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Teil A - Hintergrund

1 Einführung

1.1 Der Ausschuss für den Schutz der Meeresumwelt (MEPC) hatte auf seiner zweiunddreißigsten Tagung im Rahmen der Entschließung MEPC.51(32) Änderungen der Anlage 1 des MARPOL-Übereinkommens 73/78 beschlossen. Diese Änderungen betrafen in erster Linie die damals neuen Regeln 13F und 13G der Anlage 1 zu MARPOL, die sich mit der Verhütung der Verschmutzung durch Öl im Fall eines Zusammenstoßes oder einer Strandung befassen. Auf Regel 13G der Anlage 1 zu MARPOL, die Maßnahmen für vorhandene Tankschiffe beinhaltete, wird in diesem Dokument nicht eingegangen. Regel 13F der Anlage 1 zu MARPOL bezog sich auf neue Öltankschiffe und enthielt die für neue Öltankschiffe, für die der Bauauftrag an oder nach dem 6. Juli 1993 erteilt wurde, geltenden Doppelhüllenvorschriften.

1.2 Regel 13F Absatz 4 der Anlage 1 zu MARPOL ging auf den so genannten "Mitteldeckentwurf" ein, bei dem die schützenden Doppelboden-Ballasttanks entfallen können, wenn ein horizontales Trennelement ("Mitteldeck") so angebracht wird, dass der Ladungs- und Dampfdruck niedriger ist als der äußere hydrostatische Druck des Seewassers. Dies wird als hydrostatisches Gleichgewichtsprinzip bezeichnet.

1.3 In der Vergleichsstudie der IMO zur Konstruktion von Öltankschiffen (OTD)* wurde aufgezeigt, dass die Ölausflussmerkmale von Mitteldecktankern zumindest gleichwertig sind mit den Ölausflussmerkmalen von Doppelhüllentankern, wobei jedoch anerkannt wurde, dass im Rahmen dieser allgemeinen Schlussfolgerung jede Konstruktion unter bestimmten Bedingungen ein besseres oder schlechteres Ölausflussverhalten aufweist.

1.4 MEPC erkannte daher sehr frühzeitig, dass für die IMO die zwingende Notwendigkeit besteht, international vereinbarte Richtlinien zur Bewertung der Ölausflussmerkmale von alternativen Tankschiffentwürfen gegenüber den zugrunde liegenden Doppelhüllenkonstruktionen zu erstellen. Diese Absicht wurde in Regel 13F Absatz 5 der Anlage 1 zu MARPOL folgendermaßen zum Ausdruck gebracht:

"(5) Andere Methoden für Konstruktion und Bau von Öltankschiffen können auch als Ersatz für die in Absatz 3 ¹ festgelegten Vorschriften zugelassen werden; diese müssen jedoch den gleichen Grad des Schutzes vor Ölverschmutzung bei einem Zusammenstoß oder einer Strandung gewährleisten und grundsätzlich vom Ausschuss für den Schutz der Meeresumwelt auf der Grundlage der von der Organisation ² aufgestellten Richtlinien genehmigt sein."

1.5 Die vorläufigen Richtlinien wurden im September 1995 angenommen. Sie wurden als Anhang 7 mit dem Titel "Interimsrichtlinien" in Anlage 1 zu MARPOL aufgenommen. Der Begriff "interim" drückt die Absicht aus, die Interimsrichtlinien zu aktualisieren, wenn im Laufe einer drei- bis vierjährigen Anwendungszeit Erfahrungen gesammelt worden sind. Die Interimsrichtlinien wurden von den mit Entschließung MEPC.110(49) im Jahr 2003 angenommenen Überarbeiteten Interimsrichtlinien abgelöst.

1.6 Die in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien vorgeschriebene Berechnungsmethodik beinhaltet die direkte Anwendung der vorgegebenen Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (WDF) auf den Entwurf. Da es fünf Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (WDF) für Seiten- und Bodenschäden gibt, handelt es sich hierbei um ein berechnungsintensives Verfahren.

1.7 In der Folge hielt MEPC eine Überprüfung und Überarbeitung der bestehenden Regeln 22 bis 24 der Anlage 1 zu MARPOL für erforderlich, da diese auf traditionellere (deterministische) Art ein ähnliches Thema behandelten, d. h. die Verringerung der Ölverschmutzung durch Öltankschiffe infolge von Beschädigungen der Schiffsseiten und des Schiffsbodens auf ein Mindestmaß. Es wurde festgestellt, dass die bestehenden deterministischen Regeln Veränderungen bei der Unterteilung im Allgemeinen und bei der Längsunterteilung im Besonderen nicht richtig erklärten. Aus diesem Grund wurden für die überarbeitete Anlage 1 zu MARPOL Regel 23 die unfallbedingten Ölausflussmerkmale erarbeitet. Das Ziel bestand darin, eine leistungsbasierte unfallbedingte Ölausflussregel bereitzustellen, die wirksam auf Veränderungen bei der Unterteilung eingeht. Diese Regel wurde mit den Überarbeiteten Interimsrichtlinien in Einklang gebracht, um die Möglichkeit von Widersprüchen bei der Eignung von Regeln zur Verhütung von Ölverschmutzungen aufgrund ihrer inhaltlichen Unterschiede zu vermeiden.

1.8 Während man der Ansicht war, dass der in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien vorgeschriebene strenge Ansatz für die Bewertung alternativer Entwürfe von Tankschiffen und mögliche besondere Ausführungen von Tanks geeignet war, hielt man eine weniger komplizierte Regel im Hinblick auf die Anwendung auf alle Tankschiffe für erforderlich. Es wurde daher eine "vereinfachte" Methode auf derselben Grundlage entwickelt. Diese Erläuterungen beschreiben die Annahmen und Überlegungen, die diesem vereinfachten Ansatz zur Bewertung des Ölausflusses zugrunde liegen, sie geben weiter Hintergrundinformationen zur Erarbeitung eines Leistungsindex und enthalten Beispiele zur Anwendung dieser Regel.

1.9 Diese vereinfachte Methode auf der Grundlage von Mindestabständen zwischen den Ladetanks und dem Schiffskörper ist für Tankanordnungen geeignet. Bei bestimmten Bauarten wie beispielsweise solchen, die durch Stufen/Nischen an Decks und/ oder geneigte Schotte und/oder eine betonte Schiffskörperrundung gekennzeichnet sind, kann eine detailliertere Berechnung angebracht sein.

1.10 Tank-Massengutschiffe sind Schiffe, die zur Beförderung fester und flüssiger Ladung (d. h. Massengüter und Ölladungen) entworfen und gebaut wurden. Normalerweise werden diese Schiffe ohne Mittellängsschott gebaut. Das neue probabilistische Verfahren eignet sich auch für Tank-Massengutschiffe, die jedoch aufgrund ihrer Bauart dem Ölausflussindex (mittlerer Ölausfluss-Parameter) eines herkömmlichen Öltankschiffes eventuell nicht entsprechen können. Für Tank-Massengutschiffe können getrennte mittlere Ölausfluss-Parameter zur Anwendung kommen, sofern durch Berechnungen nachgewiesen wird, dass die erhöhte bauliche Festigkeit des Schiffskörpers gegenüber einem herkömmlichen Doppelhüllentanker derselben Größe einen besseren Schutz vor Ölverschmutzung bietet. Die Berechnungen müssen den Anforderungen der Verwaltung entsprechen.

2 Überblick über die Methodik

2.1 Bei der Anwendung dieser Regel sind drei Grundschritte beteiligt:

1. Bestimmung der Wahrscheinlichkeit der Durchdringung jedes Öltanks auf der Gesamtlänge des Ladeblocks bei seitlichen Beschädigungen (Zusammenstöße) und Beschädigungen des Bodens (Strandungen);
2. Bewertung des erwarteten Ölausflusses
   aus jedem beschädigten Öltank; und
3. Berechnung des mittleren Ölausfluss-Parameters und Vergleich mit dem vorgeschriebenen zulässigen Höchstwert.

2.2 Dieser Ansatz unterscheidet sich von den Überarbeiteten Interimsrichtlinien**, bei denen die Berechnung von drei getrennten Ausfluss-Parametern verlangt wird. Die Wahrscheinlichkeit eines Ölausflusses von Null, mittlerer Ölausfluss und extremer Ölausfluss.

1. Die Wahrscheinlichkeit eines Ölausflusses von Null Po stellt die Wahrscheinlichkeit dar, dass bei einem Zusammenstoß oder einer Strandung, die zu einem Aufreißen der äußeren Hülle führt, kein Öl in die Umwelt gelangt. Po entspricht der kumulativen Wahrscheinlichkeit aller Schadensfälle, bei denen kein Öl ausfließt;
2. Der mittlere Ölausfluss-Parameter O_m ist der dimensionslose mittlere oder erwartete Ausfluss, der einen Hinweis auf die Gesamtwirksamkeit der Anordnung hinsichtlich der Begrenzung des Ölausflusses gibt. Der mittlere Ölausfluss entspricht der Summe der Schadensfallwahrscheinlichkeiten multipliziert mit den damit verbundenen Ausflussmengen. O_M ist gleich dem mittleren Ölausfluss dividiert durch die Gesamtmenge des sich an Bord des Schiffes befindlichen Öls;
3. Der extreme Ausfluss-Parameter O_E ist der dimensionslose extreme Ausfluss, der einen Hinweis auf den erwarteten Ölausfluss bei besonders schweren Unfällen gibt. Bei dem extremen Ausfluss handelt es sich um den gewichteten Durchschnitt der oberen 10% aller Schadensfälle (d. h. aller Schadensfälle innerhalb des kumulativen Wahrscheinlichkeitsbereichs zwischen 0,9 und 1,0).

2.3 In Übereinstimmung mit den Überarbeiteten Interimsrichtlinien werden die Parameter unter Verwendung folgender Formel zusammengefasst, um eine Gesamtbewertung des Ölausflusses einer Konstruktion im Fall eines Zusammenstoßes oder einer Strandung vorzunehmen. P₀, O_M und O_E sind die Ölausfluss-Parameter für den Ersatz-Entwurf, P_0R, O_MR und O_ER sind die Ölausfluss-Parameter für das Referenzschiff der gleichen Größe. Der Verschmutzungsverhütungsindex "E" muss bei einem Entwurf, der als gleichwertig mit dem Referenzschiff angesehen wird, größer oder gleich 1,0 sein.

2.4 Für die Anwendung der Überarbeiteten Interimsrichtlinien müssen bei jedem Schadensfall die Wahrscheinlichkeit eines Ölausflusses und die Ölausflussmenge bestimmt werden. Bei einem typischen Tankschiff sind dabei Tausende von Schadensbedingungen zu bewerten. Diese Daten kommen dann bei der Berechnung der drei Ölausfluss-Parameter zur Anwendung.

2.5 Ein wesentlicher Unterschied zwischen Regel 23 und den Überarbeiteten Interimsrichtlinien besteht in der Bewertung der Schadensfälle. So wird anstelle der Bestimmung jedes einzelnen Schadensfalls und der damit verbundenen Wahrscheinlichkeit, die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung jedes Öltanks innerhalb des Ladeblocks berechnet. Dies kommt der Wahrscheinlichkeit gleich, dass ein Öltank entweder allein oder zusammen mit anderen Tanks aufgerissen wird, und entspricht der Summierung der Wahrscheinlichkeiten aller einzelnen Schadensfälle, die diesen besonderen Öltank betreffen.

2.6 Das in dieser Regel angewandte vereinfachte probabilistische Berechnungsverfahren beruht auf folgendem Prinzip:

Hierbei bedeuten:

2.7 Der mittlere Ölausfluss-Parameter OM ist gleich dem mittleren Ölausfluss dividiert durch die Gesamtmenge des sich an Bord befindlichen Öls C. In Regel 23 wie auch in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien ist C als Gesamtvolumen der Ölladung bei 98 v. H. Tankfüllung definiert.

2.8 Da die einzelnen Schadensfälle nicht festgelegt sind, ist die Berechnung der Wahrscheinlichkeit eines Nullausflusses sowie des extremen Ausflusses mit diesem vereinfachten Verfahren nicht zweckmäßig. In Regel 23 wird allein der mittlere Ölausfluss-Parameter zur Bewertung der Ausflussmerkmale benutzt. Von den drei Parametern gilt der mittlere Ölausfluss-Parameter als bester Indikator des gesamten Ausflussverhaltens.

2.9 Dies wird als eine vernünftige Vereinfachung angesehen, da jeder Entwurf auch die Vorschriften in Regel 19 erfüllen muss. Es wird von der Annahme ausgegangen, dass die in Regel 19 festgelegten Vorschriften zur Doppelhüllenbauweise und der strengere analytische Ansatz in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien sicherstellen, dass der Entwurf einen angemessenen Schutz gegen ein mögliches Auslaufen bietet, wie durch die Wahrscheinlichkeit des Nullausfluss-Parameters gemessen wird. Der extreme Ölausfluss-Parameter gibt einen Hinweis auf den erwarteten Ölausfluss bei besonders schweren Unfällen. Die Auswirkungen großer ausgelaufener Mengen spiegeln sich in großem Umfang im mittleren Ölausfluss-Parameter wieder, da dieser den gewichteten Durchschnitt aller Auslaufvorkommnisse darstellt.

3 Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (WDF)

3.1 Die Überarbeiteten Interimsrichtlinien enthalten Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen (WDF), die den Ort, die Ausdehnung und die Durchdringung bei Beschädigungen der Schiffsseiten und des Schiffsbodens beschreiben. Diese Funktionen wurden aus früheren Schadensstatistiken von 52 Zusammenstößen und 63 Strandungen abgeleitet, die auf Ersuchen der IMO von den Klassifikationsgesellschaften zusammengestellt wurden.** Diese Statistiken stützen sich auf Unfälle von Öltankschiffen, Chemikalientankschiffen und Tank-Massengutschiffen von 30.000 und mehr Tonnen Tragfähigkeit im Zeitraum von 1980 bis 1990.

3.2 Abbildung 1 zeigt die statistischen Daten und eine abschnittsweise lineare Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion, die die Längsausdehnung des Schadens bei einer Beschädigung des Bodens darstellt. Andere Arten der stochastischen Kurvenermittlung, wie zum Beispiel Betaverteilungen, wurden ebenfalls in Erwägung gezogen. Es stellte sich dabei jedoch heraus, dass sie einen geringen Einfluss auf die Gesamtanalyse besitzen, so dass für die Überarbeiteten Interimsrichtlinien die einfacher anzuwendenden abschnittsweisen linearen Kurven übernommen wurden.

3.3 Die WDF von seitlichen Beschädigungen, wie in den Abbildungen 2 bis 6 gezeigt, ergeben die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung als eine Funktion:

• der Lage in Längsrichtung
• der Längsausdehnung
• der senkrechten Lage
• der senkrechten Ausdehnung
• der Querdurchdringung

3.4 Die WDF von Beschädigungen des Schiffsbodens, wie in den Abbildungen 7 bis 11 gezeigt, ergeben die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung als eine Funktion:

• der Lage in Längsrichtung
• der Längsausdehnung
• der Lage in Querrichtung
• der Querausdehnung
• der senkrechten Durchdringung

3.5 Die Dichteskalen werden für die Lage in Längsrichtung und die Längsausdehnung durch die Schiffslänge normalisiert, für die Lage in Querrichtung und die Querausdehnung durch die Schiffsbreite und für die senkrechte Lage und die senkrechte Ausdehnung durch die Schiffstiefe. Die WDF-Variablen werden aufgrund des Fehlens adäquater Daten zur Festlegung ihrer Abhängigkeit unabhängig behandelt.

3.6 Diese Funktionen beruhen auf begrenzte Statistiken zu Schäden an überwiegend einhülligen Tankschiffen. Diese Statistiken sollten regelmäßig überprüft werden, wenn neue Daten zur Verfügung stehen.

Abbildung 1 - Histogramm und Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion:

Längsausdehnung einer Beschädigung des Bodens,

Abbildung 2 - Seitliche Beschädigung: Lage in Längsrichtung

Abbildung 3 - Seitliche Beschädigung: Längsausdehnung

Abbildung 4 - Seitliche Beschädigung: Senkrechte Lage

Abbildung 5 - Seitliche Beschädigung: Senkrechte Ausdehnung

Abbildung 6 - Seitliche Beschädigung: Querdurchdringung

Abbildung 7 - Beschädigung des Bodens: Lage in Längsrichtung

Abbildung 8 - Beschädigung des Bodens: Längsausdehnung

Abbildung 9 - Beschädigung des Bodens: Lage in Querrichtung

Abbildung 10 - Beschädigung des Bodens: Querausdehnung

Abbildung 11 - Beschädigung des Bodens: Vertikale Durchdringung

4 Wahrscheinlichkeitstabellen für seitliche Beschädigungen und Beschädigungen des Bodens

4.1 Um die Anwendung der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen zu vereinfachen, wurden die Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen für Position, Ausdehnung und Durchdringung bei einem Schaden in eine Reihe von Tabellen und einfachen Gleichungen umgewandelt. Diese Tabellen geben einen Hinweis auf die Wahrscheinlichkeit, dass die Beschädigung auf einer Seite durch eine gegebene Längs-, Quer- oder horizontale Ebene begrenzt ist.

4.2 Zum Beispiel entspricht die Funktion p_b(d) der Wahrscheinlichkeit, dass die Beschädigung auf weniger als d gleich der normalisierten Lage der Beschädigung beschränkt ist, mit g(y) als der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der Ausdehnung der Beschädigung, h(x) als der Wahrscheinlichkeitsdichteverteilung der Lage und c als der maximalen Ausdehnung der Beschädigung. Ebenso ist p_a(d) die Wahrscheinlichkeit, dass die Beschädigung auf mehr als d beschränkt ist.

4.3 Diese Gleichungen werden bei allen Schadenswahrscheinlichkeitsberechnungen wiederholt. Bei Fällen mit einer Durchdringung werden sie zu einzelnen Integralgleichungen vereinfacht. Bei den Fällen, die sowohl die Ausdehnung als auch die Lage beinhalten, sind die Endwerte der Dichte besonders zu berücksichtigen. Die Funktionen definieren die Position der Beschädigung als den Mittelpunkt des Schadens. Schadenszonen, die sich zu den Enden oder zu den Seiten des Schiffes erstrecken, können über das Schiff hinausreichen. Dies erklärt, warum alle Wahrscheinlichkeitstabellen nicht über 1,00 hinausgehen.

Abbildung 12 - Integrationsbereich für die Integrierte Schadenswahrscheinlichkeit Pj des jten Tanks

4.4 Bei der Ermittlung der Wahrscheinlichkeit, dass ein unten durch d, und oben durch d₂ begrenzter Bereich beschädigt ist, gilt p = 1 - p_b(d₁) - p_a(d₂). Es wird darauf hingewiesen, dass diese Wahrscheinlichkeit alle Beschädigungen umfasst, zu denen auch dieser Bereich gehört, und nicht nur die Beschädigung, die diesen Bereich allein betrifft. Zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung für einen Bereich im dreidimensionalen Raum werden die entsprechenden Wahrscheinlichkeiten in jeder Dimension multipliziert und spiegeln so die gegenseitige Abhängigkeit der WDF wieder. Zur Vereinfachung der Berechnung wird jeder dreidimensionale Bereich als Modell eines entsprechenden rechteckigen Körpers dargestellt, der durch sechs Grenzlinien beschrieben wird.

4.5 Die Tabellen und Gleichungen für seitliche Beschädigungen enthalten folgende Parameter:

4.6 Die Tabellen und Gleichungen für Beschädigungen des Bodens enthalten folgende Parameter:

5 Wahrscheinlichkeit der Durchdringung eines Ladeöltanks

5.1 Die Wahrscheinlichkeit P_S des Aufreißens eines gegebenen Ladeöltanks im Fall eines Seitenschadens wird wie folgt berechnet:

(1 - P_Sf - P_Sa) ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Beschädigung in den Längsbereich ausdehnen wird, der durch schräg verlaufende Ebenen am äußersten vorderen und hinteren Ende des Tanks begrenzt ist. (1 - P_Su - P_Sl) ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Beschädigung in den senkrechten Bereich ausdehnen wird, der durch horizontale Ebenen am äußersten oberen und unteren Ende des Tanks begrenzt ist. (1 - P_Sy ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Querausdehnung der Beschädigung bis in den Bereich erstrecken wird, der durch das außenbords gelegene Schott des Tanks begrenzt ist.

5.2 Ebenso wird die Wahrscheinlichkeit PB des Aufreißens eines gegebenen Ladeöltanks bei einem Bodenschaden wie folgt berechnet:

(1 - P_Bf - P_Ba) ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Beschädigung in den Längsbereich ausdehnen wird, der durch quer verlaufende Ebenen am äußersten vorderen und hinteren Ende des Tanks begrenzt ist. (1 - P_Bp - P_Bs) ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Beschädigung in den Querbereich ausdehnen wird, der durch senkrechte Ebenen parallel zur Mittellinie begrenzt ist, die sich an den am weitesten nach backbord und steuerbord gelegenen Begrenzungen des Tanks befinden. (1 - PBZ) ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Beschädigung senkrecht in den Bereich ausdehnen wird, der durch den Tankboden begrenzt ist.

5.3 Die äußersten Begrenzungen jeder Abteilung kommen zur Anwendung, wenn die Abmessungen des

rechteckigen Körpers ermittelt werden. Obwohl die Mittelbildung bei geneigten Begrenzungen untersucht wurde, gelangte man zu dem Ergebnis, dass die Anwendung der äußersten Begrenzungen im Vergleich zu den strengeren Verfahren in Regel 23 Absatz 10 im Allgemeinen zu widerspruchsfreieren und für gewöhnlich leicht konservativeren Ergebnissen führte.

6 Berechnung des mittleren Ölausflusses bei Seitenbeschädigung

6.1 Es lagen keine Daten zum prozentualen Anteil der aus einem seitlich beschädigten Tank ausgeflossenen Mengen vor, die theoretische Berechnung des Anteils der zurückgebliebenen Flüssigkeit wurde für unzweckmäßig erachtet. Die konservative Annahme lautet daher, dass bei einer Seitenbeschädigung das gesamte Öl (100 %) aus dem beschädigten Ladetank ausfließt. Dies steht in Einklang mit dem Verfahren, das in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien zur Anwendung kommt.

6.2 Nach Regel 23 Absatz 6 wird der mittlere Ölausfluss bei Seitenbeschädigung wie folgt berechnet:

(6.2)

Hierbei ist P_s(i) die Wahrscheinlichkeit der Durchdringung eines Ladetanks i infolge einer seitlichen Beschädigung und O_s(i) der Ausfluss aus dem Ladetank i nach einer seitlichen Beschädigung.

6.3 In Übereinstimmung mit dem vereinfachten Verfahren in Regel 23 wird die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Beschädigung in Querrichtung in einen Ladetank ausdehnen wird, auf der Grundlage des horizontalen Mindestabstands zwischen der Abteilung und der Außenbeplattung berechnet. Bei nicht einheitlichem Abstand zur Außenbeplattung führt diese Annahme zu überhöhten Schätzungen des Ölausflusses. Dies zeigt sich am deutlichsten bei den vorderen und hinteren Ladetanks, wo die Schiffskörperrundung am ausgeprägtesten ist.

6.4 Genauere Berechnungen zur Validierung der Methodik ergaben, dass Tankschiffe mit zwei durchlaufenden Längsschotten innerhalb der Ladetanks (d.h. mit einer Dreikammeranordnung bei den Ladetanks) durch diesen konservativen Ansatz am meisten betroffen sind. Abbildung 13 zeigt die mittleren Ölausfluss-Parameter für eine Reihe von Tankschiffen, die mit Hilfe des vereinfachten Verfahrens in Regel 23 ohne Berücksichtigung des Faktors C3 und auf der Grundlage der hypothetischen Unterabteilungen in Regel 23 Absatz 10.1 berechnet wurden. Schiffe mit einem Fassungsvermögen unterhalb von 200.000 Kubikmeter und mit nur einem Mittellängsschott zeigen hier eine gute Entsprechung. Das vereinfachte Verfahren in Regel 23 überschätzt den Ölausfluss bei Schiffen mit einem Fassungsvermögen über 300.000 Kubikmeter, die alle innerhalb der Ladetanks zwei Längsschotte besitzen Daher wird bei solchen Entwürfen der Ölausfluss bei seitlichen Beschädigungen mit dem C3-Faktor 0,77 multipliziert.

Abbildung 13 - Vergleich von Berechnungen mit dem vereinfachten Verfahren und hypothetischen Unterabteilungen

7 Berechnung des mittleren Ölausflusses bei Bodenbeschädigung

7.1 Bei einer Beschädigung des Bodens wird der Ölverlust auf der Grundlage des Druckausgleichsprinzips berechnet.

7.2 Nach Regel 23 Absatz 7 wird der mittlere Ölausfluss bei Bodenbeschädigung für einen gegebenen Tidenstand wie folgt berechnet:

(7.2)

7.3 Wie im Folgenden erklärt wird, steht der Faktor CDB(;) für Öl, das in Tanks eingeschlossen ist, die nicht für Ladung vorgesehen sind und sich direkt unterhalb eines Ladetanks befinden.

7.4 Es werden unabhängige Berechnungen für 0 m und minus 2,5 m Tidenstand durchgeführt und die Ausflusswerte danach wie folgt zusammengefasst:

7.5 Auswirkungen der Gezeiten

7.5.1 Wenn ein Öltankschiff infolge einer Strandung am Boden beschädigt wird und fest sitzt, kann ein Tidenfall aufgrund des Prinzips des hydrostatischen Gleichgewichts zu einem Ausfluss von Öl führen. Für diese Regel wird der Ölverlust bei einem angenommenen Tidenrückgang von 0 und 2,5 Meter berechnet.

7.5.2 Die Zufälligkeit des Tidenfalls kann durch die beiden folgenden Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen beschrieben werden:

1. Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion des relativen Tidenfalls unter der Annahme, dass die Tidenbewegung ausreichend genau durch eine langperiodische harmonische Bewegung dargestellt werden kann und dass die zeitabhängige Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Strandung gleichmäßig über die gesamte Gezeitenperiode verteilt ist. Der relative Tidenfall wird definiert als das Verhältnis zwischen dem tatsächlichen Tidenfall und der doppelten Amplitude der Gezeitenbewegung.
2. Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der doppelten Amplitude der Gezeitenbewegung zum Zeitpunkt des Unfalls. Aus den Statistiken, die auf Daten der OTD-Untersuchung [1] beschränkt sind, kann eine ungefähre analytische Beschreibung der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion abgeleitet werden.

Abbildung 14 - Histogramm und Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion: Tidenfall

7.5.3 Aus diesen beiden Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen kann die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion des tatsächlichen Tidenfalls abgeleitet werden. Obwohl in bestimmten Regionen der Welt extreme Gezeiten von mehr als 6 Metern auftreten, sind solch große Tiden verhältnismäßig selten. Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion für den Tidenfall zeigt signifikante Auswirkungen bis zu ungefähr 3 Metern. Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit eines tatsächlichen Tidenfalls über 3 Meter hinaus weniger als 5 % beträgt.

7.5.4 Es besteht auch eine verringerte Wahrscheinlichkeit, dass Schiffe bei Flut stranden, da der freie Raum unter dem Kiel charakteristischerweise erhöht ist.

7.5.5 Es wurde festgelegt, dass die Auswirklungen der Gezeiten vernünftigerweise durch Berechnungen bei zwei Tiden - 0 Meter und -2,5 Meter - dargestellt werden können, deren Ergebnisse anschließend in einem Verhältnis von 70 % zu 30 % zusammengefasst werden.

7.6 Ladetanks, die durch die Bodenbeplattung begrenzt sind

7.6.1 Selbst wenn sich Ladetanks, die durch die Bodenbeplattung begrenzt sind, in einem hydrostatischen Gleichgewicht befinden, ist bei einer Durchdringung infolge einer Beschädigung des Bodens ein Ausfluss von Ladeöl zu erwarten. Diese Ölverluste sind anfänglichen Austauschverlusten bei einem Aufprall und dynamischen Auswirkungen von Strömung und Wellengang zuzuschreiben.

7.6.2 Für die OTD-Studie * wurden Modellversuche durchgeführt, um die Größenordnung dieser dynamischen Verluste zu bewerten. Für diese Studie ging man von einem Ölausfluss aus, der mindestens 1 v.H. des Ladetankvolumens beträgt. Dieselbe Annahme kommt in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien und in Regel 23 zur Anwendung.

7.7 Öl, das in Tanks unterhalb des Ladetanks zurückbleibt, die nicht für die Aufnahme von Öl vorgesehen sind

7.7.1 Wenn ein Doppelhüllentanker am Boden beschädigt wird und diese Beschädigung durch die Doppelbodentanks bis in die Ladetanks reicht, kann ein bestimmter Teil des aus den Ladetanks ausgeflossenen Öls in den Doppelbodentanks eingeschlossen werden. In Fällen, in denen das Druckgefälle zwischen der Ladung im Tank und der umgebenden See gering ist (d. h. bei ablaufendem Wasser), kann man vernünftigerweise davon ausgehen, dass der Doppelhüllenraum ausgelaufenes Öl sehr wirksam zurückhält. Wenn jedoch das Druckgefälle verhältnismäßig groß und die Durchdringung klein ist, so haben Modellversuche im Rahmen der OTD-Studie* gezeigt, dass nur ungefähr 1/7 des ausgelaufenen Öls in den Doppelhüllenräumen zurückgehalten wurde.

7.7.2 Als Folge dieser Untersuchungen wurde die Vermutung aufgestellt, dass "wenn sowohl der Außen- als auch der Innenboden gleichzeitig aufgerissen werden und der Riss in beiden Böden gleich groß ist, die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Menge an Seewasser und Öl, die in den Doppelbodenraum einströmen, dieselbe ist". Auf dieser Grundlage führen die Überarbeiteten Interimsrichtlinien näher aus, dass für beschädigte Räume, die nicht für Ladung vorgesehen sind und die sich ganz oder teilweise unterhalb beschädigter Ladeöltanks befinden, beim gefluteten Volumen dieser Räume im Gleichgewicht von 50 % Öl und 50 % Seewasser ausgegangen werden sollte, sofern nichts anderes nachgewiesen wird.

7.7.3 Das vereinfachte Verfahren in Regel 23 legt die Kombination der an jedem Schadensszenario beteiligten Tanks nicht fest, so dass keine direkte Berechnung des in Räumen, die nicht für die Aufnahme von Ladung vorgesehenen sind, zurückbehaltenen Öls erfolgen kann. Zur Berechnung des zurückgebliebenen Öls in dieser Regel wird der Ölausfluss aus einem Ladetank oberhalb eines nicht für Ladung vorgesehenen Raumes, wie er sich aus der hydrostatischen Gleichgewichtsberechnung ergibt, mit einem Ausflussreduktionsfaktor C_DB(i) multipliziert.

7.7.4 Zur Bestimmung des Ausflussfaktors C _DB(i) wurden die Ölausflussmengen bei einer Bodenbeschädigung für zehn vorhandene Doppelhüllentanker sowie die in Absatz 8 angesprochenen parametrischen Entwurfsreihen mit und ohne Zu-rückbehalten von Öl im Doppelboden berechnet. Der Ausflussreduktionsfaktor lag zwischen 0,50 und 0,70 bei allen vorhandenen Tankschiffen und bei 83% der Entwürfe in den parametrischen Reihen. Auf dieser Grundlage wurde ein Ausflussreduktionsfaktor Cm) von 0,60 ausgewählt. Es wird hierbei von der Annahme ausgegangen, dass (1 - 0,60) oder 40% des ausgeflossenen Öls in den unterhalb liegenden Tanks, die nicht zur Aufnahme von Öl vorgesehen sind, eingeschlossen wird.

8 Berechnung des mittleren Ölausfluss-Parameters

8.1 Zur Zusammenfassung der Ölausflusswerte für seitliche Beschädigungen und Beschädigungen des Bodens in einem einzigen mittleren Ölausflussgesamtwert wird ein Verhältnis von 40% zu 60% bei den Zusammenstößen und Strandungen angenommen. Dies steht in Einklang mit der Annahme in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien. Der mittlere Ölausfluss-Parameter O_M, wird durch Division des zusammengefassten mittleren Ölausflusswertes für seitliche Beschädigungen und Beschädigungen des Bodens durch das Gesamtladevolumen C berechnet. Zum Zweck dieser Regel sowie der Überarbeiteten Interimsrichtlinien wird für Ölladetanks innerhalb des Ladeblocks eine Befüllung von 98 v. H. angenommen.

9 Höchstzulässiger mittlerer Ölausfluss-Parameter

9.1 Zur Bestimmung der höchstzulässigen Ausflusswerte wurde eine parametrische Reihe von 96 Entwürfen bewertet. Dabei wurden neun Schiffsgrößen zwischen 5.000 bis 460.000 Tonnen Tragfähigkeit bewertet. Für jede Größe wurde eine Reihe von Entwürfen mit unterschiedlichen Ladetankanordnungen und unterschiedlichen zwischen Seitentank und Doppelboden Anordnungen bewertet. Bei den Berechnungen des Ölausflusses wird davon ausgegangen, dass die nominellen Abstände zwischen Doppelboden und Seitentank für den gesamten Ladeblock beibehalten werden. Bei der Berechnung der Wahrscheinlichkeiten eines Aufreißens der Ladetanks wird von einer vereinfachten prismatischen Form des Schiffskörpers ausgegangen.

9.2 Die mittleren Ölausfluss-Parameter werden als eine Funktion der Ladekapazität in Abbildung 15 dargestellt. In Tabelle 1 werden die Entwürfe nach den mittleren Ölausfluss-Parametern geordnet. Die Ladetankanordnung und die nominellen Doppelhüllenabmessungen sind ebenfalls in Tabelle 1 aufgeführt. So bezieht sich zum Beispiel "5x2 1x1.1 " auf einen Entwurf, bei dem zwei Ladetanks in der Breite und fünf in der Länge angeordnet sind, wobei die Breite des Seitentanks 1,0 m und die Höhe des Doppelbodens 1,1 m beträgt. Der vereinfachte Ansatz wurde ebenfalls bei einer Reihe vorhandener Tankschiffe bewertet (nähere Einzelheiten hierzu in Teil A Abschnitt 6.4 der Erläuterungen).

Abbildung 15 - Graphische Darstellung: Mittlere Ölausfluss-Parameter für Baureihen von Tankschiffen

Mittlere Ölausfluss-Parameter für Baureihen von Tankschiffen

9.3 Abbildung 16 zeigt die höchstzulässigen mittleren Ölausfluss-Parameter für Öltankschiffe und Tank-Massengutschiffe von 5000 und mehr Tonnen Tragfähigkeit. Das Kriterium für Tank-Massengutschiffe kann angewendet werden, wenn sich aus den Berechnungen ergibt, dass die verbesserte bauliche Festigkeit des Tank-Massengutschiffes zu einem Ausflussverhalten führt, das zumindest gleichwertig ist mit dem Ausflussverhalten eines herkömmlichen Doppelhüllentankers derselben Größe.

Abbildung 16 - Graphische Darstellung: Mittleres Ölausfluss-Parameterkriterium gemäß Regel 23, Absatz 3.1

Teil B - Hinweise zu einzelnen Regeln

1 Dieser Teil der Erläuterungen enthält Hinweise zur Anwendung einiger Bestimmungen in Regel 23

2 Regel 23.3.1

2.1 Für Tank-Massengutschiffe kann ein getrenntes Kriterium für den mittleren Ölausfluss-Parameter zur Anwendung kommen, sofern durch Berechnungen nachgewiesen wird, dass die erhöhte bauliche Festigkeit des Entwurfs zumindest einen gleichwertigen Schutz gegen Ölverschmutzung wie ein herkömmlicher Doppelhüllentanker derselben Größe bietet. Die Berechnungen müssen den Anforderungen der Flaggenstaatsverwaltung entsprechen.

2.2 Diese herkömmlichen Öltankschiffe müssen MARPOL 73/78 entsprechen, einschließlich der Vorschriften in Bezug auf die Breite der Seitentanks und die Höhe des Doppelbodens. Die Abmessungen des herkömmlichen Tankschiffes müssen den Anforderungen für ein Tankschiff derselben Größe wie das Tank-Massengutschiff entsprechen, mit Ausnahme der Bedingungen für trockene Massengüter müssen dieselben Ladebedingungen gelten.

2.3 Mit den Berechnungen soll nachgewiesen werden, dass durch die erhöhte Festigkeit des Doppelbodens und/oder des Seitenverbands des Tank-Massengutschiffs die Ausdehnung der Beschädigung ausreichend verringert wird, so dass die Ölausflussmerkmale des Tank-Massengutschiffes vergleichbar sind mit den Merkmalen des herkömmlichen Öltankschiffes, auf das weiter oben im Zusammenhang mit der Schadensausdehnung und den Auswirkungen auf den Ölausfluss verwiesen wurde. Die Betrachtungen sollen eine Reihe von Berechnungen von Zusammenstößen und/oder Strandungen mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) oder anderen geeigneten Verfahren beinhalten. Für jede Schadensposition (jeder Zusammenstoß bzw. jede Strandung) soll eine Entwicklung der dissipierten plastischen Verformungsenergie bewertet werden. Bei den Kollisionsberechnungen ist von der Annahme auszugehen, dass der Aufprall auf das Tank-Massengutschiff bei voller Beladung erfolgt, wobei unterschiedliche Aufprallpositionen durch den unterschiedlichen Tiefgang gegenüber dem auffahrenden Schiff festgelegt werden.

3 Regel 23.3.2

3.1 Das probabilistische Verfahren für den hypothetischen Ölausfluss findet nur Anwendung auf Tankschiffe von 5.000 und mehr Tonnen Tragfähigkeit; es sieht kein Ausflusskriterium für kleinere Schiffe vor. In diesem Fall wird die Tankgröße bestimmt durch die in Regel 19 Absatz 6.2 der überarbeiteten Anlage 1 von MARPOL vorgeschriebene Begrenzung des Fassungsvermögens der Tanks auf 700 Kubikmeter und die in Absatz 3.2 festgelegte maximale Tanklänge.

4 Regeln 23.4.3 und 23.4.4

4.1 Gemäß Absatz 4.4 wird die Ladungsdichte bestimmt, indem die Gesamttragfähigkeit bei einem Tiefgang bis zur Sommerladelinie durch das gesamte Ladevolumen dividiert wird. Es ist bekannt, dass die Beladung eines Schiffes mit maximaler Ladung ohne verbrauchbare Vorräte zu einer Vertrimmung des Schiffes führen kann. Im Sinne dieser Regel sollten jedoch Berechnungen auf der Grundlage eines hypothetischen Zustands ohne Trimm und Krängung vorgenommen werden. Es wurde ein hypothetischer Zustand anstelle der tatsächlichen Ladefälle gewählt, um die einheitliche Anwendung dieser Regel zu gewährleisten.

5 Regel 23.4.5

5.1 Die Flutbarkeit der Ladetanks ist mit 0,99 anzunehmen. Dies ist weniger als der normalerweise zur Bewertung der Leckstabilität von Tanks verwendete Wert von 0,95, doch gilt er als eine realistischere Flutbarkeit für Ladetanks von Doppelhüllentankern, die verhältnismäßig frei von Verstärkungen sind.

6 Regel 23.5.1

6.1 Bei einem Öltankschiff mit symmetrischer Tankanordnung zur Mittellinie wird bei der Berechnung der mittleren Ölausflusswerte O_MS und O_MB die Beschädigung von nur einer Seite des Schiffes angenommen. Bei Entwürfen mit asymmetrischen Tankanordnungen sind die Berechnungen für beide Seiten durchzuführen und das Mittel der Ergebnisse zu nehmen.

6.2 Bei seitlichen Beschädigungen werden die Schadenswahrscheinlichkeiten gemäß Absatz 8.2 von fünf Dimensionen abgeleitet. Es handelt sich dabei um: X_a, X_f, Z_l, Z_u und y. X_a, X_f Z_u, und Zu haben dieselben Werte sowohl für Beschädigungen auf der Steuerbordseite als auch für Beschädigungen auf der Backbordseite. Bei Beschädigungen auf der Steuerbordseite wird y im Schiffsraum von der Außenhaut der Steuerbordseite gemessen. Bei Beschädigungen auf der Backbordseite wird y im Schiffsraum von der Außenhaut der Backbordseite gemessen. Daraus ergeben sich zwei Ausflusswerte für seitliche Beschädigungen O_MS-port und O_MSstarboard × Nach Mittelung dieser Werte erhält man den mittleren Gesamtausfluss bei seitlichen Beschädigungen.

6.3 Wie in Absatz 9.2 beschrieben, werden die Wahrscheinlichkeiten für Beschädigungen des Bodens von den folgenden Dimensionen abgeleitet. X_a, X_f, Y_p, Y_s und z. Die Methodik stützt sich auf den Mittelpunkt der Beschädigung auf der Steuerbordseite. Aus diesem Grund stellen die Werte Y_p und Y_s die Abstände von den Abteilungsbegrenzungen bis zur Steuerbordseite der Außenhaut dar, die durch eine senkrechte Ebene dargestellt ist, die BB/2 nach Steuerbord von der Mittellinie des Schiffes gelegen ist. Im Fall einer asymmetrischen Anordnung wird eine zweite Reihe von Berechnungen vorgenommen, bei denen von der Annahme ausgegangen wird, dass die Abstände Y_p und Y_s zu einer Ebene gemessen werden, die BB/2 nach Backbord von der Mittellinie des Schiffes gelegen ist. X_a, X_f, und z besitzen sowohl für Beschädigungen auf der Steuerbordseite als auch für Beschädigungen auf der Backbordseite dieselben Werte. Ähnlich wie bei den seitlichen Beschädigungen werden die Werte für Beschädigungen auf der Steuerbord- und der Backbordseite gemittelt, um den mittleren Gesamtausfluss bei Beschädigungen des Bodens zu erhalten.

7 Regel 23.7.3.2

7.1 Es ist bekannt, dass bei den gegenwärtigen Schadensszenarien, bei denen die Ladungsdichte höher ist als die Dichte des Seewassers, die gesamte oder der größte Teil der Ladung im Fall einer Beschädigung des Bodens verloren gehen kann. Jedoch sollten zum Zwecke dieser Berechnungen, selbst in Fällen, in denen die nominelle Dichte des Ladeöls laut Berechnung in Absatz 4.4 höher ist als die Dichte des Seewassers, die Ladungshöhe und das nach der Beschädigung verbleibende öl auf der Grundlage des hydrostatischen Druckgleichgewichts gemäß Absatz 7.3.2 berechnet werden.

8 Regel 23.8.2

8.1 Die Abteilungsbegrenzungen X_a, X_f, Z_l, und Z_u und y werden, wie in den nachstehenden Abbildungen dargestellt, ermittelt. Die schraffierten Bereiche stellen den betreffenden Ladetank dar.

Abbildung 17 - Bestimmung von X_a und X_f (Aufriss - Schiffsraum)

Abbildung 18 - Z_u, Z_l und y für den Außentank (Aufriss - Vorderansicht)

Abbildung 19 - Z_u, Z_l und y für den Mitteltank (Aufriss - Vorderansicht)

Es folgt nachstehend ein Beispiel für die Messung von y, insbesondere bei Mitteldecktankern. y wird oberhalb von 1,5 h gemessen, wobei h in Regel 19 Absatz 2.2 der überarbeiteten Anlage 1 von MARPOL definiert ist.

Abbildung 20 - Z_u, Z_l und y für Mitteldecktanker (Aufriss - Vorderansicht)

9 Regel 23.9

9.1 Die Abteilungsbegrenzungen Y_p, Y_s und z werden entsprechend den nachstehenden Abbildungen ermittelt.

Abbildung 21 - Y_s, Y_p, und z für den Steuerbordtank (Aufriss - Vorderansicht)

Abbildung 22 - Y_s, Y_p, und z für den Mitteltank (Aufriss - Vorderansicht)

Abbildung 23 - Y_s, Y_p und z für den Backbordtank (Aufriss - Vorderansicht)

[Y_p ist an der Schnittstelle zwischen dB und der Begrenzung des am weitesten nach Backbord gelegenen Ladetanks zu korrigieren]

10 Regel 23.10.1

10.1 Einführung

10.1.1 Der mittlere Ölausfluss-Parameter (OM,) kann entweder mit der Schadensszenariomethode oder mit der Methode der beschädigten Tanks berechnet werden. Die Schadensszenariomethode ist in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien beschrieben, auf die in Regel 19.5 der überarbeiteten Anlage 1 von MARPOL verwiesen wird, der vereinfachte Ansatz der Methode der beschädigten Tanks ist in Regel 23 näher ausgeführt.

10.1.2 Die in Regel 23 der überarbeiteten Anlage 1 von MARPOL angewandte Methode der beschädigten Tanks ist viel einfacher und führt zu denselben Rechenergebnissen wie die Schadensszenariomethode für Schiffe mit rechteckigem Schiffskörper und rechteckigen Tanks. Für bereits vorhandene Schiffe mit gewölbten Schiffskörper und Tanks mit abgeschrägten Seiten sind die Ergebnisse aus den Berechnungen mit der vereinfachten Methode höher als die richtigen Werte.

10.1.3 Angesichts der oben genannten Differenz bei der vereinfachten Methode der beschädigten Tanks weist Regel 23.10 darauf hin, dass detailliertere Berechnungen angebracht sein können. Die Methode der beschädigten Tanks mit der Anwendung hypothetischer Unterteilungen sowie die in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien genannte Schadensszenariomethode, auf die in Regel 19.5 der überarbeiteten Anlage 1 von MAROPL verwiesen wird, werden in den Regeln 23.10.1 bis 23.10.3 der überarbeiteten Anlage 1 von MARPOL als detaillierte Berechnungsverfahren bezeichnet.

10.2 Hypothetisches Unterteilungs-Berechnungsverfahren:

10.2.1 Die Wahrscheinlichkeit PS und PB jedes Ladetanks in Regel 23.8 und 23.9 kann durch Verwendung hypothetischer Unterteilungen anhand folgender Gleichungen berechnet werden.

(10.2.1-1)

Hierbei bedeuten:

P_{sf (j)}, P_{sa (j)}, P_su(k), P_sl(k) und y_jk werden entsprechend der Definition in Regel 23.8 für Unterabteilungen berechnet.

(10.2.1-2)

Hierbei bedeuten:

P_Bf(l), P_Ba(l), P_Bs(m), P_Bp(m) und z_im werden entsprechend der Definition für Unterabteilungen in Regel 23.9 berechnet.

10.3 Beispiel für die hypothetische Berechnung von Unterabteilungen

10.3.1 Beispielrechnungen mit dem oben beschriebenen Verfahren werden für seitliche Beschädigungen durchgeführt, die Wahrscheinlichkeiten P_S werden mit denen der Schadensszenariomethode verglichen, die in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien beschrieben ist, auf die in der überarbeiteten Anlage 1 von MARPOL Bezug genommen wird. Zur Vereinfachung der Bewertung wird von dem folgenden einfachen 2-dimensionalen Tank- und Schiffskörpermodell ausgegangen.

Abbildung 24 - Anordnungen für ein Rechenbeispiel für hypothetische Unterabteilungen

Für den Fall, dass von keiner Unterabteilung ausgegangen wird, wird die Wahrscheinlichkeit Ps entsprechend Regel 23 Absatz 3 der überarbeiteten Anlage 1 von MARPOL wie folgt berechnet:

Die Berechnungen anhand der Formel in Absatz 10.2 werden für mehrere Unterabteilungen vorgenommen. Als Beispiel folgt die Wahrscheinlichkeit P_S, für die vier (4) Unterabteilungen angenommen werden:

Die Werte für P_Sa und 1-P_Sf sind in aufsteigender Reihenfolge geordnet:

In der nachfolgenden Tabelle wird jeder hypothetischen Unterabteilung oder Gruppe von hypothetischen Unterabteilungen (j) der Mindestabstand (y) zur Außenhaut zugeordnet. Jede Wahrscheinlichkeit des Aufreißens einer hypothetischen Unterabteilung oder einer genauen Gruppe von hypothetischen Unterabteilungen (j) wird dann durch Multiplikation der Längs- und Querwahrscheinlichkeiten bewertet.

10.3.2 Die Ergebnisse der Berechnung zusammen mit denen der Schadensszenariomethode in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien, auf die in Regel 19.5 der überarbeiteten Anlage 1 von MARPOL verwiesen wird, sind in der folgenden graphischen Darstellung enthalten. Es wird gezeigt, dass das Berechnungsverfahren mit der Anwendung hypothetischer Unterabteilungen dazu führt, dass die Schadenswahrscheinlichkeit sich allmählich dem korrekten Wert nähert, wenn die Zahl der Unterabteilungen erhöht wird.

Berechnungsmethode	Definition von N	Symbol	Andere Berechnungsbedingungen
Methode der beschädigten Tanks über die Anwendung hypothetischer Unterabteilungen.	Zahl der Unterabteilungen in Längsrichtung		-
			Längsausdehnung bei 3 Schritten Querausdehnung bei 6 Schritten
Schadensszenariomethode in den Überarbeiteten Interimsrichtlinien, auf die Regel 19.5 Bezug genommen wird.	Zahl der Schritte für die Anordnung in Längsrichtung		Längsausdehnung bei 6 Schritten Querausdehnung bei 6 Schritten
			Längsausdehnung bei 6 Schritten Querausdehnung bei 12 Schritten

Abbildung 25 - Vergleich zwischen der hypothetischen Unterabteilungsmethode gemäß Regel 21 Absatz 10.1 und der Schadensszenariomethode in den Interimsrichtlinien

Teil C - Beispiele

1 Beispiel eines Tankleichters

1.1 Allgemeines

1.1.1 Auf die Anwendung der Regel über die Unfallbedingten Ölausflussmerkmale wird im folgenden Arbeitsbeispiel eingegangen, in dem das Berechnungsverfahren für einen Tankleichter näher beschrieben wird.

1.1.2 Die Anordnung und die Abmessungen des Beispielleichters gehen aus Abbildung 26 hervor. Zur besseren Klarheit wurde eine einfache Anordnung gewählt, die nicht alle Vorschriften von MARPOL erfüllt. Jedoch muss das Schiff für die derzeitigen Entwürfe alle geltenden Regeln der Anlage 1 zu MARPOL erfüllen.

Abbildung 26 - Leichteranordnung

1.2 Ermittlung der nominellen Dichte des Ladeöls

1.2.1 Die Tragfähigkeit (DW) bezeichnet die Verdrängung auf Sommerfreibord gemessen in Seewasser mit einer spezifischen Dichte von 1,025 t/m³abzüglich des Eigengewichts des Schiffes. Verbrauchbare Vorräte werden nicht abgezogen.

DW = 36.900 - 2.951 = 33.949 t

1.2.2 Das Ladevolumen C entspricht dem Gesamtladevolumen bei einer Befüllung von 98 v. H. Gemäß Regel 23 Absatz 4.5 wird das Fassungsvermögen von Ladetanks auf der Grundlage einer Flutbarkeit von 0,99 berechnet.

1.2.3 Gemäß Regel 23 Absatz 4.4 wird die nominelle Dichte wie folgt berechnet:

1.3 Berechnung der Wahrscheinlichkeiten einer seitlichen Beschädigung

1.3.1 Der erste Schritt besteht darin, die Werte für die Abmessungen und Abstände X_a, X_f, Z_l, Z_u und y im Sinne der Regel 23 Absatz 8.2 zu bestimmen:

1.3.2 Mit den Verhältnissen X_a/L, X_f/L, Z/B_s, Z_l/D_s, Z_u/D_S, Y/D_s und y werden die mit dieser Einteilung verbundenen Wahrscheinlichkeiten aus der Tabelle der Wahrscheinlichkeiten für Seitenschäden in Regel 23 Absatz 8.3 interpoliert. So befindet sich beispielsweise für die Abteilung CO1 die vordere Begrenzung X_f in einem Abstand von 35,0 m vom hinteren Lot, so dass X_f/L = 0,35 ist. Aus der Tabelle ergibt sich P_sf = 0,617. Die Wahrscheinlichkeiten für CO1 und CO2 sind:

1.3.3 Gemäß Regel 23 Absatz 8 werden die Wahrscheinlichkeitsfaktoren dann zusammengefasst, um die Wahrscheinlichkeit P_s des Aufreißens einer Abteilung im Fall einer seitlichen Beschädigung zu ermitteln.

Für den Tank CO1:

P_SL = (1 - P_sf - P_sa) = (1 - 0,617 - 0,167) = 0,216

P_SV = (1 - P_su - P_sl) = (1 - 0,000 - 0,0001 = 0,999

P_ST = (1 - P_sy) = (1 - 0,749) = 0,251

P_s = P_SL P_SV P_ST = (0,216)(0,999)(0,251) = 0,0542

Für den Tank CO2:

Pss = (1 - P_sf - P_sa) = (1 - 0,167 - 0,317) = 0,516

P_SV = (1 - P_su - P_sl) = (1 - 0,000 - 0,001) = 0,999

P_ST = (1 - P_sy) = (1 - 0,749) = 0,251

P_s = P_SL P_SV P_ST = (0,216)(0,999)(0,251) = 0,1294

1.3.4 Bei einem Zusammenstoß, der eine Durchdringung der äußeren Hülle zur Folge hat, ist P_s die Wahrscheinlichkeit, dass der Schaden sich bis in einen Ladetank ausdehnt. Wie oben gezeigt, beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass der CO₂-Tank aufgrund der seitlichen Beschädigung aufgerissen wird, 0,1294 oder ungefähr 12,9 %.

weiter .