Chefsache Cockpit Gepäckträger Hebebühne Kraftprotze

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HORCHPOSTEN 24 An zwei Masten sind Signallampen sowie Funk-, Radiound Radarantennen angebracht; dazu gibt es Sensoren für Wind, Luftdruck, Temperatur und Wellenhöhe. HEBEBÜHNE GEPÄCKTRÄGER CHEFSACHE Ein spezieller Kran hievt selbst bei stürmischer See Beiboote und Unterwasserkameras schwankungsfrei ins Meer. Vier Kräne mit einer maximalen Traglast von fünf Tonnen transportieren Container und Behälter mit Forschungsproben über das Arbeitsdeck. Auf der Brücke kann der Kapitän das Schiff von drei verschiedenen Pulten aus steuern. Über ein Computerterminal werden Messdaten gesammelt und in ein Netz gespeist, das alle Kabinen und Labors verbindet. KRAFTPROTZE Die Maria S. Merian hat gleich zwei Maschinenräume mit je zwei MAN-Dieselgeneratoren – für den Fall, dass einer ausfällt. Sie liefern Strom für den Antrieb. S TA U R A U M LUXUSKOJE Der sogenannte Hangar ist eine Neuheit: Seine Dachluke liegt so hoch, dass keine Welle sie erreicht. Darum können auf der Maria S. Merian auch während der Fahrt Container unter Deck geschafft werden. Die Kabinen der Forscher bieten den Komfort eines Drei-Sterne-Hotels – inklusive Computerund Fernsehanschluss. COCKPIT BALANCEAKT In einer gläsernen Kanzel steuert ein Matrose die im Schiffsbauch verborgenen Winden, an denen Messgeräte und Kameras ins Meer hinabgelassen werden. Ausfahrbare Flügel an den Schiffsseiten sorgen bei rauer See für Stabilität. Zu starkes Schwanken könnte die Messungen beeinflussen. MAN forum 0 2 / 2 0 0 9 25 technologie GEHEIMNISSE DES MEERES ERGRÜNDEN Die „Maria S. Merian“ gilt als das modernste Forschungsschiff der Welt. Der Hightechkreuzer bereist die Weltmeere unter anderem im Dienst der Klimaforschung. Angetrieben wird er von umweltfreundlichen MAN-Dieselgeneratoren. PAT I N Der Name des Forschungsschiffs geht zurück auf die Naturforscherin Maria Sibylla Merian, die mit ihrer Tochter mehrere weite Forschungsreisen unternahm – ungewöhnlich für das 17. Jahrhundert. > TECHNISCHE D AT E N Illustration: Horst Kolodziejczyk Maria S. Merian Länge: 94,76 Meter Breite: 19,45 Meter Tiefgang: 6,5 Meter Höhe: 38 Meter Leergewicht: 4 493 Tonnen Wissenschaftliche Nutzladung: 150 Tonnen Höchstgeschwindigkeit: 15 Knoten Reichweite: max. 13 890 Kilometer Besatzung Forscher: 23 Besatzung Mannschaft: 23 Energieerzeugung: 2 MAN-Dieselgeneratoren Typ 8L21/31 zu je 1 600 kW (bei 1 000 rpm) und 1 875 kVA (690 V) und 2 MANDieselgeneratoren Typ 6L21/31 zu je 1 200 kW (bei 1000 rpm) und 1 375 kVA (690 V) Notstromaggregat: 1 MAN-AVKDieselgenerator zu 255 kW (bei 1 500 rpm) und 315 kVA (400 V) 26 01 02 03 01. Haupteinsatzgebiete der Maria S. Merian sind der Nordatlantik und die angrenzenden Meere. Sie kann bis zu ein Meter dickes Eis brechen und sich zwischen treibenden Eisschollen bewegen. 02. Von einer gläsernen Kanzel aus werden die bis zu sieben Kilometer langen Kabel der Winden bedient. Monitore mit Kamerabildern vom Außenbereich erleichtern den Überblick. 03. Tiefseevideotechnik sowie kabelgebundene oder ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge ermöglichen gezielte Probenahmen vom Meeresboden in bis zu 6 000 Meter Tiefe. MAN forum 0 2 / 2 0 0 9 27 technologie >>> „Auf einem Forschungsschiff zu fahren ist etwas Besonderes – vor allem, wenn es so modern ist wie dieses.“ Man merkt Klaus Bergmann den Stolz auf seinen Arbeitsplatz an. Kein Wunder, ist er doch einer der beiden Kapitäne, die mit der „Maria S. Merian“, dem Aushängeschild der deutschen Meeresforschung, auf Expedition gehen dürfen. Vor zwei Tagen erst ist Bergmann von seiner letzten Fahrt zurückgekehrt. Drei Wochen lang hat er die Merian von der Karibik aus über den mittelatlantischen Rücken bis zum Kontinentalrand Westafrikas geführt. An Bord: wertvolles wissenschaftliches Gerät, 23 Besatzungsmitglieder und 23 Meeresforscher aus Deutschland und den USA. Im Hafen von Dakar, Senegal, hat er das Kommando an seinen Kollegen übergeben. Nun sitzt Bergmann im ostfriesischen Hafenstädtchen Leer an seinem Schreibtisch in der Reederei Briese, die das Schiff betreibt, und bereitet seine nächste Fahrt mit der Merian vor. Diesmal wird es kalt: Mitte Juli geht es in den Nordatlantik, Richtung Grönland. Fotos: briese pr (3), Christian Lehsten/argum EIN SCHIFF FÜR ALLE FÄLLE Der 50-jährige Bergmann hat schon viel gesehen. Seit seiner Jugend bereist er die Weltmeere, seit 20 Jahren fährt er als Kommandant, vor allem auf Frachtern. Doch die Anfang 2006 in Dienst gestellte Merian sticht heraus: Das rund 95 Meter lange und fast 20 Meter breite Schiff ist vom Kiel bis zur Mastspitze vollgepackt mit Hightech. „Die Merian zu kommandieren ist für mich eine positive Herausforderung“, sagt Bergmann. „Die technische Ausstattung, die navigatorischen Möglichkeiten, die ganze Bauweise – das ist beeindruckend.“ Das 6 000 Tonnen schwere Schiff wurde extra für den Einsatz in frostigen Gewässern konstruiert, auch wenn es, wie zuletzt, hin und wieder in wärmeren Gefilden unterwegs ist. Um den gewaltigen Kräften des Eises zu widerstehen, besteht der vordere Teil der Rumpfs aus Klaus Bergmann an seinem Arbeitsplatz. Von der Brücke aus steuert der Kapitän das knapp 95 Meter lange Forschungsschiff mit Joystick und Computermaus. zwei Zentimeter dickem Stahl. Sogar der dunkelblaue Farbanstrich ist eisfest, trotzt Stößen und Schrammen. Mit seinem spitzen Bug und der Kraft von vier MAN-Motoren schiebt sich das Schiff problemlos über bis zu ein Meter dicke Schollen und bricht sie. In den kommenden 30 Jahren werden Generationen von Meeresforschern auf der Merian vor allem an die Eisgrenzen der Ostsee, des nördlichen Golfstroms und der Polarmeere reisen. Bis zu 13 Fahrten unternimmt die Merian jedes Jahr. Sie erkundet das Leben im Meer und erforscht den Einfluss der Ozeane auf Klimaschwankungen. Thomas Ohms von der Leitstelle Meteor/ Merian am Institut für Meereskunde der Universität Hamburg. Hier werden die Expeditionen gemeinsam mit den internationalen Forscherteams und der Reederei vorbereitet. Rund 200 Millionen Euro gibt das deutsche Bundesforschungsministerium jährlich für die Meeresforschung aus, 56 Millionen Euro haben Bund und Länder in den Bau ihres schwimmenden Laboratoriums investiert. Einen großen Teil des Geldes verschlang der innovative Antrieb – das Herzstück der Merian. Unter dem Heck sitzen zwei Propellergondeln, sogenannte Pods. Jede Gondel hat zwei Propeller: Einer drückt, der andere zieht. „Ein Ruderblatt brauchen wir nicht“, sagt Kapitän Bergmann. In den um 360 Grad schwenkbaren, je 2 050 Kilowatt starken Aggregaten stecken Elektromotoren. IM ZEICHEN DES UMWELTENGELS Den nötigen Strom liefern vier Lkw-große MAN-Dieselgeneratoren im Schiffsinnern, zwei Sechszylinder- und zwei AchtzylinderAggregate, die das Schiff mit maximal 5 600 Kilowatt Leistung antreiben und auf bis zu 15 Knoten beschleunigen können. Die Merian bewegt sich oft wochenlang abseits aller Wasserstraßen, weit weg von Häfen und Hilfe. „Die Maschinen sind für uns lebenswichtig“, „Die Maschinen sind für uns lebenswichtig, die Anlage ist deshalb in zwei voneinander getrennten Maschinenräumen doppelt vorhanden.“ Klaus Bergmann, Kapitän Maria S. Merian Nach dem Eisbrecher „Polarstern“, der privat finanzierten „Sonne“ und dem Universalschiff „Meteor“ ist die Merian Deutschlands viertgrößtes Expeditionsschiff; sie ersetzt gleich drei ausrangierte Forschungsdampfer. „Die Merian wurde dringend gebraucht, sie ist ein echtes Multifunktionsschiff“, sagt verdeutlicht Klaus Bergmann. „Die Anlage ist deshalb in zwei voneinander getrennten Maschinenräumen doppelt vorhanden.“ Ein Maschinenraum könnte völlig ausbrennen oder geflutet werden, das Schiff wäre noch voll fahrtüchtig und funktionsfähig. Die Kombination aus Dieselgeneratoren und elektrisch 28 technologie betriebenen Pods hat für die Wissenschaftler an Bord einen entscheidenden Vorteil: Es gibt keine Antriebswelle. Dadurch reduzieren sich Fahrgeräusche und Vibrationen im Schiff auf ein Minimum. „Das macht hydroakustische Messungen, etwa mit den Loten, einfacher und genauer“, sagt Thomas Ohms. Außerdem spart die Antriebsweise Energie – und Umweltschutz ist wichtig auf einem Forschungsschiff. Deshalb darf die Maria S. Merian das Umweltgütesiegel Blauer Engel tragen: Der Müll wird sortiert und an Land entsorgt, die Hydrauliköle sind biologisch verträglich, und das Schiff kann für 48 Stunden abwasserfrei im sogenannten Clean-ShipModus betrieben werden, um empfindliche Biotope zu schützen. Auch die MAN-Ingenieure haben ihren Beitrag geleistet: Die verbauten Motoren sind die ersten weltweit, die den Umweltengel tragen dürfen. Dazu wurde Schiff exakt manövrieren. Am Rumpf unter dem Vorschiff liegt zudem ein um 360 Grad drehbarer, 1 900 Kilowatt leistender Pumpjet – ein Strahlruder, mit dem der Bug auf Kurs gehalten wird. Damit der Rumpf unabhängig von Seegang, Wind und Strömung möglichst ruhig durchs Meer gleitet, lassen sich unterhalb der Wasserlinie schwenkbare Flügel ausfahren, die jede Rollbewegung automatisch ausgleichen. Während Kreuzfahrtschiffe und Öltanker die rauen Nordmeere lieber meiden, können die Wissenschaftler an Bord dank dieses ausgefeilten Stabilisationssystems selbst bei Windstärke acht arbeiten. Wenn sich im Sturm die Wellen auftürmen, liegt das große Arbeitsdeck fast völlig ruhig. Das meist internationale Team aus Biologen, Chemikern, Geografen und Meteorologen muss sich einem strengen Zeitplan unterordnen, der vom Fahrtleiter und dem Kapitän „An Bord gibt es einen entscheidenden Vorteil: Es gibt keine Antriebswellen. Dadurch reduzieren sich die Vibrationen im Schiff auf ein Minimum.“ Thomas Ohms, Institut für Meereskunde der Universität Hamburg die Einspritzanlage modifiziert, und zum Antrieb wird ausschließlich Gasöl verwendet. Die auf dem Meer ausgestoßenen Abgase sind dadurch nahezu rußfrei und arm an umweltschädlichem Stickoxid. Kapitän Bergmann lobt vor allem die Flexibilität der Maschinen: „Ich kann die Leistung der vier Motoren frei kombinieren und so für jede Situation die wirtschaftlichste und damit umweltfreundlichste Fahrweise wählen.“ RUHIG DURCH DEN STURM Oft muss die Merian einen Kursplan bis auf wenige Meter genau einhalten, etwa wenn der Tiefseeboden mit dem Fächerlot abgetastet wird oder Sedimentproben genommen werden. Dank des Pod-Antriebs lässt sich das täglich neu erstellt wird. Auch bei Eiseskälte holt die Mannschaft Sonden, Netze und MiniU-Boote aus dem Hangar ins Freie. Tief im Schiffsbauch stehen tonnenschwere Winden. Von dort führen daumendicke Stahlkabel zum haushohen A-Rahmen am Heck, der bis zu 20 Tonnen trägt. Die flexible Vorrichtung puffert die Schläge der rauen See ab und hält das Kabel stramm in Position. Die Besatzung ist eingespielt, jeder Handgriff sitzt. Die Seeleute versenken wertvolles Messgerät in bis zu 6 000 Meter Tiefe oder holen bis zu 24 Meter lange Sedimentkerne durch die See ans Tageslicht. Während Biologen Eis- und Wasserproben, Pflanzen und Tiere in der Tiefkühlkammer konservieren, analysieren in der EDV-Zentrale auf dem Hauptdeck Chemiker Wasserproben, und Geologen begutachten an großen Flachbildschirmen die Daten aus den schiffseigenen Lotsystemen. Das moderne Fächerlot der Merian erstellt dreidimensionale Aufnahmen des Meeresgrunds in zehn Kilometer Tiefe, mit dem SubBottom-Profiler können die Experten sogar einige Meter in den Meeresboden hineinsehen. Gearbeitet wird in Schichten rund um die Uhr, denn Arbeitszeit auf der Merian ist wertvoll. „Im Hafen wartet ja schon die nächste Gruppe“, erklärt Thomas Ohms. FORSCHEN MIT KOMFORT Während draußen bei Minusgraden gezittert wird, herrscht auf der 140 Quadratmeter großen Brücke dank holzgetäfelten Wänden und flauschigem Teppichboden Gemütlichkeit. Die Brücke ist das Gehirn der Merian, in dem alle Informationen aus dem Schiffskörper zusammenlaufen. Von hier aus kontrollieren der Kapitän und seine Offiziere das Schiff. Überall flimmern Monitore, ständig blinkt und piepst es – der Steuerplatz gleicht eher einem Flugzeugcockpit. Gesteuert wird die Merian per Joystick. Inmitten des Hightech steht ein fast altmodisch wirkender Kartentisch. Auch die Unterbringung würde Kolumbus, Cook oder Humboldt neidisch machen: Die Kajüten sind komfortabel, jeder Wissenschaftler und jedes der 23 Besatzungsmitglieder hat sein eigenes Reich. Nur mitfahrende Studierende müssen mit Zweierkabinen vorliebnehmen. Satelliten-TV, DVD-Player, Flachbildschirm, Hi-Fi-Anlage und eine Bibliothek sorgen für Unterhaltung. Im Fitnessraum samt Sauna können sich die Männer und Frauen die drei warmen Mahlzeiten am Tag, dazwischen gibt es Kaffee und Kuchen, abtrainieren. Alles inklusive. Nur das Feierabendbier an der Bar kostet extra. All das ist kein Luxus: „Wir arbeiten bis zu 35 Tage am Stück auf See“, sagt Kapitän Bergmann schmunzelnd, „da braucht es einen gewissen Standard.“ Forschungsfahrten seien schließlich kein Vergnügen. < MAN forum 0 2 / 2 0 0 9 > TECHNISCHE A U S S TAT T U N G Schwimmendes Forschungszentrum Die Maria S. Merian bietet optimale Arbeitsbedingungen für die Wissenschaftler. In den zahlreichen Labor- und Arbeitsräumen und auf den großen Arbeitsdecks steht Meeresbiologen, Ozeanografen und Chemikern modernste technische Ausstattung für die Meeresforschung zur Verfügung. 05 01 02 03 04 03 02 01 Voll ausgelastet: Im Rumpf der Maria S. Merian gibt es 14 Laborräume, die die Forscher nutzen können. Zum ständig verfügbaren Inventar gehören neben Computern und Monitoren auch voll ausgerüstete Arbeitsplätze, etwa das Chemielabor mit Entlüftungsanlage (1). Den Rest der Ausrüstung bringen die Wissenschaftler zu jeder Forschungsmission Ruhe bewahren: Als einziges Forschungsschiff weltweit kann die Maria S. Merian auch bei starkem Seegang weitgehend schaukelfrei U-Boote (1) oder große Unterwasserkameras zu Wasser lassen. Dazu dient ein wegen selbst mit. Biologen etwa nutzen ein Filtriergestell (2) mit Vakuumpumpe und Unterdruckbehälter (3), um Meerwasser auf Plankton und kleine Partikel wie Giftstoffe hin zu untersuchen. Die Proben legen sie unter ein Mikroskop (4). Geologen tasten mit Echoloten, die unter dem Schiff angebracht sind, den Meeresgrund ab. So erstellen sie Reliefkarten (5) – etwa von Bergen unter der Wasseroberfläche. Er hat eine per Hydraulik bewegliche Aufhängung, die wellenbedingte Bewegungen automatisch ausgleicht. Neben dem A-Rahmen ist das 45 Personen fassende, acht Meter lange Rettungsboot (3) in einer Halterung befestigt, die im Notfall über die Reling hinweg ausgeklappt werden kann, um das Boot zu Wasser zu lassen. 01 01 Geschmeidig bleiben: Die Maria S. Merian ist wendiger als jedes andere Forschungsschiff; das hat sie modernster Antriebstechnologie zu verdanken. Unter dem Heck hängen zwei sogenannte Pod-Antriebe (Pod: Englisch für Gondel). In jedem der beiden Aggregate sitzen drei Elektromotoren (1). Diese drehen einen Rotor (2), der wiederum zwei Schrauben (3) antreibt – eine zieht, die andere schiebt. Zur Kühlung dient ein schmaler Hohlraum (4), der den gesamten Motor längs durchläuft und von Meerwasser durchströmt wird. Die gesamte Antriebsgondel ist um 360 Grad drehbar. So lässt sich das Schiff ohne Ruder in jede Richtung steuern. Den nötigen Strom liefern vier MAN-Dieselgeneratoren. Illustration: Horst Kolodziejczyk 01 02 04 03 seiner Form A-Rahmen (2) genannter Kran am Heck. 03 29