Schiffs- & Offshore-Inspektion: in dunkle Stahlkästen sehen, ohne Gerüst

Ein Schiffsrumpf ist eine Ansammlung riesiger Kästen aus Stahlplatten und Versteifungen – Längsspanten, Querspanten, Rahmen und Knieblechen –, die zusammengeschweißt sind. Die Haupttreiber des Verfalls sind Korrosion durch Meerwasser und Ladung, Ermüdungsrisse durch wiederholte Wellenlasten und Verformung durch Ladungsbetrieb und Anlegen. Vor allem Ballasttanks sind feuchte, dunkle Räume, die immer wieder mit Meerwasser gefüllt werden; versagt die Beschichtung, beschleunigt sich die Korrosion.

Seeschiffe behalten ihre Klasse, indem sie Besichtigungen einer Klassifikationsgesellschaft bestehen (zum Beispiel ClassNK, DNV, ABS oder Lloyd’s Register). Der Grundzyklus besteht aus Jahresbesichtigungen, einer Zwischenbesichtigung und einer Erneuerungsbesichtigung (Klassebesichtigung) alle fünf Jahre. In Japan gelten Schiffe, die von einer bei der Regierung registrierten Klassifikationsgesellschaft (z. B. ClassNK) klassifiziert sind, als nach dem Ship Safety Act durch die entsprechenden staatlichen Prüfungen abgenommen.

Besonders anspruchsvoll ist das Enhanced Survey Programme (ESP) für Massengutfrachter und Öltanker. Nach dem ESP Code 2011 der IMO und den Unified Requirements der IACS wächst der Umfang von Close-up Survey und Dickenmessung mit dem Schiffsalter. Close-up Survey bedeutet, dass der Besichtiger Strukturdetails normalerweise in Handreichweite untersucht – auch die oberen Bereiche hoher Tanks.

Dazu kommt die Gefahr geschlossener Räume. In Tanks kann Sauerstoff fehlen oder Restgas der Ladung stehen. Die IMO-Empfehlungen zum Betreten geschlossener Räume verlangen Belüftung, Gasmessung und Sicherungsposten, dennoch geschehen weiter Unfälle. Die Zahl der Einstiege selbst zu verringern, ist der größte Wert der Drohne.

Im Schiffsinneren sind die meisten Drohnen kollisionstolerante Fluggeräte mit Käfig. In engen, von Versteifungen durchzogenen Tanks fliegen sie nach einem Anstoß an die Struktur weiter und nehmen Bilder mit eigener Beleuchtung auf. Außen decken Standard-Multikopter den Rumpf, die Lukendeckel sowie Offshore-Fackeln und -Jackets ab.

Klassifikationsgesellschaften und Remote Inspection Techniques (RIT)

Die IACS nennt Drohnen, ROVs und ähnliche Mittel, die den Nahzugang ersetzen, Remote Inspection Techniques (RIT) und veröffentlicht Leitlinien für ihren Einsatz (IACS Recommendation No. 42). Der Kerngedanke: RIT ersetzt nicht das Urteil des Besichtigers – es ist ein Mittel, mit dem der Besichtiger die Struktur sieht. Es gilt nur dann als Close-up Survey, wenn der Besichtiger überzeugt ist, dass die Bilder den Zustand im gleichen Maß zeigen.

• Zugelassene Dienstleister: Firmen, die RIT anbieten, werden von der Klassifikationsgesellschaft als Dienstleister zugelassen. Die Verfahrensanforderungen an Dienstleister sind in der IACS Unified Requirement UR Z17 festgelegt, die auch Wanddickenmessfirmen abdeckt.
• Anwesenheit des Besichtigers: in der Regel ist der Besichtiger vor Ort und prüft die Struktur über Echtzeitvideo.
• Bildqualität und Ortsangabe: ausreichende Beleuchtung, Auflösung und stabile Bilder sind erforderlich, und es muss klar sein, welches Bauteil betrachtet wird.
• Im Zweifel geht ein Mensch nah heran: wenn die Bilder Schäden zeigen oder nicht eindeutig sind, folgt der konventionelle handnahe Zugang.
• Leitlinien der einzelnen Gesellschaften: DNV, ABS und andere Gesellschaften veröffentlichen eigene Leitlinien und Zulassungsverfahren für RIT und Drohnen. Die Details unterscheiden sich, klären Sie dies daher zuerst mit der zuständigen Klassifikationsgesellschaft.

Ein Schiffstank gehört zu den feindlichsten Orten, an denen eine Drohne fliegen kann. Gar kein GNSS, ein vom umgebenden Stahl unbrauchbar gemachter Kompass, völlige Dunkelheit und enge, von Versteifungen durchzogene Räume. Funk prallt an Stahlwänden ab und reicht womöglich nicht über das nächste Mannloch hinaus.

• Enge Räume: wählen Sie Fluggeräte mit Schutzkäfig, die nach einer Kollision ihre Fluglage halten. Die Mannlochgröße entscheidet, welches Fluggerät hineinpasst. Enge Räume
• Dunkelheit: die Bordbeleuchtung ist das einzige Licht. Von den Propellern aufgewirbelter Roststaub kann Bilder überstrahlen. Dunkelheit
• Ohne GNSS: verwenden Sie Fluggeräte, die sich visuell oder per LiDAR lokalisieren und aufzeichnen können, welches Bauteil in welcher Abteilung aufgenommen wurde. Ohne GNSS
• Magnetische Störungen: in einem Stahlkasten ist dem Kompass nicht zu trauen; fliegen Sie in Modi, die nicht von ihm abhängen. Magnetische Störungen
• Wasser, Gischt & Feuchtigkeit: frisch entballastete Tanks sind feucht, mit Restwasser am Boden; außen gibt es Wellen und Gischt. Wasser, Gischt & Feuchtigkeit
• Wind & Turbulenz: die Außenhaut auf See und Fackelschornsteine sind windig, und über dem Deck verwirbelt die Luft. Wind & Turbulenz

Ladetanks fügen eine weitere Hürde hinzu: brennbares Gas und Sauerstoffmangel. Übliche Inspektionsdrohnen sind nicht für explosionsgefährdete Bereiche zertifiziert, Tanks müssen daher vor dem Flug gasfrei gemacht und messtechnisch als sicher bestätigt werden. Auch wenn niemand einsteigt, lässt sich dieser Schritt nicht überspringen. Siehe auch explosionsgefährdete Bereiche und Sauerstoffmangel & toxische Gase.

Befunde der Schiffsbesichtigung werden als Beschichtungszustand, Vorliegen erheblicher Korrosion (Abzehrung über 75 % der zulässigen Toleranz) sowie Risse oder Verformungen festgehalten; daraus werden Reparaturen beschlossen. Drohnenbilder helfen in den Schritten davor: finden, verorten und mit dem letzten Mal vergleichen.

Der Rahmen stammt aus SOLAS und dem ESP Code (IMO) und darunter aus den Regeln der Klassifikationsgesellschaften und den Unified Requirements der IACS. Ob eine Drohne für die Close-up Survey dienen kann, regeln die RIT-Leitlinien der jeweiligen Gesellschaft und ihre Verfahren für zugelassene Dienstleister (Approved Service Supplier), und letztlich entscheidet der anwesende Besichtiger. Bei ESP-Schiffen verlangen manche Gesellschaften zusätzlich, dass die Flaggenverwaltung RIT akzeptiert. Eigner und Manager stimmen den Besichtigungsplan vorab mit der Klasse ab und legen fest, wo und wie Drohnen eingesetzt werden.

Für den Flug gilt das Innere eines Tanks oder Laderaums als Innenraum und fällt nicht unter Japans Luftfahrt-Flugregeln. Flüge über dem Deck oder um den Rumpf unterliegen jedoch dem Luftfahrtrecht, und im Hafen brauchen Sie zusätzlich die Genehmigung von Hafenbehörde, Sicherheitsbeauftragtem der Anlage und Werft. Offshore gelten die Sicherheitsregeln des Betreibers und die Vorschriften des Küstenstaats. Vergleichen Sie die Länder in den Vorschriften weltweit.

• Verzicht auf Gasfreimachung: auch ohne Menschen im Inneren darf eine nicht zertifizierte Drohne nicht in einem Tank mit brennbarem Gas fliegen. Lüftung, Messung und Freigaben bleiben erforderlich.
• Unter Schlamm und Rostschichten: Sediment am Boden oder dicke Rostschichten verdecken den Stahl. Zuerst reinigen.
• Die gesamte Wanddickenmessung: Drohnen mit Kontaktsensoren werden besser, aber jede geforderte Messung per Drohne vorzunehmen ist noch keine gängige Praxis.
• Bestätigung von Rissen: eine verdächtige Linie im Video muss durch handnahen Zugang oder ZfP bestätigt werden, um festzustellen, ob es ein Riss ist und wie weit er reicht.
• Bewertung und Klasse: die Anerkennung der Besichtigung als Nahbesichtigung, die Anordnung von Reparaturen und die Aufrechterhaltung der Klasse sind Entscheidungen des Besichtigers und der Gesellschaft.

Auf der Reise vor dem Trockendock öffnet die Besatzung ein Tankmannloch und schließt Belüftung und Gasmessung ab. Eine an Bord mitgeführte Drohne befliegt den Tank selbstständig. Ihr Video und ihre Punktwolke werden über das 3D-Modell der letzten Erneuerungsbesichtigung gelegt, und nur die veränderten Bereiche erreichen den Besichtiger an Land und den Schiffsmanager.

Wenn das Schiff ins Dock geht, steht bereits fest, wo Gerüste hinkommen und welche Platten erneuert werden. Besichtiger steigen nur dort ein, wo die Drohne etwas gefunden hat, und nur, wenn sie müssen. Zusammenbrüche in Tanks gehören der Vergangenheit an – so jedenfalls sieht es die Redaktion.