkt.

Man braucht dann mehr Zeit zum Nachdenken, habe aber nicht genügend Zeit zum Handeln. In diese Zeitschere gelangt man vor allem bei dynamischen Änderungen, die von selbst immer wieder neue Anpassungen erzwingen. Wenn man sich in der Anpassungslücke befindet, kann man dann nur noch reagieren und die größten Löcher stopfen. Ebenfalls in die Zeitschere gelangt man auch bei Problemen mit langen Fernwirkungen. Nimmt man sich die Zeit, um alle Zusammenhänge zu untersuchen, dann ist es zu spät für die Reaktion !

Berechnung von Komplexität, Verarbeitungszeit und Beherrschbarkeitsgrad :

Für die Berechnung von Komplexität und Verarbeitungszeit werden aus den 12 möglichen nur die partiellen Prozesse / Komponenten berücksichtigt, die eine „kritische Größe“ erreicht oder überschritten haben. Die Existenz einer partiellen Situation „geringer Gefahr“ gehört zum natürlichen Bestandteil der Schiffsführung. Ihre Bewältigung wird vorausgesetzt (s.a Bild 2).

Die Komplexität kann durch die Exponentialfunktion C = a exp(n) berechnet werden. „a“ ist eine empirisch gefundener Wert; „n“ ist die Anzahl der partiellen Prozesse, deren Gefahrenhöhe den Bereich „guter Seemannschaft“ verlassen hat. Wird ein Prozess, bestehend aus 12 partiellen Aufgaben / Komponenten, geführt und in 6 Fällen wird der Bereich „guter Seemannschaft“ (Ggs > 0,4 ) überschritten, beträgt die Komplexität C = 11,4.

Dem mathematischen Verlauf einer Exponentialfunktion (mit der Basis T als empirisch gefundener Wert) entsprechend, ergibt sich die Verarbeitungszeit Tv in Abhängigkeit von der Anzahl der „kritischen“ Elemente „n“ . Die Verarbeitungszeit (auch benötigte Reaktionszeit) beträgt bei n = 6 mit Ggs > 0,4 dann Tv = 98,8 s oder 1,65 Minuten.

Der Quotient aus Komplexität C und Verarbeitungszeit Tv ergibt das Maß für die Größe der „Beherrschbarkeit des Prozesses“   DC = C / Tv .

Mit den angenommenen Ausgangswerten beträgt der Beherrschbarkeitsgrad DC = 0,12.


Zusammenfassung

Gerade auch die Assistenz von Substandardschiffen oder unzulänglich qualifizierten Besatzungen ist tägliche Praxis des Seelotswesens“, schreibt Zschoche, D. in einem aktuellen Artikel / 4 /. Der Verfasser befürchtet, dass sich dieser Mangel zu einem allgemeinen Bestandteil der Schiffsführung entwickelt hat und sich der Begriff „Substandardschiffe“ weltweit auszudehnen beginnt.

Ist die Einschätzung der „Nordseezeitung“ aus Cuxhaven von 3.Oktober 1988 bereits eingetroffen ?

... Während im Westen Deutschlands die Handelsschifffahrt auf das Niveau eines fortschritt- lichen Entwicklungslandes zurücksinkt, ...“ / 5 /

Es ist höchste Zeit für Veränderungen ! Noch können wir auf das Wissen, das Können, die Erfahrungen unserer Kapitäne und Nautischen Offiziere zurückgreifen.

Der Verband der Kapitäne und Schiffsoffiziere hat in diesem Prozess eine große Verantwortung !

Der Verfasser gibt allen Nautikern die Gelegenheit, sich im „FORUM SCHIFFSFÜHRUNG“ an der Diskussion über „gute Seemannschaft“ zu beteiligen.


LITERATUR :

Kersandt, D. : Leistungsmessungen im Schiffsführungssimulator : ein Verfahren für die Bewertung von Komplexität und Kompetenz (2009) / ---> unter Nr.20 PUBLIKATION/DOWNLOAD pdf – Datei 0,624 M  (kostenfrei)

Verweis auf :

Kersandt, D. : Entwicklung eines Verfahrens zur Bewertung der Qualität von Schiffsführungsaufgaben auf der Grundlage prozessbegleitender Gefahrendiagnosen

(2009) / Studie, 197 Seiten / pdf – Datei 6,14 MB /

/ 1 / Dykes, R.A. : SAFETY ASSESSMENT OF MARITIME REGULATIONS . - Official Log Final Report PLG-1140. - Prepared for SHIP OPERATIONS COOPERATIVE PROGRAM . - May 1997

/ 2 / Kloman, H.F. : INTEGRATED RISK ASSESSMENT. - CURRENT VIEWS OF RISK MANAGEMENT .- Risk Management Reports. - 61 Elyís Ferry Road Lyme, CT 06371 USA (Quelle : INTERNET)

/ 3 / - : Prevention Through People Quality Action Team Report. Reports and Studies . - July 1995.U.S. Coast Guard (Quelle : INTERNET)

/ 4 / Zschoche, D. : Das Bedienen von Manöverelementen durch den Lotsen. - HANSA. 146. Jahrgang, Heft 5 / 2009, S.83

/ 5 / Kersandt, D. : Verweigertes Erbe – die große Dummheit im Vereinigungsprozess.- In: Spuren der Wahrheit – Bewahrenswertes DDR – Erbe.GNN Verlag. - 2005, S.137 ff

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60 Sekunden zu spät oder : sind Forderungen nach besserem Bridge Team Management nur eine moderne Form der Verdeckung des fehlerhaften Design von Mensch – Maschine – Schnittstellen ?

Vortrag auf der 8. Berliner Werkstatt "Mensch-Maschine-Systeme". - TU Berlin.- Zentrum Mensch-Maschine-Systeme.- 07.09. - 09.09.2009 : "Der Mensch im Mittelpunkt technischer Systeme"

ppt - Präsentation unter Nr. 12 PUBLICATION/DOWNLOAD

Diethard Kersandt

Zusammenfassung

Mängel in der Seeunfalluntersuchung und die vorschnelle Einordnung der Ursachen in die Kategorie „menschliches Versagen“ tragen dazu bei, Schwachstellen im Design von Mensch-Maschine-Schnittstellen zu verdecken. Das wird durch gesetzlichen Regularien für das Bridge Team Management, die hohen Investitionen für Schiffsführungssimulatoren, den geringen Anteil humanorientierter Forschung und ihrer öffentlichen Förderung, sowie die geringe Bereitschaft von Herstellern zur Entwicklung ganzheitlicher verlässlicher Prozess-steuerungssysteme unterstützt. Obwohl im Untersuchungsbericht ein „Fehlverhalten“ der Beteiligten nachgewiesen werden kann, bleiben die wahren Ursachen eines derartigen Unfalls wie der des Containerschiffes „Cosco Busan“ im Dunkeln bzw. im Bereich der Spekulation !  Das fehlerhafte Design von Mensch –Technik - Schnittstellen, Mängel in der Informations-verarbeitung u.a. bleiben weitgehend unerwähnt.

            Auf der Grundlage einer sorgfältigen Analyse der Unfalldokumente beweist der Autor, dass technische Schwachstellen übersehen sowie Mängel im Informationsangebot und in der Verarbeitung von Informationen nicht in Betracht gezogen wurden. Für die Entwickler neuer Unterstützungssysteme und die anzustrebende „Verlässlichkeit“ integrierter Schiffsführungs-systeme ist das von großem Nachteil.

Abstract

Lack of investigation of accidents at sea and the rash classification of the causes in the category of "human error" will help to cover weaknesses in the design of man-machine- interfaces. This is supported by legal regulations for the Bridge Team Management, the high investment cost for ship handling simulators, the low contribution of human-oriented research and its public support, as well as the readiness of manufacturers to develop more integrated and reliable process control systems. Although an inappropriate behaviour of the parties involved in the accident can be proved by the investigation report, the true causes of such accident like the container ship "Cosco Busan" stay in the darkness or in the field of speculation! The faulty design of man-machine-interfaces and deficiencies in information processing and others remain largely unmentioned.

            Based on a careful analysis of the accident documents the author proves that technical weaknesses were overlooked as well as failures in displaying and  processing of information had not been taken into account. For the developers of new support systems and the aimed level of "dependability" of integrated ship bridge systems this is a great disadvantage.

Einführung

            Im Schiffsführungsprozess werden Zustandsänderungen über die Zeit gesteuert. Dazu werden Prinzipien, Verfahren und Methoden zur Aufnahme, Verarbeitung, Speicherung und Weitergabe von Informationen zwischen den für die Prozesssteuerung notwendigen Elementen in ihrer Art und Weise, zweckmäßigen Auswahl und rationellsten Kombination angewendet. Sie bilden eine wesentliche Grundlage der Zustandsdiagnose bzw. des Situationsbewußtseins. Der Steuerungsprozess hat unter wechselnden Beanspruchungen sowie unter Berücksichtigung der technischen Charakteristika der Arbeitsmittel, der psychischen und physischen Einflussfaktoren auf die menschliche Arbeitskraft, die Beschaffenheit und Ausnutzung der natürlichen Umwelt sowie die Organisationsstrukturen während einer vorgegebenen Zeitdauer und in einem vorgegebenen Raum den Forderungen der Verlässlichkeit zu genügen. Schiffsführung ist durch hohe Komplexität, Dynamik und Zuälligkeit gekennzeichnet. Mangelhafte Prozessbeherrschung wird häufig mit menschlichen Leistungsgrenzen und -schwächen  erklärt.      Assistenzsysteme in der Schiffsführung haben u.a. das Ziel, den Nautiker bei der Erkennung und Bewertung von Situationen zu unterstützen. In der Regel befassen sich diese Systeme mit der Aufnahme, Selektion, Bewertung, Verarbeitung (Strukturierung, Verdichtung, Datenfusion), Speicherung und Weitergabe von Informationen aus dem integrierten Brückensystem.

            Als Maß für die aktuelle Qualität des Prozesszustandes dient die Höhe der Gefahr, die von den Parametern einer prozessrelevanten Störung oder einer Gruppe von Störungen ausgeht und den Zustand des zu steuernden Prozesses zwischen seinen möglichen Endpunkten „stabil“ und „unstabil“ beeinflusst. Die Höhe dieser Differenz bestimmt die Priorität einer Abfolge von Steuerungsoperationen. Gefahren bilden den Hintergrund für Risi-ken. (“Risk Assessment is identifying hazards … that may lead to an accident…” / 4 /). Werden sie nicht oder zu spät erkannt, werden daraus resultierende Unfälle mit „menschlichen Versagen“ erklärt. Die Erkennung von Gefahren für die Erreichung geplanter Ziele ist der Hauptgegenstand kognitiver Vorgänge im Steuerungsprozess. Für die Entwicklung aufgabenorientierter, wissensbasierter Unterstützungssysteme und ihre prakti-sche Einführung haben Konflikte in der Prozessführung, die zu Seeunfällen führen, einen sehr hohen Stellenwert (... aus Fehlern lernen ...).

            Der sogenannte „human error“ kommt durch “… an incorrect decision, an improperly performed action, or an improper lack of action (inaction)” / 5 / zum Ausdruck.

Leider hat sich in den zurückliegenden Jahren gezeigt, dass in etwa 70 – 80 % der Seeunfälle „menschliches Versagen“ immer noch als vermeintliche Ursache benannt wird. Eine Analyse kognitiver Vorgänge findet in der Regel kaum statt.  Die Untersuchungen tragen dem sich stark geänderten Charakter der Schiffsführung nicht oder nur unvollkommen Rechnung.

            So bleiben in der Regel für viele Beteiligte die wahren Unfallursachen im Dunkeln und notwendige Schlussfolgerungen für die Prävention verlaufen in „bewähr-ten“ Spuren : technische und organisationelle Systeme arbeiten funktionsgemäß; der Mensch ist der „Versager“ (schlechtes Management). 

            Daraus resultiert u.a. die Konzentration auf das Bridge Resource Management (BRM) oder auch Bridge Team Management (BTM). Es ist “… the effective management and utilization of all resources, human and technical, available to the Bridge Team to ensure the safe completion of the vessel’s voyage. … BRM addresses the management of operational tasks, as well as stress, attitudes and risk. … BRM begins before the voyage with the passage plan and continues through the end of the voyage with the passage debrief.” / 3 /

            Reeder konzentrieren sich auf diese Möglichkeiten der Reduzierung des „human error“. Sie setzen hohe finanziellen Mittel für eigene Schiffsführungssimulatoren ein und  garantieren die national und international vorgeschriebenen Zertifikate für das „Bridge Resource Management“ bzw. „Bridge Team Management“.

Versicherungen reicht das am Ende einer Untersuchung festgestellte Fehlverhalten der Beteiligten aus, um die finanziellen Forderungen zu definieren.

Hersteller „machen so weiter“ und empfinden es als Erfolg, wenn technische Systeme in ausreichender Menge verkauft werden. Fordert die Schiffsführung aus der Sicht der Klassifikation keine grundsätzlichen Neuerungen, bleibt alles wie es ist oder konzentriert sich auf Dinge, die den Verkaufserfolg zu vergrößern in der Lage sind.

Maritime Bildungseinrichtungen arbeiten nach wie vor traditionelle Studieninhalte ab, erfüllen damit angepasste internationale Mindestforderungen und sehen keine Notwendigkeit für die Veränderungen, die sich längst in der praktischen Schiffsführung und ihren Fehler und Mängeln als erforderlich erwiesen haben. Übungen an Simulatoren schaffen nur teilweise einen Ersatz.

Die von staatlichen Einrichtungen geförderte maritime Forschung konzentriert sich seit Jahren fast ausschließlich auf technische Komponenten, in der Regel auf den Schiffbau. Schwerpunkte für die Gestaltung von Mensch-Maschine- Schnittstellen, die Erhöhung der Verlässlichkeit von Systemen in ihrer Gesantheit, darunter auch die Entwicklung von Unterstützungssytemen, stehen seit Jahren nicht im Focus öffentlicher Zuwendung.

Seeunfalluntersuchungsorgane weisen, nicht zuletzt durch die staatliche Organstruktur abgesichert, in den meisten Fällen Fehlverhalten von Beteiligten nach. Das reicht häufig für rechtliche Weiterungen und versicherungstechnische Belange aus.

Kritische Betrachtung einer Seeunfalluntersuchung

Vorsorglich weist der Verfasser darauf hin, dass in diesem Beitrag nur ein kleiner Teil der festgestellten Mängel und ihre Folgen dargestellt werden können (detaillierte Ausarbeitungen unter http://www.forum-schiffsführung.com). Außerdem wird der Beitrag durch zahlreiches Bildmaterial in Form einer ppt.-Präsentation vervollständigt, die hier ebenfalls nicht abgebildet werden kann aber Gegenstand des mündlichen Vortrages ist.

            Am 07.November 2007 berührte das Containerschiff „Cosco Busan“ in dichtem Nebel unter Lotsenberatung einen Pfeiler der San Francisco Oakland Bay Bridge. Dabei wurde das Schiff beschädigt, verlor Öl und rief eine Verschmutzung der Umwelt in der Bucht von San Francisco hervor. Die Untersuchung der Ursachen dieses Unfalles übernahmen die U.S. Coast Guard und das National Transport Safety Board (NTSB). In den Medien kamen die ersten Experten zu Wort. Schnell stand der Begriff des „human errors“ im Mittelpunkt aller Vermutungen :

-          “… The abrupt course change puzzles boaters. …

-          … The $100 million question is why did he choose to turn when he did?

-          … Instead, the data shows the ship was going southwest, almost parallel to the               bridge  and completely in the wrong direction. Then it makes a very sharp   turn                  very close to   the bridge …  

-          … that the pilot … was …seriously confused about where they were located …”

            / 1 /

Die Empfehlungen aus der Unfalluntersuchung beziehen sich auf die (vermeintlichen) Gründe. Eine Konzentration auf „menschliches Versagen“ ist klar erkennbar :

Empfehlung 2 : Den Eignern und dem Management der „Cosco Busan“ (CB) wird empfohlen, das Safety Management System (SMS) ... zu verbessern.

Empfehlung 3 : Dem Hafenkapitän und der Sicherheitsbehörde des Hafens wird empfohlen, eine risikobasierte Entscheidungshilfe für das Fahren bei verminderter Sicht auszuarbeiten..

Empfehlung 4 : Dem VTS San Francisco wird empfohlen, Verfahren für das Training und die Durchsetzung der Befugnisse der Coast Guard unter den Bedingungen des „Ports and Waterways Safety Act“ (PWSA) zu erarbeiten ..

Empfehlungen 6 -10 :  Diese Empfehlungen beschäftigen sich mit Anforderungen an die gesundheitlich Eignung von Seeleuten, die Überprüfung und den Nachweis der Tauglichkeit. Medizinischer Betrachtungen nehmen  einen relativ großen Umfang ein.

Empfehlung 12 : Dem Kommandanten der Coast Guard wird empfohlen, die Fähigkeit der maritimen Untersucher zur Gewinnung und Analyse von VDR-Informationen vorzuhalten. Die Untersucher benötigen Hardware, Software, Grundkenntnisse und Training für die schnelle und effektive Entdeckung von im VDR aufgezeichneten kritischen Ereignissen. / 2 /, / 6 /.

            Ohne Zweifel kann die Forderung nach besserem Management an Bord und an Land als hilfreich angesehen werden. Sie ist immer richtig und aktuell und findet stets (aus verschiedenen Gründen) die Zustimmung der Betroffenen. Man könnte nun schnell die Schlussfolgerung ziehen, dass der Unfall theoretisch nicht hätte stattfinden dürfen, wenn das BRM richtig und vollständig angewendet worden wäre. Das aber ist nur ein Teil der Wahrheit. Führt die fast ausschließliche Orientierung in den Empfehlungen auf die Vermeidung zukünftiger Unfälle durch besseres Bridge Team Management und werden die wahren Unfallursachen übersehen, fehlinterpretiert oder verschwiegen, dann werden diese auch weiter als potentielle Gefahrenquelle in der Bucht von San Francisco verbleiben.  Hinweise und Empfehlungen bezüglich der Art und Weise der Informationsverarbeitung, der verfügbaren Informationen zum Zeitpunkt ihrer größten handlungsregulierenden Wirkung, der Bedingungen für eine ordnungsgemäße Situationserkennung, der Überprüfung der Anordnung und Performance der RACON- Signale unter den spezifischen Bedingungen vor der Brückendurchfahrt werden nicht abgeleitet.

Einige Anmerkungen zum Datenmaterial und zu seiner Auswertung 1

1  Der mündliche Vortrag wird durch eine ppt.-Präsentation ergänzt, die umfangreiches Bildmaterial aus der Unfalluntersuchung enthält.

Der Handlungsplan des Lotsen kann bereits sehr früh an den Einstellungen des Radargerätes abgelesen werden : Orientierung mittels Radar, Abstand zu YBI beim Durchfahren der Brücke VRM = 0,33 sm, Fahrwassertonne 1 klar haben, Kurs erst nach BB , dann nach STB ändern, um auf einem Kurs von 313 ° durch die Mitte der Brücke hindurch zu laufen; den EBL nutzen, um die demnächst zu steuernden Kurse optisch zu vergegenwärtigen (s. Bild 1, EBL = 264.6 °). Die Mitte der Durchfahrt wird im Radar mit einem RACON-Signal (Kennung Morsebuchstabe „Y“) gekennzeichnet. Dieses RACON-Signal war allerdings bei der Zufahrt auf die Brücke zunächst nicht sichtbar (Bild 1). Das Schiff steuerte einen Kurs von 283°. Der Lotse suchte nach einer Orientierung im Radargerät. Die optische Sichtweite lag bei etwa 2 - 3 Schiffslängen, so dass er sich allein per Radar orientieren musste. Er musste (wie immer) eine Kursänderung nach Backbord einleiten ! Um 08:23:21 gab der Lotse das Kommando „10 degrees port rudder“, um die Drehung zu beginnen. Zu weit nach Backbord konnte er aber auch nicht drehen und zögerte, die Drehung fortzusetzen ( 08:25:30 „midships“ ). Die Kursänderung nach Steuerbord stand unmittelbar bevor, um die Brücke zwischen den Pfeilern „Delta“ und „Echo“ zu passieren. Wann konnte er das tun ? Das erwartete RACON-Signal erschien nicht. Die Orientierung fehlte. Ein Versuch, sich in der elektronischen Seekarte zu informieren, schlug fehl. Das Schiff näherte sich in 6 Sekunden um ca. 25 m an die Brücke an.  Plötzlich befahl der Lotse „starboard 10“, „starboard 20“ und um 08:26.54 „engine full ahead“. Warum jetzt ?

Wir sind an einer der entscheidenden Stellen der Analyse der Coast Guard ! Die im VDR aufgezeichneten Bilder beweisen es : bis 08:26 war das RACON-Signal nicht sichtbar und verlor damit seine für den ursprünglichen Handlungsplan des Lotsen so wichtige handlungsregulierende Wirkung ! Ein Absetzen des Kurses auf das Signal „Y“ war unmöglich ! Nach Auffassung des Verfassers hätte um 08:25 die Kursänderung nach Steuerbord energisch eingeleitet werden müssen ! Ein Zeitpunkt, zu dem der Lotse, nicht durch sein unmittelbares Verschulden, orientierungslos war. Erst um 08:26:14 (Bild 2) kann man überhaupt davon sprechen, dass das RACON-Signal „Y“ sichtbar war. Nun aber war es für ein Kursänderungsmanöver nach STB schon sehr, wahrscheinlich zu spät. Aber es trat das ein, was für Mängel in der Informationsverarbeitung (in derartigen kognitiven Prozessen) typisch ist : Erstarrung, Unfähigkeit, die veränderte Informationsbasis zu erkennen und ein neues Modell, einen neuen Handlungsplan, aufzubauen. Informationen (mit handlungs-regulierendem Charakter) waren zunächst objektiv nicht vorhanden und als sie im Radar sichtbar waren, war es für die Art der geplante Handlung zu spät.

            Nur eine Verzögerung von etwa 60 – 70 Sekunden, verursacht im wesentlichen durch das Ausbleiben eines handlungsregulierenden Reizes und vielleicht begünstigt durch

ein fehlendes Bridge Team Management reichten aus, um das Schiff in die Katastrophe zu schicken. In diesen 60 – 70 s näherte sich die „Cosco Busan“ der Brücke um etwa 1 Schiffslänge.

Das objektive Fehlen regulativ unentbehrlicher Informationen führte zu Störungen in Struktur und Resultat der Tätigkeit. Der Lotse war nicht bzw. falsch informiert und konnte  nicht das Richtige tun. Fehlen heißt hier Fehlen zu einem für die notwendige (relevante) Handlung zwingend erforderliche Information in einer Qualität erfassbarer Reizensembles. / 3 /

Der Lotse hatte festgestellt und zu Protokoll gegeben, dass nach dem Einlaufen in die Bucht das Radarbild sehr gestört wurde und die RACON-Signale nicht erkennbar waren als er die Backbord-Drehung eingeleitet hatte, um den geplanten Abstand von 0.33 sm zu YBI zu halten. Der offizielle Bericht aber schreibt :

„This statement conflicts with the radar images captured by the VDR … The bridge and racons were clearly visible, except for a brief period when the bridge return disappeared while the COSCO BUSAN was under the bridge …„All Coast Guard aids to navigation were on station and watching properly, and the bridge racon also operated properly.“ /2 /

                  

Bild 1: 08:22:29 (Abstand zur Brücke ca. 1 sm); RACON nicht sichtbar                      

             

Bild 2 : 08:26:14 (08:26:23 „Starboard 10“); RACON-Signal „Y“ sichtbar ;  Handlung       wird ausgelöst              

         Das ist , wenigstens bis 08:26:14, in den Momenten dringenden Handlungsbedarfes, einfach falsch (s. Bild 1 bzw. 2) ! Schließlich werden von der Coast Guard, weil man zu keinen anderen Schlussfolgerungen zu kommen scheint, die gesundheitlichen Probleme des Lotsen und die für möglich gehaltenen Nebenwirkungen von Medikamenten für die Argumentation herangezogen. In der Tat wäre das alles möglich. In dieser Phase aber trifft die Begründung nicht zu. Sehen wir uns an, wie schnell der Lotse auf Situationsveränderungen reagierte und handlungsfähig war. Um 08:26:14 erscheint das erwartete Raconsignal „Y“. Wenige Augenblicke später, um 08:26:23, kommt das Kommando „starboard 10“. Nur 4 s später um 08:26:29 verstärkt er das Manöver mit „starboard 20“. Und nur 25 Sekunden später ergänzt er das Kursmanöver durch „full ahaed“. Einen besseren Beweis für volles Situationsbewußtsein gibt es nicht ! / 3 / bzw. www.forum-schiffsfuehrung.com

Bei diesem Unfall war durch die aufgezeichneten Radarbilder und die dazugehörige Kommunikation auf der Brücke eine Beweisführung der Mängel in der Informations-verarbeitung möglich. Diese Chance wurde vertan; die wahren Ursachen wurden nicht aufgeklärt. Die Schlussfolgerungen für die Erhöhung der Verlässlichkeit gehen am Kern des Problems vorbei. Das fehlerhafte Design der Mensch-Maschine-Schnittstelle wurde durch die allgemeine und alle Seiten (außer Lotse) befriedigende Forderung nach besserem Bridge Team Managment überdeckt. Seeunfalluntersuchungen sollten sich  aus diesem Grunde mit dem gesamten human-bestimmten Hintergrund menschlicher Informationsverarbeitungs-prozesse und damit auch mit dem neuen Charaketr des Steuerungsprozesses beschäftigen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Psychologen und Arbeitswissenschaftlern suchen.

Erst wenn Menschen wissen, wie ihre kognitiven Stärken und Schwächen in der Informationsverarbeitung beschaffen sind, wird es gelingen, bewusst und planmäßig technische (auch Unterstützungssysteme) und personelle Hilfen (dazu gehört auch das Bridge Resource Management) für die Erhöhung der Verlässkichkeit des Gesamtsystems zu fordern, zu entwickeln, zu akzeptieren und einzusetzen.

 

LITERATUR:

 / 1 /      UPDATE: Ship transponder data shows Cosco Busan changed course and“           Oakland TribuneNov 13, 2007   by Paul Rogers            http://findarticles.com/p/articles/mi_qn4176/is_20071113/ai_n21100810/?tag=content;  col1

/ 2 /     United States Coast Guard : REPORT OF INVESTIGATION INTO THE ALLISION         OF THE COSCO BUSAN WITH THE DELTA TOWNER OF THE SAN       FRANCISCO- OAKLAND BAY BRIDGE IN SAN FRANCISCO BAY ON         NOVEMBER7, 2007 Nr. 16732, March 02 – 2009

/ 3 /     Bridge Resource Management Guide. - Washington - State Department of Ecology December 2003 99-1302 (Rev. 12/03)

/ 4 /     Dykes, R.A. (1997): SAFETY ASSESSMENT OF MARITIME REGULATIONS . -          Official Log Final Report PLG-1140. - Prepared for SHIP OPERATIONS       COOPERATIVE PROGRAM . - May 1997

/ 5 /      Kloman, H.F. : INTEGRATED RISK ASSESSMENT. - CURRENT VIEWS OF   RISK MANAGEMENT .- Risk Management Reports. - 61 Elyís Ferry Road Lyme,        CT 06371 USA (Quelle : INTERNET)

/ 6 /    Accident Report, NTSB/MAR-09/01, National PB2009-916401, Transportation        Safety Board Notation 7976B/C, Adopted February 18, 2009 : “Allision of Hong      Kong Registered Containership M/V Cosco Busan with the Delta Tower of the San            Francisco–Oakland Bay Bridge” ; San Francisco, California;  November 7, 2007).

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Indikatoren für die Bewertung der Qualität von Mensch-Maschine-    Systemen, dargestellt am Beispiel der Schiffsführung

Diethard Kersandt (Oktober 2010)

 

Zusammenfassung

Konflikte zwischen Nutzer und technischem System werden immer dann öffentlich, wenn Fehler mit messbaren Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit und Sicherheit des zu steuernden Prozesses auftreten. In der überwiegenden Anzahl derartiger Ereignisse versuchen Hersteller, keine Zweifel an der Qualität ihrer Produkte zuzulassen. Der Nutzer selbst hat in der Regel keine Chance, sich aus der „Umklammerung“ des „menschlichen Versagens“ zu lösen. Aus diesem Konflikt ergibt sich die Frage nach der Ausdehnung des Qualitätsbegriffes für ein technisches System auf das mit ihm (durch den Nutzer) zu erarbeitende Produkt : die wirtschaftliche und sichere Ortsveränderung von Gütern und / oder Personen über See während einer vorgegebenen Zeitdauer und in einem vorgegebenen Raum (Schiffsführung).

Mit Hilfe von INDIKATOREN sollen die Qualität der Pozessergebnisse einerseits und die Bedingungen (Gefahren) für die anforderungsgerechte Zielerreichung andererseits gemessen werden. Die Indikatoren müssen in der Lage sein, eine aufgabenstrukturierte, betriebszustandsabhängige, ganzheitliche, qualitative Abbildung der Schiffsführung zu ermöglichen. In dem Beitrag werden die Qualitäts- und Bedingungsindikatoren aufgeführt und Ergebnisse von Untersuchungen vorgestellt. Mit der Ausdehnung des Qualitätsbegriffes auf die Prozessergebnisse soll eine inhaltliche Basis für die Entwicklung ganzheitlicher Mensch-Maschine-Systeme gebildet werden, die Hersteller und Nutzer vor neue Anforderungen stellt.  

 

1       Problembeschreibung

 Die Hersteller von Schiffsführungssystemen geben ihren Produkten Funktion, Form und Farbe, Zuverlässigkeit, gute Bedienbarkeit, ... und schreiben in den Produktinformationen, dass ihre Systeme mehr Sicherheit und größere Effizienz bringen werden. Einige Beispiele, die bewußt anonym gehalten werden, weil sie eine hohe Verallgemeinerungsfähigkeit besitzen, lauten :

 The result is more efficient bridge management, enhanced safety at sea, and reduced training requirements for watchstanders.

…Safe and efficient vessel operation enhanced via uniform presentation of menus and screens across all functional modes. 

...Interactive Conning Information Display offers faster response to situations enhancing safety margins.

…The … IBS meets the customer’s needs of today and tomorrow with ease and efficiency.

The ... Integrated Bridge System provides excellence, reliable performance under all conditions, integrated well-proven, harmonised equipment.

…Tailor-made solutions assist the crew in collision avoidance, route planning and track control and therefore enhance navigational safety.

…Integration by … offers clear benefits :          - improved precision, performance and efficiency         - maximum safety with respect to collision avoidance and anti-grounding         - easier watch keeping increases safety at sea … Having everything available at a single workstation maximizes situational awareness for each bridge watchkeeper, increasing safety, enhancing navigation performance, and enabling reduced manning. 

Mit diesen Beschreibungen und Hoffnungen werden die Produkte in das „Leben verabschiedet“, an die Reeder verkauft, auf den Schiffen installiert und dem Gebrauch der Nautiker überlassen.Und warum müssen die Nutzer damit zurechtkommen ? Weil es keine Möglichkeit zur Bestimmung der Qualität der „outputs“ bzw. für den Nachweis des „Mißlingens“ gibt (außer, wenn sich der Unfall ereignet hat) ! Für die Begründung von mangelnder Verlässlichkeit haben wir den „human error“ geschaffen und es gelingt uns, diesen Fehler in 70 – 80 % der Unfallursachen „nachzuweisen“. Problemlösungsprozesse in der Schiffsführung sind durch eine Vielzahl kognitiver Vorgänge gekennzeichnet, in denen „interne Modelle“ aufgebaut und mit der aktuellen Situation verglichen, verworfen, erneuert und angepasst werden. Daraus resultierende Handlungsabläufe ergeben sich aus ihrer kognitiven Repräsentation, aus einer bestimmten Ordnung und nach ständigen Rückkopplungen zwischen möglichen, eingeleiteten und geplanten Handlungen und der Wirklichkeit - die sich über Daten und Signale auf verschiedenen Displays auf der Brücke darstellt - im Vergleich mit den Handlungszielen. In der Tat wird die Wirklichkeit (auf indirektem Wege) über Daten und Signale angezeigt. Das, unter anderen Merkmalen, kennzeichnet die gegenwärtige Situation im Vergleich zur direkten Prozesssteuerung, wie sie vor Jahrzehnten noch üblich war. Gerade bei  Berufsanfängern wird eine wachsende Abhängigkeit der Situationsanalyse über technische Systeme festgestellt. Das ist in der Regel nicht nur negativ, denn häufig ist die Sensorik so schnell und eaxakt, dass sie die Möglichkeiten des Menschen übersteigt. Nachteilig ist nur, wenn dadurch die Interpretation (also die Bewertung von Signalen und Daten) verzögert wird und immer nur neue Rückkopplungsschleifen zu den sich verändernden Messwerten gebildet werden. Wir sprechen dann von „hoher Komplexität“, die aber in der realen Praxis nicht derart ausgeprägt existiert, wie der Nautiker sie über die technischen Systeme „zerstückelt“ angeboten bekommt.Die entscheidende Frage ist also , ob diese (mit aller Sorgfalt der Hersteller) abgebildete Wirklichkeit auch die Wirklichkeit ist, die sich der Nautiker nach komplizierten Bewertungsvorgängen der Daten und Signale unter den Bedingungen einer natürlichen Einschränkung seiner biologischen Leistungs-fähigkeit aufzubauen in der Lage ist.Selbstverständlich meint er, er hätte die Wirklichkeit richtig bewertet und nimmt diese subjektive Widerspiegelung der realen Welt als Grundlage für einen Vergleich mit seinen inneren Vorstellungen und Zielen für eine Schiffsführung nach „guter Seemannschaft“.Ein entscheidender, wenn nicht der entscheidende Mangel (und möglicherweise eine der Hauptursachen fur menschliches Versagen), ist der Sachverhalt, dass in bisher entwickelten „integrierten Systemen“ keine risikobasierten bewerteten (operativen) Steuerungsgrössen existieren und dass die auf der Grundlage diskreter Zustandsbeschreibungen vermittelten Abbilder der objektiven Realitat fast ausschließlich subjektiv interpretiert, zusammengefugt und mit den eigenen, momentan verfügbaren subjektiven Vorstellungen über Qualität (innere Modelle, bestimmt durch Wissen, Erfahrungen) verglichen werden.Damit gehen wesentliche Impulse fur die Handlungsregulation verloren !Von der Richtigkeit und Schnelligkeit der Entscheidungen des Nautikers sind das VERHALTEN eines sehr komplexen Mensch-Maschine-Umwelt-Systems bzw. die QUALITÄT der Prozessergebnisse  abhangig. In schwierigen Fällen werden kognitiv besonders hohe Anforderungen gestellt. Ursachlich dafür ist, dass zwar die Ereignisse in einem Element (in einem partiellen Prozess; bei der Erfullung einer Aufgabe) noch deterministisch zu beschreiben, zu messen und relativ leicht zu erkennen sind, der Gesamtprozess durch interaktive Beziehungen jedoch stochastischen Charakter erhält und durch die Moglichkeit einer „kombinatorischen Explosion“ eine auserordentlich schwer ubersehbare Menge moglicher, mit hoher Dynamik versehener Zustände annehmen kann.Auf die außerordentliche große Bedeutung der kognitiven Prozesse bei der Tätigkeit des Nautikers auf der Brücke, hat KERSANDT 1991 sehr frühzeitig hingewiesen. / 5 / Seit Jahrzehnten (bis heute) bemühen sich die Hersteller um die massenhafte Signalerzeugung und –darstellung, was zu einer scheinbaren Ausdehnung der Prozesskomplexität mit nicht mehr zu beherrschender Datenflut geführt hat. In Anerkennung dieser Probleme wird alles unternommen (Darstellung, Anordnung, Farben, Integration, Training usw.), um den extrem gestiegenen Anforderungen an die Signalerkennung zu genügen. Dieser Weg befindet sich  in einer Phase abnehmender Bedeutung für den Zuwachs an Wirtschaftlichkeit und Sicherheit. Diese Erkenntnis findet wenig Zustimmung, da sie in das Herz der Entwickler sticht und den Übergang in eine neue, bislang nicht entdeckte neue Welt des ganzheitlichen Systemdesigns erfordert. Ein Wandel in der Prozessführung wird dann eintreten und sich in den Produkten, in der Ausbildung und in der Forschung widerspiegeln, wenn sich die „Philosophie des Schiffsführens“ nicht vorrangig an der Vermeidung von Gefahren sondern an der Gestaltung der Prozessqualität nach den modernen Kriterien einer „guten Seemannschaft“ orientiert und eben diese Gestaltung zum schöpferischen Inhalt der Arbeit des Nautikers auf See macht.  Das Versprechen der Hersteller, „eine erhebliche Verbesserung sowohl des nautischen als auch des wirtschaftlichen Schiffsbetriebes“, zu erreichen, verliert erst dann den Status einer Behauptung, wenn sich der Zuwachs tatsächlich in einem Anstieg der Qualität der Prozessergebnisse messen lässt. Welche Schlussfolgerung ist daraus abzuleiten ?  Es müssen Möglichkeiten gefunden werden, den Qualitätsbegriff von technischen Produkten für die Prozessführung um den Anteil der berechenbaren Ergebnisqualität zu erweitern. Hieraus erwachsen für den Anwender als auch für den Hersteller völlig neue Aufgaben für die Verbesserung der Verlässlichkeit integrierter Schiffsführungs-systeme und damit für die Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit.Voraussetzung dafür sind intelligente Nutzer und intelligent Hersteller auf dem Weg zu einer „VERLÄSSLICHEN BRÜCKE“ („d - bridge“; dependability – Verlässlichkeit).   

2       Aufgaben- und ergebnisorientierte Prozessindikatoren 

Der Schiffsführungsprozess hat während einer vorgegebenen Zeitdauer und in einem vorgegebenen Raum den Forderungen nach Verlässlichkeit mit der verlangten Qualität für Wirtschaftlichkeit und Sicherheit zu genügen und damit die Stabilität des Systems in seiner Gesamtheit zu bewahren. QUALITÄT wird laut EN ISO 9000:2008 als „Grad, in dem ein Satz inhärenter Merkmale Anforderungen erfüllt“, definiert. Die Qualität gibt damit an, in welchem Maße ein Produkt (Ware oder Dienstleistung) den bestehenden Anforderungen entspricht. Die Benennung „Qualität“ kann zusammen mit Adjektiven wie schlecht, gut oder ausgezeichnet verwendet werden. Inhärent bedeutet im Gegensatz zu „zugeordnet“ einer Einheit innewohnend, insbesondere als ständiges Merkmal. Damit sind objektiv messbare Merkmale wie z.B. Länge, Breite, Gewicht, Materialspezifikationen gemeint. ...Durch die Definition einer Zielgruppe und Meinungsumfragen kann das subjektive Empfinden dieser Zielgruppe ermittelt, ein inhärentes Merkmal definiert und damit „messbar“ und Bestandteil der Qualität werden.Dieser Sachverhalt bildet einen der Hintergründe für die „wissensbasierte“ Berechnung der Qualität von Schiffsführungsprozessen. Er weist auf die Möglichkeit der Verwendung  von Expertenwissen für die Zustandsbewertung hin.Nach der IEC 2371 ist Qualität die Übereinstimmung zwischen den festgestellten Eigenschaften und den vorher festgelegten Forderungen einer Betrachtungseinheit. Eine GEFAHR für die Erfüllung der geplanten Qualität von Aufgaben kann von den Parametern einer prozessrelevanten Störung oder einer Gruppe von Störungen ausgehen und den Zustand des zu steuernden Prozesses zwischen seinen möglichen Endpunkten „stabil“ und „unstabil“ beeinflussen, wobei die Höhe dieser Differenz die Priorität einer Abfolge von Steuerungsoperationen bestimmt (Abfolge von Steuerungsoperationen = Qualitäts-Manage-ment). VERLÄSSLICHKEIT ist ein qualitativer Begriff („dependability“) zur Charakterisierung der anforderungsgerechten Zielerreichung eines Mensch-Maschine-Systems in seiner Gesamtheit. Dabei ist die Erreichung des Zieles nicht von dem einen oder anderen Systembestandteil (z.B. integriertes Navigationssystem oder Nautiker) abhängig, sondern vom aufgabenorientierten Zusammenwirken aller Systemkomponenten : Individuen, Gruppen, Organisa-tionen, Organisationsumwelt und Technik) (vergl. TIMPE 2002 / 1 /, / 2 /).Mit welchen Kenngrößen kann die Qualität abgebildet werden ? Was geschieht auf der Brücke ? Welche Daten und Signale werden gesammelt und zusammengeführt, die der Aufgabenstruktur (Art, Inhalt, Aktualität / Priorität) entsprechen und zu einer integrierten (ganzheitlichen) Bewertung partieller Aufgaben bezüglich ihrer Differenz zu den Zielvorgaben (eigenen oder fremden) führen. Der Prozess „Schiffsführung“ muss analytisch immer aufgabenorientiert, ganzheitlich und an die Betriebsbedingungen angepasst betrachtet werden. Nur so sind qualitative Aussagen über den Erfüllungsstand partieller Aufgaben zu gewinnen (vergl. KERSANDT 2008 / 3 /, / 4 /). Pozessindikatoren müssen in der Lage sein, eine aufgabenstrukturierte, betriebs-zustandsabhängige, möglichst einfache, fachlich verständliche, ganzheitliche, qualitative Abbildung der Schiffsführung zu ermöglichen. Man unterscheidet zwischen Gestaltungsindikatoren und Einflussindikatoren. Während die Gestaltungsindikatoren die beeinflussbaren Qualitätskenngrößen repräsentieren, bringen die Einflussindikatoren vorrangig die operativen Prozessbedingungen zum Ausdruck, unter denen die Schiffsführung stattfindet. Beide Indikatoren-gruppen bilden eine Einheit, weil sie für die Definition bzw. Standardisierung der Prozessbedingungen und für die Berechnung der Qualität der untere diesen Bedingungen erbrachten Ergebnisse / Leistungen erforderlich ist.

 Gestaltungsindikatoren sind :

 ANTI – GROUNDING : Grundberührungen vermeiden und Geschwindigkeit den natürlichen geografischen Bedingungen anpassen

Fragestellungen :

Habe ich genügend Manöverraum, um ausweichen zu können ?

Welche Manövriereigenschaften hat mein Schiff ?

Wie groß ist der Manöverraum, in dem ich mich gerade befinde ?

Mit welcher Geschwindigkeit kann ich laufen, um notfalls rechtzeitig zu stoppen oder kann ich einem Objekt noch ausweichen?

Reicht die Wassertiefe unter Berücksichtigung der gerade gelaufenen Geschwindigkeit, der Grundbeschaffenheit, der Wellenhöhe und des Krängungswinkels aus, um noch sicher manövrieren zu können ?

Wie groß sollte meine Geschwindigkeit höchstens sein ?

Wieviel Bodenfreiheit habe ich eigentlich noch ? Halte ich die Vorgaben ein ?

Ist mein Schiff tiefer getaucht ?

 COLLISION AVOIDANCE : Andere Fahrzeuge / Objekte in sicherem Abstand passieren

Fragestellungen :

Wann werde ich ein ausgewähltes Ziel in welchem Abstand passieren und wie weit ist es jetzt noch entfernt ?

Besteht gegenwärtig eine Kollisionsgefahr und wie großwird sie sein, wenn ich das Ziel passiere ?

Sehe ich das Ziel optisch oder habe ich es mit verminderter Sicht zu tun ?

Befindet sich ein Ziel im Nahbereich ?

Wie groß ist jetzt überhaupt mein Nahbereich ?

Bin ich ausweichpflichtig oder das Ziel und welches Manöver muss ich wann einleiten, falls ich ausweichen muss ?

 TRACK KEEPING : Operative Bahnbreite einplanen und einhalten

Fragestellungen :

Welche Bahnbreite benötige ich bzw. kann ich tolerieren, wenn ich unter den verschiedenen Betriebszuständen und bei Vorgabe einer „safety contour“ fahre ?

Kann ich die gegenwärtige Bahnabweichung hinsichtlich des erforderlichen und geplanten Tracklimits noch akzeptieren ?

Welche räumliche Differenz zwischen vorhandenem und augenblicklich benötigtem Manöverraum (geschwindigkeitsabhängig) ist vorhanden ?

Laufe ich unter den gegebenen Bedingungen mit der richtigen Geschwindigkeit ?

Welche Wassertiefe unter dem Kiel habe ich gerade ?

 MET.- HYD. ENVIRONMENT : Natürliche meteorologisch-hydrologische Umweltbedingungen bei Kurs- und Fahrtgestaltung berücksichtigen

Fragestellungen :

Mit welchen Einflüssen auf Kurs und Fahrt durch Wind und Strom muss ich rechen ? Wie groß sind die Driftwinkel durch Wind und Strom ?

Welchen Rollwinkel kann ich noch akzeptieren ?

Auf welchen Kursen und bei welchen Geschwindigkeiten treten Resonanzen auf ?

Welche Verhältnisse bestehen augenblicklich bezüglich der Resonanzkriterien ?

Muss ich mit parametrischem Rollen rechnen ?

 VOYAGE ECONOMY  : Wirtschaftliche Aufgabenstellung der Reise erfüllen (Geschwindigkeit, Zeit, Kosten)

Fragestellungen :

Welche Distanz habe ich noch bis zum Bestimmungsort zurückzulegen und welche Zeit bleibt mir, um das geplante ETA einzuhalten ?

Kann ich die geplanten Reiseparameter mit der augenblicklichen Geschwindigkeit erfüllen und wenn nicht welche Geschwindigkeit müsste oder könnte ich laufen ?

Wie hoch ist mein Treibstoffverbrauch ? Laufe ich die geplante wirtschaftliche Geschwindigkeit ?

Welche Kosten habe ich bisher verbraucht und wie sehen die Kosten bei Ankunft am Bestimmungsort aus ?

 Einflussindikatoren sind :

 HUMAN CAPABILITY : Menschliche Leistungseigenschaften und –besonderheiten in der Seewache

Fragestellungen :

Verfügbarkeit über die erforderlichen Leistungsvoraussetzungen für eine sichere und wirtschaftliche Schiffsführung ?

Länge der Wachzeit und Tageszeit auf das Situationsbewußtsein und die Abschätzung von Situationen ?

Brückenbesetzung unter den gegebenen Bedingungen ?

 TRAFFIC CONDITIONS  : Verkehrsbedingungen im Seegebiet.

Fragestellungen :

Verkehrsbedingungen in einem bestimmten Umkreis um das Schiff ?

Verkehrsdichte ?

Verkehrsart (parallel und kurskreuzenden Fahrzeuge) ?

Nähe eines „gefährlichen“ Targets ?

 AVAILABILITY MAIN ENGINE & STEARING GEAR : Technischen Zustand / Verfügbarkeit von Hauptmaschine und Ruderanlage

Fragestellungen :

Zustand und Verfügbarkeit von Ruderanlage und Hauptmaschine ?

Wirkungen von Zustand und technischen Parametern auf die Verfügbarkeit ?

Wirkungen auf die partiellen Prozesse Kollisionsverhütung, Bahnführung und Umwelt, wenn die technischen Anlagen nicht oder eingeschränkt betriebsbereit sind ?

 MET.- HYD. ENVIRONMENT : Einwirkungen durch natürliche meteorologisch-hydrologi-sche Umweltfaktoren

Fragestellungen :

Welche Winstärke herrscht im Seegebiet ?

Wie stark ist der Strom ?

Wie hoch sind die Wellen ?

Wieviel Seemeilen beträgt die Sicht ?

Den partiellen Aufgaben / Prozessen / Einwirkungen werden direkt aus dem Prozess abrufbare bzw. vorzuverarbeitende Eingangsgrößen zugeordnet, die für die Beschreibung der Prozesszustände und der Einwirkungen weiterverwendet werden. Im Ergebnis der Strukturierung der Schiffsführung, ihrer partiellen Aufgaben, der Auswahl notwendiger Eingangsgrößen und der Ableitung von Bewertungsparametern entsteht die Basis für die Bestimmung der Qualität der aktuellen Erfüllungsgrade der partiellen Aufgaben in der jeweiligen aktuellen Situation. In ähnlicher Weise werden die Wirkungen der Einflussgrößen berechnet.

Die Spezifik der angewendeten mathematischen Verfahren macht es erforderlich, Expertenwissen zu generieren, das in Abhängigkeit von Betriebszuständen differenziert aufbereitet werden muss.

Art und Inhalt der Aufgabenstellungen sowie der Tätigkeit des Nautikers in der Seewache zeichnen sich durch charakteristische Merkmale, Bedingungen und spezifische Besonderheiten aus. Diese Betriebszustände bilden die operationelle Basis für eine Seewache, da sie den Einsatz personeller, technischer und organisationeller Mittel bestimmen und die Aktivierung spezifischen Wissens erforderlich machen.

 BETRIEBSZUSTÄNDE :

                                      OPEN SEA

                                      COASTAL ARAEA

                                      TRAFFIC SEPARATION SCHEME

                                      APPROACHING

                                      FAIRWAY

                                      AT ANCHOR

 3       Aus den Ergebnissen

 Einige Ergebnisse der qualitativen Prozesszustandsbewertung durch das Programmpaket „QUASNAV“ (Quality Assessment in Navigation) zeigen die folgenden Bilder.

       Bild 1 : Qualitätsverlauf in partiellen Prozessen (Gestaltungsindikatoren) der                 Schiffsführung über einen Messzeitraum von 20 Minuten

        

Bild 2 : Verlauf der Einflussindikatoren auf die Schiffsführung im Messzeitraum

Für den Nachweis der von verschiedenen Schiffsführern bzw. unterschiedlichen Gerätesystemen erreichten Prozessqualität wird folgendes Funktionsprinzip (Bild  3) angewendet.

 

            

Bild 3 : Vergleich der Prozessqualität verschiedener Operateure bzw. Systeme

Die Höhe der Qualität, die Komplexität des Prozesses und „Qualitätskurven“ anderer Operateure bzw. Systeme können miteinander verglichen und z.B. Dif-ferenzen zur sogenannten „guten Seemannschaft“ oder zu alternativen Lösungen (z.B. Standards, Lehrmeinung) herausgearbeitet werden (Bilder 4 und 5).

             

 Bild  4 : Qualität, Komplexität im Vergleich zu alternativen Ergebnissen       

 Schließlich können auf der Grundlage von Qualitätsmessungen in kompletten Messreihen detaillierte Aussagen über die Kompetenz und die Unterschiede zur „guten Seemannschaft“ bzw. zur „Lehrmeinung“ bzw. zu Lösungen mit alternativen „Mensch-Maschine-Ausstattungen“ gewonnen und mit konkreten Ursachen hinterlegt werden (Bild 5).

               

Bild 5 : Qualitäts- bzw. Kompetenzunterschiede in einer kompletten Messreihe

               

Bild 6 :   Displayvorschlag für die qualitative Prozessanalyse

Schiffsführungsprozesse können qualitativ beschrieben werden. Die Grundlage dafür bilden aktive und passive Indikatoren. Aktive Indikatoren repräsentieren die beeinflussbaren Qualitätskenngrößen, passiven Indikatoren bringen vorrangig die operativen Prozess-bedingungen zum Ausdruck, unter denen die Schiffsführung stattfindet. Zur Berechnung der Qualität müssen die Indikatoren aufgaben- bzw. prozessorientiert mathematisch fusioniert werden. Ihre Bewertung erfolgt auf der Grundlage des kognitiven Modells der Informationsverarbeitung des Menschen. Der in der Situationsanalyse zu vollziehende Vergleich zwischen dem wahrgenommenen Abbild der Realität und den Zielvorstellungen des Menschen wird mathematisch über die Festlegung eines Qualitätsmaßes „guter Seemannschaft“ und die Ermittlung der aktuelle Höhe der Qualität vorgenommen.

Aktive Indikatoren existieren in den partiellen Aufgaben Kollisionsverhütung, Vermeidung von Grundberührungen, Bahneinhaltung, Umweltbedingungen und Ökonomie.

Passive Indikatoren zeigen die Bedingungen an, unter denen die Schiffsführung diese Aufgaben erfüllt : Verfügbarkeit der Maschinen- und Ruderanlage, Brückenbesetzung, Verkehrsbedingungen und Umwelteinflüsse.

 Für den Vergleich der erreichten bzw. erreichbaren Qualität in Schiffsführungsprozessen eignen sich Standardsituationen am Schiffsführungssimulator.

 

LITERATUR :

 

/ 1 /      Timpe, K.-P. u.a. (2002). Mensch-Maschine-Systemtechnik.- 2.Auflage.-Symposium            Publishing GmbH.- Düsseldorf. - Februar 2002

/ 2 / Timpe, K-P.(2000). Mensch-Maschine-Interaktion in kooperativen Systemen der           Flugsicherung und Flugführung. Teilprojekt 6: Der Einfluß des Automatisierungs-  grades von  Flugzeugen auf ihre Verläßlichkeit.- Technische Universität Berlin.         Institut für Arbeitswissenschaften /Zwischenbericht an die Deutsche Forschungsge-     meinschaft

/3 /       Kersandt, D.(2008). Der ingenieurpsychologische AIT – Ansatz“ – Entwicklung eines            adaptiven, ganzheitlichen und aufgabenorientierten Systems der Schiffsführung“ (Teil         1). – HANSA.-  Heft Nr. 7 / 2008; S. 70 ff

/ 4 /      Kersandt, D.(2008). Der ingenieurpsychologische AIT – Ansatz“ – Entwicklung eines            adaptiven, ganzheitlichen und aufgabenorientierten Systems der Schiffsführung“ ( Teil        2). – HANSA.-  Heft Nr. 8 / 2008; S. 90 ff

/ 5 /  Kersandt, D.(1991).Erkennung und Bewertung sicherheitsrelevanter Situationen  im        operativen Schiffsführungsprozess – Konsequenzen aus der Analyse subjektiver Feh-       ler von Nautikern. - Ortung und Navigation. Deutsche Gesellschaft für Ortung und Na-       vigation, Verlag TÜV Rheinland. - Heft 02 / 1991

                                                                                             ***

Auswahl einiger Ausarbeitungen von zu den Komplexen INS, e-Navigation, Alarmmanagement (Autor : Kersandt, Diethard)

 

1.  Einige Anmerkungen zur Definition von Anforderungen an integrierte Systeme zur Führung eines Schiffes über See (ISSOS – Integrated System for Ship Operation at Sea)

Bezug : Empfehlung der AG Integration der DGON an das BMVBS zum Draft INS Performance Standard.

(Ausarbeitung / 22 Seiten)               Nr. 23        PUBLICATION / DOWNLOAD

2. Einige Fragen zur Verlässlichkeit integrierter Schiffsführungssyteme (StandSMM 2008)

(Ausarbeitung / 3 Seiten)                     Nr. 22     PUBLICATION / DOWNLOAD

3. Der ingenieurpsychologische „AIT“ - Ansatz bei der Entwicklung einesadaptiven, ganzheitlichen und aufgabenorientierten Systems derSchiffsführung (Teile 1 und 2) (A= adaptive I = integrated T = task oriented)

(Veröffentlichung / 22 Seiten)             Nr. 9        PUBLICATION / DOWNLOAD

4. Aufgabenorientierte Gestaltung eines integrierten Schiffsführungssystems -Diagnosesystem zur Unterstützung der „situation awareness“ in der Seewache

(ppt. – Präsentation / 57 Bilder)          Nr. 16        PUBLICATION / DOWNLOAD

5. Prinzipien für die Gestaltung und den Betrieb eines Prozessüberwachungssystem smit integrierter Alarmfunktion

(Ausarbeitung / 12 Seiten)                    Nr. 24     PUBLICATION / DOWNLOAD

6. Aufgabenorientierte Kontrolle, Steuerung und Überwachung von Schiffsführungs-prozessen auf See - ein ganzheitlicher Lösungsansatz (AIT – Ansatz aus ingenieurwissenschaft-licher Sicht in Verbindung mit der d-BoS – Philosophie)

(ppt. – Präsentation / 70 Bilder)          Nr. 25      PUBLICATION / DOWNLOAD

7. Das Projekt „DGON- Bridge“ in kritischer Betrachtung - Eine Auseinandersetzung mit dem Projekt „Entwicklung einer integrierten modularen Schiffsführungszentrale

(Ausarbeitung / 119 Seiten)                Nr. 21       PUBLICATION / DOWNLOAD

8. „Gute Seemannschaft“, Kompetenz, Komplexität und Prozessbeherrschung

(Veröffentlichung / 11 Seiten)            Nr. 20      PUBLICATION / DOWNLOAD

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