Averij in de Gelderse Vallei

Rustig kijkt de schipper toe hoe zijn vaartuig heen en weer slingert. Vlak voor het moment van kapseizen stapt hij, gewapend met lieslaarzen, onverdroten het water in en hangt een slang in het ruim. Dat is binnen een mum van tijd leeggezogen. Handmatig sluit hij de deur voor het gapende gat in de zijwand. Het schip ligt nu stabiel, de golfslag neemt weer af. Vanaf de rand van de 'Noordzee' kijkt een zestigtal mensen geboeid naar het tafereel. Als de wind weer is gaan liggen, even snel als zij opkwam, spugen computers de resultaten van het experiment uit.

Voor het Marin in Wageningen is dit dagelijkse kost. Het maritiem onderzoeksinstituut bootst, op schaal, extreme zeesituaties na om scheepsmodellen te testen. Eind vorige maand testte het instituut een nieuw model roll-on-roll-off-ferry, een ontwerp van het Finse bureau Deltamarin. De toeschouwers aan de kant zijn veerbootexperts uit allerlei Europese landen die samen brainstormen over de veiligheid van ro-ro-ferry's. Het betreft de eerste internationale workshop van een gedeeltelijk door de Europese Unie gefinancierde onderzoeksgroep. Aanleiding voor de workshop waren diverse rampen met dit type veerboot, waaronder die met de “Herald of Free Enterprise” (1987, 193 doden) en de “Estonia” (1994, 852 doden).

'Noordzeewaardig'
Bij de proef met de 18MARIN7894 simuleren de Wageningse onderzoekers een aanvaring in de zijkant van het schip. Dwars in het bassin dobbert het model, 4,20 meter lang, rustig op het water. Het schip is aan de voor- en achterkant vastgemaakt aan een grote brug die in de lengterichting over de 220 meter lange vijver kan rijden, zodat het model ook zijwaartse stroming ondervindt. De brug is volgestouwd met meetapparatuur en computers. Ook de tientallen toeschouwers vinden er een plaatsje.

Nadat een waarschuwingsbel klinkt, komen de golven –ook op schaal– van achter uit het bassin langzaam aanrollen. Het schip ligt dwars op de golven en slingert dus flink. Vanaf de brug trekken de onderzoekers een deurtje in de zijwand van het schip open; dit verbeeldt een gat dat is ontstaan na een aanvaring. Als de eerste golfkam het schip bereikt, slaat het water naar binnen. Direct kantelt het model gevaarlijk, om uiteindelijk te blijven hangen met 12 graden slagzij. Nog steeds rollen de golven toe, maar de situatie is stabiel.

„Zoals die eerste golf binnenstroomt, is eigenlijk niet realistisch”, zegt dr. R. van 't Veer, coördinator van het Marin-project. „Bij een aanvaring zal de 'indringer' vast blijven zitten of langzaam loskomen uit het andere schip. Het water stroomt dan veel langzamer, dus ook met minder kracht het gehavende ruim in”.

Het Marin test het Finse model op 'Noordzeewaardigheid'. Volgens de richtlijnen bedraagt de grootte van het gat 3 meter plus 3 procent van de scheepslengte; in het schaalmodel is dat 13 centimeter breed. „Bij het bestuderen van echte ongelukken bleek dat dit de gemiddelde beschadiging was. Daarom houden wij die maat, ook weer volgens richtlijn, aan”, zegt Van 't Veer. De 'gapende wond' in de huid van het schip is aangebracht over de hele hoogte, van kiel tot dek.

Gewichten
Het onderzochte scheepsmodel heeft twee dekken, voor vrachtwagens en personenauto's. Daaronder bevinden zich de machinekamers en opslagtanks. Boven de twee dekken moeten de accommodaties komen, de hutten en restaurants. Bij het model is daar nog niet veel van te zien. De dekken zijn wel aanwezig, maar het Marin simuleert de massa van accommodatie en brug met ijzeren gewichten. Wel op de juiste hoogte.

Bij de eerste demonstratie is het model zodanig aangepast dat twee compartimenten zijn beschadigd: het bovenste autodek en het ruim onder het onderste autodek. Dat is opnieuw conform de richtlijn: het schip moet “lekstabiel” blijven zolang het aanvarende schip niet dieper met de boeg in de ander snijdt dan eenvijfde van de breedte van het aangevaren schip.

De plaats van de botsing is zo ongunstig mogelijk gekozen: „We 'pakken' een schip precies op een waterschot, waardoor twee naast elkaar gelegen compartimenten lek raken”, legt Van 't Veer uit. „De schade treedt op door de boeg en de bulb –het ronde uitsteeksel onder de waterlijn– van de indringer. De aanvarende boeg raakt het onderdek niet omdat de zijwand daarvan te ver naar binnen staat”.

De ruimtes aan bakboord- en stuurboordzijde onder en naast het onderdek staan met elkaar in verbinding. Het schip blijft daardoor bij instromend water stabieler, omdat dit water het laagste punt op kan zoeken en niet aan één kant blijft staan.

Kopje-onder
Bij de tweede demonstratie die de scheepsdeskundigen krijgen, staat meer op het spel. Het Finse ontwerpbureau had niet mis te verstane kritiek gekregen op haar ontwerp: met name de grootte van het onderste autodek moest het ontgelden. Om te bewijzen dat dit geen problemen hoeft op te leveren, geeft Van 't Veer opdracht ook in dit dek een aanvaring te simuleren. Schotjes weg, een groter gat en weer stormen de golven op het schip af.

„In theorie zou de ferry ook nu die beschadiging aan moeten kunnen”, vertelt de projectleider, „alleen hebben we op verzoek van Deltamarin het gat wat groter en de aanvaring wat dieper gemaakt. We doen nu een van de eerste proeven met deze schade, dus kapseizen is niet denkbeeldig”. Niet verwonderlijk dat de Finnen, met een paar mensen aanwezig aan de rand van de 'Noordzee', de projectleider vragen om het publiek nadrukkelijk uit te leggen dat deze proef alle normen te boven gaat. Als het experiment zou mislukken, gaat met het schip immers ook de goede naam van het ontwerpbureau kopje-onder.

Door de extra beschadiging stroomt het water nu ook het onderdek binnen. Spannend is het wel: een van de onderzoekers waadt naast het model door het 1,1 meter diepe bassin, om het schip zo nodig te 'redden'. Gelukkig voor Deltamarin hoeft hij niet in actie te komen. Al dat water is niet bevorderlijk voor de meetinstrumenten aan boord van het schip.

Klompje goud
Het is niet toevallig dat de eerste internationale workshop over de veiligheid van veerboten plaatsheeft in het Marin. Samen met TNO is het Wageningse instituut een van de coördinerende onderzoeksgroepen in een Europees samenwerkingsverband, dat ruim een jaar geleden van start ging. Meer dan 30 scheepswerven, rederijen, universiteiten en instituten werken samen in het project “Safer-Euroro”.

Het onderzoek is grofweg op drie onderdelen gericht: het voorkómen van ongelukken, het beperken van de risico's wanneer eenmaal een aanvaring heeft plaatsgevonden, en een zo goed mogelijke evacuatie als het schip niet houdbaar blijkt.

De stelling dat 80 procent van de ongelukken te wijten is aan menselijk falen, schept een verkeerd beeld, vindt dr. Rolf Skjong van Det Norske Veritas. „Moet je het de kapitein aanrekenen als hij wil evacueren, maar als dat mislukt vanwege de bouw van het schip?” Hij stelt vast dat internationale wetgeving pas nu met gedegen risicoanalyses voor veerboten komt, terwijl dat voor bijvoorbeeld kerncentrales al in de jaren '60 gebeurde. „Er valt nog veel te leren van andere industrieën”, verzekert hij.

Ook computersimulaties van aanvaringen spelen een belangrijke rol in het onderzoek, maar eigenlijk zijn de huidige computers niet sterk genoeg om de effecten van zeer hoge golven te kunnen voorspellen, zegt dr. P. Sames van Germanischer Lloyd. Hij verwacht binnen twee jaar over voldoende computerkracht te beschikken voor die berekeningen.

Een betere samenwerking tussen de bedrijven zou daarbij helpen, maar niet iedereen laat het achterste van de tong zien. „Begrijpelijk”, zegt ir. J. Dekker, directeur marketing van het Marin. „We hebben hier een database met allerlei gegevens over het gedrag van schepen in extreme omstandigheden. Een team van medewerkers stuurt continu meetgegevens naar ons toe, die we gebruiken om onze modellen en simulatoren mee te ijken. Dat is ons klompje goud, dat geef je niet zomaar weg”.

Fanfare
Toch verdwijnen er ieder jaar een stuk of vijftien bulkcarriers in de golven, waar je nooit meer van hoort, schat Dekker. Goede opleidingen, veiliger schepen en duidelijke regels zijn broodnodig. Ook eenvoudige maatregelen kunnen erg effectief zijn, blijkt uit onderzoek van TNO. Dat instituut kijkt niet alleen naar de sterkte van materialen –zoals bij de botsproef met een binnenvaartschip afgelopen zomer– maar ook naar de verbetering van evacuatieplannen voor zeeschepen.

Om de inrichting van het passagiersgedeelte van schepen te testen, heeft TNO Technische Menskunde in Soesterberg twee delen van een schip nagebouwd, eentje met een horizontale vloer en het andere met een flinke slagzij. Onderzoeker L. Vredeveldt presenteert in Wageningen de eerste resultaten.

Een van de problemen was dat zijn collega's de bouw van de scheepsruimtes hadden meegemaakt en dus niet in aanmerking kwamen als testpersonen. „We wilden ze –figuurlijk– in het diepe gooien, daarom hebben we een beroep gedaan op fanfarekorpsen, kerkkoren en personeelsverenigingen. Die vormen een doorsnee van de bevolking”. Elk van de ruim honderd 'slachtoffers' werd geblinddoekt in de hut gebracht, moest na een alarmsignaal de weg naar de verzamelruimte zien te vinden en werd na afloop bevraagd op zijn of haar ervaringen.

De nagebouwde scheepsruimte bestaat uit een aantal hutten en verbindingsgangen, met de bijbehorende noodverlichting. Die bestaat uit de voorgeschreven oplichtende bordjes of een looplicht, een systeem van aan en uit knipperende lampjes die de looprichting naar een verzamelplaats aangeven. Die laatste hebben als voordeel dat de scheepsleiding de richting kan veranderen, bijvoorbeeld als de passagiers juist naar de achtersteven van het schip moeten in plaats van naar voren. Nadeel is weer de technische kwetsbaarheid: doen de lampjes het nog als de stroom uitvalt?

Vredeveldt kan na de eerste experimenten al diverse aanbevelingen doen. „In de hut heb je meer aan één duidelijke pijl dan aan een vel vol instructies. Passagiers bekijken zo'n plattegrond toch niet. Ook deuren blijken forse obstakels te zijn; het blijkt lastig om mensen te overtuigen dat ze door die deur heen moeten. Als dat voor een ontruiming toch nodig is, maak die deur dan erg uitnodigend, met duidelijke pijlen erop”.

De experimenten leveren ook nieuwe gegevens op voor computermodellen van evacuaties. „Mensen in een schip blijken geen 'stromend medium' te zijn, zoals water, maar een 'denkend medium'. Ze aarzelen soms, en dat kost tijd. Wat ook niet in de modellen zit, is dat passagiers in groepsverband veel beter de weg weten te vinden dan in hun eentje”.

Lichten uit
De TNO'er noemt ook enkele voor de hand liggende verbeteringen in het ontwerp van schepen, zoals bredere gangen en trappen, in de buurt van de verzamelplaatsen van het schip. Dat klinkt vanzelfsprekend, maar bij het ontwerpen en inrichten van een schip spelen evacuatieplannen vaak een bescheiden rol. „Daar komt verandering in”, zegt K. Harald Drager van de Noorse firma Quasar Consultants. Hij werkt al 30 jaar aan risicoanalyses voor de scheepvaart en maakt sinds 1985 computermodellen voor evacuaties. „Vanaf 1 juli volgend jaar is voor elk nieuw ro-ro-passagiersschip een evacuatieanalyse verplicht, vroeg in de ontwerpfase, zodat wijzigingen nog mogelijk zijn”, meldt de Noor.

Quasar ontwikkelde een nieuw computerprogramma, EVAC, dat rekening houdt met menselijk gedrag –„wat doet een evacué als hij de bemanning in de verkeerde richting ziet lopen?”– en met de bewegingen van het schip. Doel van het programma is een 20 procent snellere evacuatie. Het bijzondere aan EVAC is dat het programma via Internet beschikbaar is. „De maritieme industrie moet het al tijdens de ontwerpfase kunnen raadplegen. Het enige wat ze hoeven te doen, is de cad/cam-bestanden van het ontwerp naar onze computer sturen. Die berekent vervolgens of het scheepsontwerp voldoet aan de eisen en stelt zo nodig betere ontsnappingsroutes voor”.

In een volgende fase van het Europese onderzoeksproject gaat TNO een scheepsbewegingssimulator inzetten, om de zintuigen van de passagiers nog beter in de war te brengen. Uiteindelijk worden de uitkomsten van de experimenten, nog voor eind volgend jaar, getest op zee, op een groot schip van een Deense rederij.

Vredeveldt noemt nog een laatste opvallende uitkomst van de evacuatie-experimenten van TNO. „De proefpersonen bleken in het donker beter de weg te vinden dan wanneer de lichten aan zijn. Opvallend, maar wel begrijpelijk, want in het donker zijn mensen minder snel afgeleid en letten ze beter op de signalering die de ontsnappingsroute aangeeft. Toch is het verschil tussen donker en licht niet zo groot dat we nu gaan aanbevelen om bij een ramp voortaan maar de lichten uit te doen”.