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Monsterwelle

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Das Wort Kaventsmann kommt von Konventsmann für Mönch und bedeutet „dickleibiger Mann“, weil man sich so Mönche vorstellte. Belegt ist es seit dem 19. Jahrhundert. Umgangssprachlich wird „Kaventsmann“ für große, schwere Gegenstände oder Tiere verwendet.

In der Schifffahrt bezeichnet Kaventsmann eine einzelne, hohe Welle, welche die "signifikante Wellenhöhe", also den Mittelwert der höchsten Wellen in einem Seegang, um mindestens das Doppelte überschreitet und zudem noch plötzlich auftritt, wobei sie zu schweren Verwüstungen oder zum Untergang eines Schiffes führen kann. Der englische Begriff hierfür lautet freak wave, „Krasse oder Verrückte Welle“. Im Deutschen wird das Phänomen auch als Riesenwelle oder Monsterwelle bezeichnet.

Kaventsmänner galten lange Zeit als Seemannsgarn, bis Satellitenaufnahmen und andere Messungen ihre Existenz bewiesen. Heute werden sie intensiv erforscht, da sie besonders für Ölbohrplattformen und Schiffe äußerst gefährlich sind.

Typen von Monsterwellen

Seefahrer kennen drei Typen von Monsterwellen oder Freak waves:

  1. den Kaventsmann, eine große relativ dicke Welle, die Schiffe herumwirbeln und seitlich zum Kentern bringen kann.
  2. die Drei Schwestern, drei schnell hintereinanderfolgende große Wellen, denen ein Schiff kaum ausweichen und über die es auch nicht hinwegtreiben kann.
  3. die Weiße Wand, eine sehr steile, bis ca. 30 Meter hohe Welle, von deren Kamm die Gischt herabsprüht (daher ihr Name). Diese entwickelt eine enorme Wucht beim Aufprall auf feste Körper.

Bisher wurde angenommen, dass Wasserwellen sich durch die linearen Wellentheorie beschreiben lassen. Nach dieser Theorie sollte das Superpositionsprinzip anwendbar sein, nach der sich verschiedene Wellen linear überlagern. Die real gemessenen Häufigkeiten und Formen von Monsterwellen können jedoch nicht durch die lineare Wellentheorie erklärt werden. So treten Monsterwellen weitaus häufiger auf, als durch die lineare Wellentheorie vorhergesagt wird. Nach Statistiken aus Satellitenerfassungen treten weltweit jeden Tag zwei Monsterwellen auf.

Datei:Biskaya-Riesenwelle.jpg
Riesenwelle im Atlantik

Um Monsterwellen erklären zu können, sind komplexe Modelle notwendig. So wendete Al Osborne eine nichtlineare Spezialform der Schrödingergleichung aus der Quantenmechanik auf Wasserwellen an. Seine frühen Arbeiten wurden von Ozeanografen nur wenig beachtet. 1995, Jahrzehnte später, wurde dann eine Welle verzeichnet, die Osbornes Vorhersagen entsprach. Die Nichtlinearität von Wasserwellen ist seitdem anerkannt und wird seit ca. 2001 von Schiffsbauern berücksichtigt. In der Natur sind die wenigsten Phänomene wirklich linear.

Etwa jede 3000. Welle ist doppelt so hoch wie der Durchschnitt der anderen Wellen. Etwa alle 20 Jahre, so die statistische Wahrscheinlichkeit, kann ein Schiff von einer Riesenwelle oder Monsterwelle überrascht und schwer beschädigt oder gar zerstört werden.

Monsterwellen konzentrieren sich vielfach in Gegenden mit Meeresströmungen. Starker Wind gegen die Richtung der Meeresströmung macht die Entstehung hohen Seegangs wahrscheinlicher. Eine Dünung kann auch gegen eine Meeresströmung laufen. Dabei werden die Wellen kürzer, aber steiler und höher. Kommen dann noch Überlagerungen hinzu, entstehen große Wellen. Auch Seegebiete, in denen die Wassertiefe plötzlich abnimmt, sind bekannt für gefährlichen Seegang. Die Seegebiete südöstlich und östlich von Südafrika sowie die Südspitze Südamerikas (Kap Hoorn) sind berüchtigt für das Auftreten von Freak waves.

Monsterwellen und Tsunamis

Monsterwellen können im offenen Meer sogar eine Höhe von 50 Metern erreichen. Dazu kommt, dass sie eine vergleichsweise kurze Wellenlänge haben, wodurch ein massiver Aufprall erfolgt, dem selbst Schiffe heutiger Bauart nicht gewachsen sind. Sie haben verglichen mit Tsunamis eine geringe Fortpflanzungsgeschwindigkeit. An der Welle sind nur oberflächennahe Wasserschichten beteiligt, das Tiefenwasser nimmt an der Wellenerscheinung nicht teil. Über die Entstehung von Monsterwellen gibt es verschiedene Theorien. Bisher nahm man an, dass ein bestimmtes Aufeinandertreffen von Wind- und Strömungsbedingungen diese Wellen auslösen kann. Auch zeigen Auswertungen von Satellitenbildern, dass sie offenbar weit häufiger vorkommen als bisher angenommen.

Der Tsunami dagegen entsteht durch plötzliche Bewegungen des Meeresbodens (Seebeben, Vulkanausbruch, Hangrutsch). Es ist also Oberflächenwasser und Tiefenwasser beteiligt, möglicherweise bis mehrere tausend Meter Tiefe. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeit eines Tsunami ist abhängig von der jeweiligen Wassertiefe und ist im tiefen Meer sehr hoch, ungefähr 700 km/h. Da die Wellenhöhe eines Tsunami auf offenem Meer niedrig ist, nur bis zu einem Meter, und die Wellenlänge lang, läuft der Tsunami unter einem Schiff so sanft durch, dass die Welle von Menschen auf dem Schiff nicht bemerkt wird. Gefährlich wird der Tsunami, wenn er in Küstennähe in flaches Wasser einläuft. Die Vorderfront der Welle verlangsamt sich mit zunehmend flacherem Wasser, und die Höhe der Welle nimmt durch das nachdrückende Wasser stark zu.

Geschichte

Bis 1995 galten Monsterwellen, Kaventsmänner, freak waves usw., die schon seit Jahrhunderten von den Seeleuten berichtet werden, als reine Erfindungen („Seemannsgarn“). Verluste von Schiffen wurden schlechter Wartung oder mangelnden seemännischen Fähigkeiten zugeschrieben, auch wenn es Fälle gab, bei denen diese Begründungen nicht ausreichten oder nicht zutrafen. Die von der wissenschaftlichen Forschung bestimmte maximale Höhe natürlicher Ozeanwellen von 15 m war zugleich Maßstab für die Auslegung der Belastbarkeit von Schiffen im Schiffbau auf 16,5 m. Erst ein Forschungsauftrag von den Versicherungen, die für den Verlust der Schiffe aufzukommen haben, brachte neue Ergebnisse.

Große Aufmerksamkeit erregte um Weihnachten 1978 der Fall des deutschen LASH-Frachtschiffs MS München, das mit 28 Mann Besatzung im Atlantik nördlich der Azoren fast spurlos verschwand. Die Seeamtsverhandlung ergab, dass vermutlich eine Riesenwelle das Schiff zunächst manövrierunfähig machte und dann untergehen ließ. Knapp zwei Jahre später sank auf ähnlich rätselhafte Weise der englische BULK-Frachter MV Derbyshire im Pazifik.

Im Oktober 1991 ging die Andrea Gail, ein kleiner, im Schwertfischfang eingesetzter Trawler im Hurrican "Grace" verloren. Es wird vermutet, dass das Schiff von einer Freak Wave getroffen wurde. Diese Begebenheit wurde einige Jahre später von Wolfgang Petersen als Der Sturm (auf Basis des gleichnamigen Buchs von Sebastian Junger) verfilmt.

In der Neujahrsnacht 1995 meldete die automatische Wellenmessanlage der norwegischen Draupner-E-Ölbohrplattform in der Nordsee in einem Sturm mit 12 m hohen Wellen eine einzelne Welle mit 26 m Höhe. Damit war bewiesen, dass es freak waves gibt. In den folgenden Jahren wurden Berichte und Forschungen ausgewertet.

Im Südatlantik vor Argentinien wurden den Kreuzfahrtschiffen Bremen (am 22. Februar 2001) und Caledonian Star (am 2. März 2001) durch 35 Meter hohe freak waves jeweils die Brücken zerstört; sie entgingen nur knapp dem Untergang. Dieses Seegebiet hat keine nennenswerte Meeresströmung, also war die gefundene Theorie nicht ausreichend. Zudem war bewiesen, dass sich freak waves nicht auf bestimmte Gebiete beschränken.

Am 16. April 2005 wurde die Norwegian Dawn, ein 2200 Passagiere fassendes Kreuzfahrtschiff, auf der Rückreise von den Bahamas nach New York von einer Riesenwelle (freak wave) getroffen. Die Welle soll etwa 21 Meter hoch gewesen sein. Sie zerschlug Fenster, riss Whirlpools über Bord und überflutete 62 Kabinen. Vier Passagiere erlitten leichte Verletzungen.

Bei Radarmessungen in der Nordsee, die von einer Ölplattform aus gemacht wurden, wurden innerhalb von zwölf Jahren 466 Monsterwellen registriert.

Mit den europäischen Umweltsatelliten ERS-1 und -2 wurden im Rahmen des MaxWave Projekts weltweit Radarmessungen vorgenommen und dabei in drei Wochen zehn Wellen gemessen, die mehr als 25 m Höhe hatten. Damit wurde nachgewiesen, dass Monsterwellen häufiger auftreten als vermutet. Einige der Forscher glauben danach, dass die meisten der rund 200 Großschiffe mit über 200 Metern Länge, die in den letzten 20 Jahren gesunken sind, direkt oder indirekt durch solche Wellen versenkt wurden.

Riesenwellen können auf senkrecht von oben aufgenommenen Satellitenbildern von normalen Wellen durch die steile Vorderfront unterschieden werden. Normale Wellen haben keinen so starken Kontrast, der die Wellenhöhe repräsentiert, und sind auf beiden Seiten gleich steil.

Man vermutet, dass diese Riesenwellen durch Überlagerung von mehreren normalen Wellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten entstehen. Dabei können Wellen von bis zu 40 Metern Höhe entstehen. Warum gerade an gewissen Stellen wie Kap Hoorn häufiger solche Riesenwellen beobachtet werden, wird seit einigen Jahren erforscht.

In der Nähe der Insel Rockall, 250 Kilometer westlich von Schottland hat das Forschungsschiff RRS Discovery am 8. Februar 2000 die bisher größten jemals gemessenen Wellen von bis zu 29,10 Metern Höhe dokumentiert. Diese Wellen traten außerdem in Gruppen auf; zuvor hatte man angenommen, dass freak waves nur einzeln auftreten.

Aus Berichten von Kapitänen leitet sich eine Handlungsmöglichkeit ab, wie man einer drohenden Monsterwelle möglichst optimal begegnen kann: sie frontal mit soviel Maschinenkraft wie verfügbar anzugehen, sodass der spitze Bug in die Welle einschneidet und das Schiff gehoben wird. Dies setzt jedoch ein frühzeitiges Erkennen und eine sofortige Reaktion voraus.

Eine Monsterwelle versenkte am 15. Februar 1982 auch die Bohrinsel Ocean Ranger. Sie zerschmetterte ein hochgelegenes Fenster und verursachte einen folgenschweren Wassereinbruch, dadurch einen Kurzschluss im Kontrollraum für die Pumpen, die die Plattform stabilisierten. In der Folge kenterte und sank die als unsinkbar geltende Bohrinsel und die gesamte 84-köpfige Mannschaft kam in der tosenden See um.

Am 11. September 1995 wurde der britische Luxusliner Queen Elizabeth 2 auf dem Weg von Cherbourg nach New York von Monsterwellen getroffen. Nach Aussagen der Besatzung, die von den Daten einer kanadischen Wetterboje gestützt werden, handelte es sich hierbei um ein "drei Schwestern" Phänomen mit Wellenhöhen von 28-29 Metern und einer Periode von 13 Sekunden. "Es sah aus, als führen wir direkt in die weißen Klippen von Dover", beschrieb Kapitän Ronald Warwick das Erlebte.

Im Kinofilm "Poseidon" wird ein Kreuzfahrtschiff seitlich von einer Riesenwelle getroffen und zum Kentern gebracht.

Siehe auch

Freak Waves in den Medien

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