Zukünftige Anforderungen an Schiffe zur Begrenzung des Unterwasserschalls in den Meeren
Dr.-Ing. Dietrich Wittekind, Johanna Daniel M. Sc., DW-ShipConsult GmbH, Schwentinental; Leonie Föhring, Fachhochschule Kiel
Der Unterwasserschall in den Ozeanen wird bei tiefen Frequenzen durch den Schiffsverkehr bestimmt. Das Geräusch aller Schiffe maskiert die Arbeitsfrequenzen von Bartenwalen und reduziert somit die Kommunikationsreichweiten dieser auf mindestens ein Zehntel seit der Einführung von mechanisch angetriebenen Schiffen.
Bemühungen, den globalen Unterwasserschallpegel zu begrenzen oder Kriterien dafür zu definieren, wurden von der International Maritime Organization (IMO), einigen Klassifikationsgesellschaften und durch eine neue Initiative aus Kanada veranlasst.
Allerdings gibt es derzeit weder einen zuverlässigen, vereinbarten Prozess, noch einen verbindlichen Grenzwert, mit dem eine gezielte Reduktion des Unterwassergeräuschpegel eines Schiffes möglich und nötig ist.
Es wird gezeigt, dass sich die Geräuschbeiträge einzelner großer Schiffe mit Festpropeller in der Frequenzcharakteristik sehr ähnlich sind, sich aber in den Pegeln deutlich unterscheiden können.
Der tieffrequente dominante Geräuschbeitrag von Handelsschiffen ist Gegenstand aktueller Forschung und wissenschaftlicher Diskussion. In diesem Beitrag wird untersucht, ob das dominierende tieffrequente Geräusch hauptsächlich Folge von Schichtkavitation am Propeller sein kann. Der Verlauf der Kavitation und damit der ins Wasser abgestrahlte Geräuschpegel während der Rotation des Propellers kann analytisch und numerisch simuliert werden. Wie zu erwarten, ist die Interaktion des Propellers mit dem Nachstromfeld bestimmend für den Volumenverlauf der Kavitationsblase. Mit einem numerischen Modell ist es damit möglich, Beeinflussungsmöglichkeiten des Nachstroms in Richtung einer reduzierten Geräuschabstrahlung zu untersuchen.
Es werden Ansätze dargestellt, wie sich eine Geräuschreduzierung erzielen lassen könnte.
