Beiträge der S-100-Welt für Schifffahrtszeichen und Schiffsverkehrsmanagement - Sachstandsbericht und Einschätzung - HENRY
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Article, Published Version Oltmann, Jan-Hendrik Beiträge der S-100-Welt für Schifffahrtszeichen und Schiffsverkehrsmanagement - Sachstandsbericht und Einschätzung Hydrographische Nachrichten Verfügbar unter/Available at: https://hdl.handle.net/20.500.11970/107824 Vorgeschlagene Zitierweise/Suggested citation: Oltmann, Jan-Hendrik (2020): Beiträge der S-100-Welt für Schifffahrtszeichen und Schiffsverkehrsmanagement - Sachstandsbericht und Einschätzung. In: Hydrographische Nachrichten 115. Rostock: Deutsche Hydrographische Gesellschaft e.V.. S. 60-67. https://doi.org/10.23784/HN115-09. Standardnutzungsbedingungen/Terms of Use: Die Dokumente in HENRY stehen unter der Creative Commons Lizenz CC BY 4.0, sofern keine abweichenden Nutzungsbedingungen getroffen wurden. Damit ist sowohl die kommerzielle Nutzung als auch das Teilen, die Weiterbearbeitung und Speicherung erlaubt. Das Verwenden und das Bearbeiten stehen unter der Bedingung der Namensnennung. Im Einzelfall kann eine restriktivere Lizenz gelten; dann gelten abweichend von den obigen Nutzungsbedingungen die in der dort genannten Lizenz gewährten Nutzungsrechte. Documents in HENRY are made available under the Creative Commons License CC BY 4.0, if no other license is applicable. Under CC BY 4.0 commercial use and sharing, remixing, transforming, and building upon the material of the work is permitted. In some cases a different, more restrictive license may apply; if applicable the terms of the restrictive license will be binding.
Datenstandard DOI: 10.23784/HN115-09
Beiträge der S-100-Welt für
Schifffahrtszeichen und
Schiffsverkehrsmanagement
Sachstandsbericht und Einschätzung
Ein Beitrag von JAN-HENDRIK OLTMANN
Das Universelle Hydrographische Datenmodell der IHO (UHDM) soll das grundlegen-
de Rahmenwerk für die gesamte Welt der maritimen Daten werden. Jüngst sind ers-
te S-100-konforme Modellierungen von Datenprodukt-Spezifikationen fertiggestellt
worden, die auch das Verkehrsmanagement in der Schifffahrt und die Unterstützung
des Schiffsverkehrs durch landgestützte Navigationshilfen in den Blick nehmen. Die S-
100-Welt soll dereinst die »digitale Schiffbarkeit« ermöglichen, das setzt freilich »digitale
Zwillinge« von Schiff und Umwelt voraus. Der Beitrag informiert über den Stand der Ent-
wicklungen und wagt einen Ausblick, wie der S-100-Standard dereinst wirksam wird.
UHDM | S-100 | Datenprodukt-Spezifikation | digitale Schiffbarkeit | digitaler Zwilling | E-Navigation |
Schifffahrtszeichen | Schiffsverkehrsmanagement | Schifffsverkehrsdienste
UHDM | S-100 | data product specification | digital navigability | digital twin | e-navigation |
aids to navigation | vessel traffic management | vessel traffic services
The Universal Hydrographic Data Model of the IHO (UHDM) is to become the basic framework for the
entire world of maritime data. Recently, the first S-100 compliant modelling of data product specifications
have been completed, that focus on traffic management in shipping and the support of maritime naviga-
tion by land-based aids to navigation. The S-100 World will one day make »digital navigability« possible,
but this requires »digital twins« of ship and environment. The article provides information on the status of
developments and ventures a look at how the S-100 standard will one day become effective.
Autor Die Struktur der S-100-Welt und ihre möchte dieser Aufsatz überblicksartig informie-
Dipl.-Ing. Jan-Hendrik Oltmann internationale Harmonisierung ren.
ist Dezernent bei der General- Das von der International Hydrographic Organiza- In dem gemeinsamen Rahmen von S-100 soll
direktion Wasserstraßen und tion (IHO) geschaffene Universelle Hydrographi- die gleichzeitige Datenmodellierung und Daten-
Schifffahrt (GDWS) der Wasser- sche Datenmodell (Universal Hydrographic Data produkt-Spezifikation verschiedenster Fachge-
straßen- und Schifffahrtsverwal- Model, UHDM) – besser bekannt unter seiner biete, die auf der Weltbühne jeweils von dort
tung des Bundes (WSV) in Kiel. Veröffentlichungsnummer als Special Publication relevanten internationalen Organisationen ver-
S-100 – soll das grundlegende Rahmenwerk für die treten werden, möglich sein. Dazu wurde bereits
jan-hendrik.oltmann gesamte Welt der maritimen Daten werden. Dies vor einiger Zeit zwischen der IHO und diesen
@wsv.bund.de hatte die Internationale Schifffahrtsorganisation internationalen Organisationen abgestimmt,
(International Maritime Organization, IMO) zwar welche Datenprodukt-Spezifikation von wem zu
schon seit geraumer Zeit als Teil ihrer E-Naviga- erstellen sei. Zwar gibt jede der beteiligten inter-
tion-Strategie beschlossen. Aber erst in jüngerer nationalen Organisationen jeweils ihre Daten-
Zeit sind erste S-100-konforme Modellierungen produkt-Spezifikationen in eigener Zuständigkeit
von solchen Datenprodukt-Spezifikationen min- heraus. Aber um kenntlich zu machen, dass sie
destens zu Testzwecken fertiggestellt worden, die alle zu der einen S-100-Welt gehören, sich also
nicht dem eigentlichen hydrographischen Kern an die insbesondere in S-100 verankerten ge-
des UHDM zuzuordnen sind, sondern vielmehr meinsamen Regeln halten und also miteinander
auch das Verkehrsmanagement in der Schifffahrt im S-100-Rahmenwerk international harmonisiert
und die Unterstützung des Schiffsverkehrs durch sind, haben diese Dokumente ebenfalls eine S-
landgestützte Navigationshilfen (Aids to Naviga- Nummer erhalten, als alleinige Bezeichnung oder
tion, AtoN; Schifffahrtszeichen oder Seezeichen) als Bezeichnung parallel zur jeweils hausinternen
in den Blick nehmen. Über diese Entwicklungen Ordnungsnummer.
60 Hydrographische NachrichtenDatenstandard
Für die verschiedensten internationalen Orga- werden können, je nachdem, welche der betei-
nisationen wurde dergestalt jeweils ein S-Num- ligten internationalen Organisationen die Arbeit
mernbereich reserviert. Diesen kann und soll jede an einer Datenprodukt-Spezifikation mit dem ent-
der beteiligten internationalen Organisationen sprechenden Nachdruck aufnimmt.
nunmehr sukzessive mit Datenprodukt-Spezifika- Um die inzwischen recht umfangreiche Zahl an
tionen besiedeln: Allokationen anschaulich zu machen, ist eine Aus-
• Den Nummernbereich S-100 ff hat die IHO sich wahl der zum Erstellungszeitpunkt vorliegenden
dabei selbst vorbehalten. oder avisierten Datenprodukt-Spezifikationen in
• Für das Schifffahrtszeichenwesen und für die eine schematische Darstellung der maritimen Welt
Schiffsverkehrsdienste (Vessel Traffic Services, eingetragen worden (Abb. 1). Diese Darstellung ist
VTS) – einem wesentlichen Teil des Schiffsver- unter der Bezeichnung »S-100-Welt« bekannt ge-
kehrsmanagements – wurde dem international worden. Die wichtigsten Datenprodukt-Spezifika-
als dort zuständig anerkannten Weltverband tionen in dieser Darstellung sind natürlich die für
der Schifffahrtszeichenverwaltungen (Interna- die Elektronische Seekarte (Electronic Navigational
tional Association of Marine Aids to Navigation Chart, ENC) selbst (S-101) und die für die bathyme-
and Lighthouse Authorities, IALA) der Num- trische Oberfläche (Bathymetric Surface) (S-102).
mernbereich 200 ff zugeteilt. Aber auch eine Reihe anderer wichtiger Aspek-
• Im S-Nummernbereich 400 ff sind verschie- te einer Wasserstraße an sich hat die IHO bereits
denste weitere internationale Organisationen durch entsprechende Allokationen von Datenpro-
mit ihren jeweiligen Fachgebieten tätig. dukt-Spezifikationen adressiert, nämlich insbeson-
dere die Wasserstandsinformationen für die Ober-
Eine vollständige und jeweils aktuelle Liste dieser flächennavigation (Water Level Information for
Allokationen kann bei der IHO bzw. bei den be- Surface Navigation) (S-104), die Oberflächen-Strö-
teiligten anderen internationalen Organisationen mungsverhältnisse (Surface Currents) (S-111) sowie
abgerufen werden (siehe Links am Ende). die dynamische Wasserstandsdatenübertragung
Inhaltliche Überlappungen, die durch die gleich- (Dynamic Water Level Data Transfer) (S-112).
zeitige Arbeit unweigerlich entstehen, werden auf Des Weiteren wurden die Bereiche der Naviga-
dieser Ebene dadurch bereinigt, dass vorgemerkte tion und des Schiffsverkehrs berücksichtigt:
Allokationen von Datenprodukt-Spezifikationen • Die Datenprodukt-Spezifikation S-122 soll Mee-
zwischen den Nummernbereichen verschoben resschutzgebiete (Marine Protected Areas) und
Abb. 1: Die S-100-Welt (IHO 2020)
HN 115 — 03/2020 61Datenstandard
mithin von der Schifffahrt zu meidende Gebiete praktischen Beitrag zur »Digitalisierung der mari-
abbilden, timen Welt« auf globaler Ebene.
• S-124 soll nautische Warnnachrichten (Naviga- Dies gilt mindestens im Prinzip; ob es dann so
tional Warnings) adressieren, kommt, wird die Technikgeschichte erweisen.
• S-123 die für die Seeschifffahrt landseitig bereit- Aber einmal angenommen, es seien alle avisierten
gestellten Funkdienste (Marine Radio Services), Datenprodukt-Spezifikationen der S-100-Welt der-
• S-127 das Schiffsverkehrsmanagement für die einst erstellt worden, dann sind sie aber dennoch
Seeschifffahrt (Marine Traffic Management), »nur« eine Ermöglichung, keinesfalls aber eine für
• S-129 das Verhältnis von Schiff zur Wasserstraße, die realen Wasserstraßen entlang der Schifffahrts-
insbesondere die Aussagen zur örtlich jeweils routen bereits vollzogene Umsetzung. Um »digi-
verfügbaren Wassertiefe unter dem Schiffs- tale Schiffbarkeit« entlang einer Schifffahrtsroute
rumpf (Under Keel Clearance Management), zu erreichen, müssen alle Wasserstraßen auf dieser
• S-201 die von bzw. über Schifffahrtszeichen be- Schifffahrtsroute – ob See- oder Binnenwasser-
reitgestellten Informationen (Aids to Navigation straßen – jeweils individuell und zugleich einheit-
Information) und lich umfassend in die digitale Welt abgebildet
• S-412 die nautisch relevante Seewetterlage werden – mit der Verlässlichkeit und Verfügbarkeit
(Weather Overlay). wie sie jeweils für die Betriebszeiten dieser Schiff-
fahrtsroute zu fordern sind: im Seebereich in der
Die Datenprodukt-Spezifikationen S-201 und S-412 Regel also rund um die Uhr.
sind konkrete Beispiele dafür, wie in der einen S- Diese Betrachtung verdeutlicht das Ausmaß des
100-Welt auch die Fachbeiträge anderer inter- Projektes »Digitalisierung der maritimen Welt«, und
nationaler Organisationen neben denen der IHO sie ist ernüchternd. Das hat die IHO und andere in-
von Anbeginn bereits harmonisiert berücksichtigt ternationale Organisationen allerdings nicht davon
worden sind, nämlich hier die der IALA (S-201) und abgehalten, die Arbeit daran aufzunehmen. Wie
die der meteorologischen Dienste (S-412). viel Zeit verstreichen wird, bis die digitale Schiff-
barkeit auf den wichtigsten Schifffahrtsrouten der
Der Beitrag der S-100-Welt zur Welt – also die betrieblich nutzbare Umsetzung der
»digitalen Schiffbarkeit« jeweils umfassenden digitalen Abbildungen der je-
Es ist wichtig, sich stets vor Augen zu führen, dass weils betroffenen realen Wasserstraßen nebst ihrer
alle genannten Datenprodukt-Spezifikationen die Entitäten und Randbedingungen – erreicht sein
Abbildungen von relevanten realen, oft physi- wird, ist gegenwärtig noch völlig unabsehbar.
schen Sachverhalten oder Entitäten in den digita- Selbstverständlich können auch in den digitalen
len Raum aufnehmen. Dies hat das Ziel, betriebli- Raum bereits abgebildete Teilaspekte der realen
che Abläufe – wie hier die Fahrt eines Schiffes – im Welt nützlich gemacht werden – aber eben »nur«
digitalen Raum genauso – das heißt hinsichtlich als punktuell wirksames Werkzeug für die Navi-
der relevanten realen Eigenschaften wirklichkeits- gation in der realen physischen Welt (ein Beispiel
getreu – ablaufen lassen zu können wie in der hierfür liefert seit Langem die Elektronische See-
realen Welt. Damit ein »digitaler Zwilling« eines karte, auch bereits in ihrer älteren Datenprodukt-
Schiffes im digitalen Raum weitestgehend wirk- Spezifikation S-57). Und wahrscheinlich ist die
lichkeitsgetreu und insbesondere sicher navigie- sukzessive Umsetzung von Teilaspekten der einzig
ren kann, müssen auch alle anderen relevanten, praktisch überhaupt nur gangbare Weg zum Er-
realen Sachverhalte und Entitäten mittels ihrer reichen der skizzierten Vision. Die nun folgenden
entsprechenden »digitalen Zwillinge« in ihren re- Sachstandsdarstellungen für die zwei Teilaspekte
levanten Eigenschaften weitestgehend wirklich- Schifffahrtszeichen und Schiffsverkehrsmanage-
keitsgetreu abgebildet werden. Letzteres will und ment sind als solche Umsetzungen von Teilaspek-
kann die S-100-Welt grundsätzlich leisten. Dabei ten zu verstehen.
darf nicht vergessen werden, dass die Abbildung
eines Sachverhaltes oder einer Entität im digitalen Stand der Arbeit bei der IALA an der
Raum selbstverständlich niemals völlig identisch Datenprodukt-Spezifikation S-201 für
ist mit dem realen, oft physischen Original. Schifffahrtszeichen
Die Bedeutung der Datenprodukt-Spezifika- Die IALA ist gegenwärtig eine nicht-regierungs-
tionen der S-100-Welt liegt also nun darin, dass sie amtliche internationale Organisation mit Sitz in
von Anbeginn bestmöglich international harmo- Saint-Germain-en-Laye bei Paris. Sie ist weltweit
nisiert sind – wie es dem grundsätzlich globalen anerkanntermaßen die zuständige internationale
Wesen der Seeschifffahrt entspricht – und also Organisation für Schifffahrtszeichen und für Schiffs-
eben nicht mehr die nachgelagerte Abstimmung verkehrsdienste. Zu den Schifffahrtszeichen zählen
verschiedenster historisch gewachsener Standards klassische visuelle Schifffahrtszeichen (Tonnen, fes-
in verschiedenen Weltgegenden erfordern. Inso- te Feuer usw.) und klassische Nebelschallanlagen
fern leisten die Datenprodukt-Spezifikationen der ebenso wie funktechnische Systeme für die Naviga-
S-100-Welt einen signifikanten, greifbaren und tion (z. B. terrestrische Funknavigations-Unterstüt-
62 Hydrographische NachrichtenDatenstandard zungs- bzw. -Ersatzdienste und Radarantwortba- Zweitens kann S-201 als das maßgebliche Daten- ken). Daneben hat die IALA seit den 1990er Jahren modell für die Schifffahrtszeichen-Datenbank(en) das Automatische Schiffsidentifizierungssystem einer Schifffahrtszeichenverwaltung selbst ge- (Automatic Identification System, AIS) maßgeblich nutzt werden und so Datenkonvertierungsschritte vorangetrieben, namentlich durch substanzielle ei- auf der Verarbeitungskette von der Datenerhe- gene Fachbeiträge und durch die Koordination der bung über die Datenhaltungen bis hin zur Daten- operationellen und technischen Entwicklungsarbei- bereitstellung ersparen helfen. Die damit ver- ten zwischen den beteiligten internationalen Orga- bundene Straffung von Geschäftsprozessen kann nisationen (IMO, International Telecommunications neben der Datenintegrität auch eine Beschleuni- Union – ITU, International Electrotechnical Com- gung der Datenbereitstellung von Schifffahrtszei- mission – IEC). Die IALA nimmt anerkanntermaßen chendaten insbesondere beim Endnutzer auf der seitdem auch die Rolle einer internationalen Sys- Bordseite bewirken, bis hin zur Quasi-Echtzeitlich- tembetreuung für das AIS ein. Schifffahrtszeichen, keit. Schiffsverkehrsdienste und AIS sind jeweils durch Schließlich besteht die Bedeutung von S-201 entsprechende internationale Vereinbarungen bei darin, dass alle relevanten Sachverhalte zu Schiff- der IMO völkerrechtlich verankert (z. B. in SOLAS). fahrtszeichen in S-201 gebündelt sind und in Gegenwärtig treibt die IALA die internationale einem gemeinsamen Datenmodell konsistent Entwicklung eines leistungsfähigen Datenübertra- vorliegen. Damit ist es möglich, den Bereich der gungssystems im Seefunkband (156 bis 162 MHz) Schifffahrtszeichen-Datenobjekte von den ande- mit dem Namen VHF Data Exchange System (VDES) ren ENC-Datenobjekten in S-101 vollständig zu ent- in gleicher Weise voran wie seinerzeit die Entwick- flechten. Dies ermöglicht wiederum, die betriebli- lung des AIS. Die IALA war des Weiteren maßgeb- che Bereitstellung der Daten dieser verschiedenen lich bei der Entwicklung der E-Navigation-Strategie Bereiche unter den beteiligten Organisationen der IMO beteiligt und hat hierbei intensiv mit der – hier zwischen Hydrographischen Diensten und IHO zusammengearbeitet. Schließlich befindet sich Schifffahrtszeichenverwaltungen – entsprechend die IALA gegenwärtig in einem Umwandlungs- der jeweiligen Zuständigkeiten und betrieblichen prozess von einer nicht-regierungsamtlichen inter- Verantwortungen zu entflechten. Dies ist sowohl nationalen Organisation in eine zwischenstaatliche international möglich – also zwischen IALA und internationale Organisation; die völkerrechtlichen IHO – als auch zwischen den einzelnen Küsten- Voraussetzungen dazu werden gegenwärtig ge- staaten entlang der Schifffahrtsrouten, je nach ört- schaffen. Von dieser Umwandlung wird auf längere lichen Zuständigkeiten. Die letztlich für den End- Sicht unter anderem erwartet, dass Zuständigkeiten nutzer auf der Schiffsbrücke angezeigten Daten für die landseitige Navigationsunterstützung und für ENC und Schifffahrtszeichen würden zwar wie für die Schiffsverkehrsdienste von der IMO auf die bisher unverändert gemeinsam in einer Karten- IALA übertragen werden. darstellung erscheinen, jede der beiden Datenar- Nach circa acht Jahren Vorarbeit und in Abstim- ten aber auf je gesonderten Darstellschichten. Die mung mit der IHO hat die IALA im Herbst 2019 nun IALA hat jedenfalls in diesem Sinne die Aufnahme die erste Ausgabe der S-100-konformen Datenpro- der Arbeit an der Datenprodukt-Spezifikation zu dukt-Spezifikation S-201 für Schifffahrtszeichen-In- den Darstellmustern für Schifffahrtszeichen (Por- formationen fertiggestellt (IALA 2019). Diese Aus- trayal) in den Blick genommen, die gegenwärtig gabe ist eine für die Praxiserprobung vorgesehene als S-125 im IHO-Bereich gelistet ist. Edition. Sie bezweckt, die bereits in dem älteren Es bleibt abzuwarten, ob die oben genannten Datenprodukt-Standard S-57 enthaltenen Spezi- Erwartungen im Laufe der Zeit betrieblich tatsäch- fikationen bezüglich Schifffahrtszeichen in die S- lich in nennenswertem Umfang weltweit erfüllt 100-Konformität zu portieren, jüngere Arten von werden. Turnusmäßige Erneuerungen von Schiff- Schifffahrtszeichen wie synthetische und virtuel- fahrtszeichen-Datenbanken bei den Küstenstaa- le AIS-Schifffahrtszeichen zu ergänzen und nicht ten könnten z. B. zur Migration hin zu S-201 genutzt zuletzt solche Merkmale von Schifffahrtszeichen werden. Die IALA möchte die Datenprodukt-Spezi- aufzunehmen, die auch und gerade für Schiff- fikation S-201 durch die nun anlaufenden Tests er- fahrtszeichenverwaltungen als deren Betreiberor- proben und dann in einer neuen Version finalisie- ganisationen von Belang sind. ren. Eine Erprobung von S-201 wurde bei der IALA Die Bedeutung von S-201 liegt nun erstens da- von einzelnen Mitgliedern angekündigt, wie z. B. rin, dass sie den weltweit harmonisierten Daten- von südkoreanischer Seite im Rahmen des dorti- austausch von Schifffahrtzeichendaten zwischen gen SMART Navigation Project. Schifffahrtszeichenverwaltungen untereinander, zwischen Schifffahrtszeichenverwaltungen und S-100-basierte Beiträge zum Hydrographischen Diensten und zwischen Schiff- Datenaustausch für das fahrtszeichenverwaltungen und anderen Beteilig- Schiffsverkehrsmanagement ten an der maritimen Verkehrssicherung bzw. dem Gegenüber den landseitig vorgehaltenen statisch Schiffsverkehrsmanagement ermöglicht. wirksamen Schifffahrtszeichen ist Schiffsverkehrs- HN 115 — 03/2020 63
Datenstandard
management (Traffic Management) eine laufzeit- Konfiguration der in den jeweiligen Schifffahrts-
lich veränderliche und der gegenwärtigen Ver- routen angebotenen Schiffsverkehrsdienste (mit
kehrssituation angepasste Einflussnahme einer Angaben von Servicegebieten und den Kontakt-
Landstelle auf den Schiffsverkehr und schließt aufnahmemöglichkeiten insbesondere mittels
direkte Interaktionen Land-Schiff/Schiff-Land UKW-Seefunk).
ein. Einen wesentlichen Teil des Schiffsverkehrs- Neben den Schiffsverkehrsdiensten, die regel-
managements stellen die Schiffsverkehrsdienste mäßig auch einen hoheitlichen Anspruch des je-
dar. Letztere beschreibt eine IMO-Entschließung weiligen Küstenstaates repräsentieren, gibt es seit
in relevanten Einzelheiten (IMO 1997). Diese IMO- einiger Zeit auch Bestrebungen, Schiffsverkehrs-
Entschließung, die in SOLAS-Kapitel V verankert management durch andere landseitige Organisati-
ist, wird nach über 20 Jahren seit ihrer Verabschie- onen insbesondere in Bezug auf die logistisch und
dung gegenwärtig der ersten Novellierung unter- wirtschaftlich optimale Reiseplanung von Schiffen
zogen (IMO 2020). wahrzunehmen. Diese Bestrebungen werden von
Auch in der ganzheitlichen Architektur für die Schifffahrtsverwaltungen einzelner Küstenstaaten
E-Navigation-Strategie der IMO ist die Interaktion – in Nordeuropa insbesondere von der schwedi-
Land-Schiff/Schiff-Land zentral verankert, und schen Schifffahrtsverwaltung – sowie von Ree-
zwar insbesondere in ihrer Kommunikationsbezie- dern, Häfen und F&E-Einrichtungen getragen, z. B.
hung zu den Verkehrszentralen für Schiffsverkehrs- im Rahmen des 2019 zu Ende gegangenen Sea
dienste (VTS) (vgl. Abb. 2). Wie bereits dargestellt, Traffic Management (STM) Validation Projects.
ist die IALA für die weltweit harmonisierte Funk- In der S-100-Welt sind gegenwärtig mindestens
tionalitätsbeschreibung der Schiffsverkehrsdienste folgende Datenprodukt-Spezifikationen mit Bezug
federführend; die Hydrographischen Dienste der zum Schiffsverkehrsmanagement erstellt worden
Küstenstaaten geben traditionell die »VTS-Guides« bzw. in Arbeit:
als »Nautische Publikationen« für jeweils konkrete • S-127 »Marine Traffic Management« bildet die
Schiffsverkehrsdienste in ihren Seegebieten her- statischen oder quasistatischen Konfiguratio-
aus. Bei den VTS-Guides handelt es sich um end- nen von Schiffsverkehrsdiensten, Lotsdiensten
nutzer-orientierte Darstellungen der statischen sowie Schiffsführungs- und Schiffsmeldesyste-
Abb. 2: Die umfassende generische Systemarchitektur für E-Navigation, wie sie von der IMO angenommen worden ist (IMO 2014)
64 Hydrographische NachrichtenDatenstandard
men ab. S-127 ist seit 2019 ebenfalls als Test- • Vorgabe und Austausch von Suchmustern
version 1 bei der IHO abrufbar, von der sie auch (search pattern) durch eine Seenotrettungs-
erstellt wurde (IHO 2019). leitstelle (MRCC).
• S-421 »Route Plan Based on S-100« befasst sich S-421 hat also einen inhaltlichen Erstreckungs-
mit den verschiedensten laufzeitlichen Aspek- rahmen, der den Bereich der Schiffsverkehrs-
ten einer Schiffsreise und stellt hierzu Datenob- dienste ebenso signifikant berührt und zugleich
jekt-Definitionen zum lauf- bzw. echtzeitlichen übersteigt wie den Bereich der von der IMO
Datenaustausch bereit (IEC 2019). Als zukünf- verlangten Reiseplanung von Schiffen insge-
tiger IEC-Standard 63173-1 ist S-421 unter die samt. Dabei behält S-421 die ganzheitliche Sicht
IEC-Normreihe zur Navigations- und Funkkom- von E-Navigation auf den Datenfluss von einer
munikations-Geräteausrüstung von Seeschif- Datenquelle (z. B. an Land) zu einer Daten-
fen eingeordnet und wird insofern zukünftig senke (z. B. an Bord) durch alle erforderlichen
die international harmonisierte Entwicklung technischen Instanzen konsequent im Blick
entsprechender Funktionalität von Schiffsaus- (vgl. Abb. 2). S-421 wurde von der relativ jungen
rüstungen ermöglichen – diese setzt natürlich IEC-Arbeitsgruppe TC80/17 entwickelt, deren
eine komplementäre Funktionalität bei anderen Aufgabe darin besteht, die »gemeinsame ma-
Schiffen und auf der Landseite voraus. S-421 ritime Datenstruktur« (Common Maritime Data
zielt also darauf ab, lauf- und/oder echtzeitlich Structure) praktisch nutzbar zu machen (vgl.
kooperative Schiff-Land- bzw. Land-Schiff-An- das Oval in Abb. 2, das die gemeinsame und
wendungen zu ermöglichen. einheitliche Datendefinition für die Bord- und
Die Datenprodukt-Spezifikation S-421 deckt für die Landseite symbolisieren soll). Das wird
insbesondere folgende Anwendungsfelder ab: bis hin zu veranschaulichenden und zugleich
• Lauf- und/oder echtzeitlicher Austausch, normativ gemeinten Anwendungsfall-, Se-
Vorschlag, Vereinbarung, Abgleich oder gar quenz- und Zustandsübergangs-Diagrammen
Optimierung Schiff-Schiff, Schiff-Land bzw. für jedes beschriebene Anwendungsszenario
Land-Schiff von Plänen für Fahrtrouten (route durchgehalten.
plans, reference route, route optimisation), Wegen dieser Herkunft bei der IEC ist S-421
die ein individuelles Schiff einzuschlagen be- vermittelt über die europäische Normungs-
absichtigt oder als einzuschlagen vorgeschla- organisation CENELEC bereits auf dem Weg
gen oder gar vorgegeben bekommt. Innerhalb hin zu einer neuen DIN EN 63173-1 gleichen
der Fahrtrouten kann es an bestimmten Wege- Namens; S-421 wird also – sobald demnächst
punkten (route action points) auch eine Vielzahl fertiggestellt – den Rang einer im EU-Binnen-
vordefinierter, bordseitig durchzuführender markt harmonisierten Norm haben. Eine EN
Aktionen geben, die exakt datenmodelliert sind. stellt neben ihrer Bedeutung als belastbare Re-
• Verkehrsflussmanagement (flow manage- ferenz für die europäische Gesetzgebung und
ment): hier kommt die Kenntnis der Fahr- Regulierung sowie für die öffentliche Vergabe
pläne aller teilnehmenden Schiffe durch eine auch stets ein belastbares Abbild des »Stands
Landstelle in den Blick und die Absicht, die der Technik« dar.
Passagezeiten aller teilnehmenden Schiffe • Die IALA schließlich hat zwar bereits vor
von Land aus zu optimieren. einiger Zeit mit S-210 einen Inter-VTS-Daten-
• Verbessertes Monitoring (enhanced monito- austausch-Standard erstellt (IALA 2011), der es
ring) auf der Grundlage von zuvor abgegli- ermöglicht, Schiffs- und Schiffsverkehrsdaten
chenen bzw. vereinbarten Fahrtrouten. zwischen Schiffsverkehrsdiensten z. B. ver-
• Fahrt in Eisgebieten (ice navigation), wobei schiedener Küstenstaaten untereinander sowie
ein Eisbrecher die sichere, das heißt eisfrei mit anderen Bedarfsträgern in einem weltweit
gemachte Fahrtroute vorgibt. harmonisierten Format auszutauschen; außer-
• Ermöglichung von sicherer Flachwasserna- dem hat die IALA mit S-211 eine Datenprodukt-
vigation bei maximal möglichem Tiefgang Spezifikation für den bei einem Hafenanlauf
(under keel clearance management). erforderlichen Datenaustausch erstellt (IALA
• Optimierung der Fahrtrouten einer gesamten 2018). Was gegenwärtig aber noch aussteht,
Schiffsflotte einer Reederei (fleet route plan- ist die volle Annahme der S-100-Welt und ihrer
ning). Datenprodukt-Spezifikationen für Schiffsver-
• Ermöglichung von bloß ausschnittsweiser kehrsdienste durch die IALA als zuständiger
Bereitstellung von Seekarten gemäß der be- internationaler Organisation und die daraus fol-
absichtigten Fahrtroute (chart management). gende konzeptionell vollumfängliche, zugleich
• Hafenanlauf-Synchronisierung (port call überlappungsfreie und lückenschließende
synchronisation) bezweckt die Abstimmung Erarbeitung von Datenprodukt-Spezifikationen
aller beim Hafenanlauf eines Schiffes Beteilig- in der S-100-Welt. Diese würde die mit oben
ten durch einen virtuellen Hafenkoordinator vorgestellten Datenprodukt-Spezifikationen
(virtual actor called port coordinator). abgedeckten Sachverhalte einbetten, gege-
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benenfalls fortschreiben und ergänzen – in drücklich nicht als Zusammenstellung von Forde-
Zusammenarbeit mit den jeweiligen Ersteller- rungen zu verstehen.
organisationen und weiteren, im Schiffsver- Bei Durchsicht der Datenprodukt-Spezifikation
kehrsmanagement tätigen internationalen S-421 ist erkennbar, dass ein dereinst fertiggestell-
Organisationen. Allerdings muss hierzu wohl ter IEC-/EN-Standard große normative und fakti-
erst der Abschluss der gerade laufenden Novel- sche Wirksamkeit beim Datenaustausch Schiff/
lierung der IMO-Entschließung zu den Schiffs- Schiff, Schiff/Land bzw. Land/Schiff entfalten kann.
verkehrsdiensten sowie unter Umständen Diese zukünftige Bedeutung kann sich in mehre-
sogar auch der Abschluss der Überführung der ren Schritten entfalten.
IALA in eine zwischenstaatliche internationale
Organisation abgewartet werden. 1. Schritt: Die bloße Existenz des Standard-Ent-
wurfs, aber erst recht die bloße Existenz eines der-
Wirksamwerden von S-100-Standards: einst fertig gestellten Standards schafft regelver-
Randbedingungen und Ausblick ändernde Fakten:
Datenmodellierungen und Datenprodukt-Spezi- • Kaum jemand, der Anwendungen, Geschäfts-
fikationen sind eine Sache; die Verwendung von prozesse oder technische Lösungen mit ähn-
Datenprodukt-Spezifikationen der S-100-Welt für licher Funktionalität plant, entwickelt und in
funktionsfähige, hochverfügbare, betrieblich auf Betrieb nimmt, wird sich dann dem Vorwurf der
dauerhafte Nutzung ausgelegte Anwendungen Schaffung proprietärer Lösungen und/oder von
in den Bereichen von Schifffahrtszeichenwesen Doppelarbeit aussetzen wollen.
und Schiffsverkehrsmanagement sind eine völlig • Aufmerksamkeit für die im Standard(-Entwurf)
andere Sache. Hierzu ist die ganzheitliche Betrach- angesprochenen Themen und Inhalte wird in
tung des Daten- und Informationsflusses von den weiten Kreisen der einschlägigen bord- wie
Datenquellen über geeignete (technische) Daten- landseitig orientierten Fachwelt geweckt, was
kommunikationsmittel Land-Schiff/Schiff-Land regelmäßig zum Einschwenken auf die vom
hin zu den Datensenken erforderlich – die ganz- Standard(-Entwurf) vorgezeichneten Lösungs-
heitliche Sicht von E-Navigation eben. Für jedes wege führt.
Glied in der jeweiligen Übertragungskette sind • Bordgeräte-Hersteller werden im Standard(-
Anforderungen, Aktivitäten und Verantwortlich- Entwurf) beschriebenen Funktionalitäten ganz
keiten zu bestimmen und abzustimmen – auch oder teilweise von sich aus nach Möglichkeit
und gerade bei Implementierungen durch Küsten- und möglichst bald einbauen, sofern dies einen
staaten. Die in den Datenprodukt-Spezifikationen Vorteil für ihre Produkte am Markt verspricht.
der S-100-Welt international harmonisierten Daten Bei kooperativen Land-Schiff- bzw. Schiff-Land-
und Funktionalitäten sind »nur« Ermöglichungs- Anwendungen wird dabei aber oft auch der
bausteine; weitere Schritte zur Umsetzung müs- Ruf nach einer verbindlichen Unterstützungs-
sen folgen. zusage dieser Anwendungen seitens der an
Nachdem bis hierher der gegenwärtige Bestand Land jeweils zuständigen Organisationen, unter
an Datenprodukt-Spezifikationen in der S-100-Welt anderem seitens der Schifffahrtszeichen- bzw.
mit Bezug zum Schifffahrtszeichenwesen und zum Schifffahrtsverwaltungen, laut.
Schiffsverkehrsmanagement dargestellt worden
ist, soll abschließend der Frage nach dem Wirk- 2. Schritt: Nicht rechtsverbindliche, aber auf Ein-
samwerden von derartigen Datenprodukt-Spezifi- fluss beruhende Wirksamkeit der Standard-Inhal-
kationen der S-100-Welt und mithin der Frage nach te:
ihrer zukünftigen Verbindlichkeit nachgegangen • Einzelne zwischenstaatliche oder private Orga-
werden. Dazu werden nachfolgend Faktoren und nisationen oder bekannte Projekte können den
Mechanismen aufgezeigt. Dies geschieht am Bei- Einsatz solcher Standards empfehlen für ihren
spiel von S-421, aber die dabei herausgestellten jeweiligen Zuständigkeitsbereich:
Faktoren und Wirkmechanismen sind im Prinzip • Die IALA könnte bei ihrer Abbildung von
auch auf andere genannte Datenprodukt-Spezifi- Schiffsverkehrsdiensten in die S-100-Welt –
kationen in der S-100-Welt übertragbar. wie oben skizziert – dereinst die Verwendung
Des Weiteren ist erfahrungsgemäß eine Migra- von S-421 für ihre Mitglieder empfehlen;
tion in den Binnenbereich nur eine Frage der Zeit, wichtigste Gruppe der IALA-Mitglieder sind
auch wenn die genannten Datenprodukt-Spezi- die Schifffahrtszeichen- und Schifffahrtsver-
fikationen zum Teil zunächst ausdrücklich nur für waltungen der Küstenstaaten.
den Seebereich geschaffen worden sind; insofern • Die Helsinki-Kommission (HELCOM) ist diesen
wird hinsichtlich Faktoren und Mechanismen des Schritt bereits gegangen, und empfiehlt ihren
Wirksamwerdens auch der Binnenbereich in den Mitgliedsstaaten im Ostseeraum die Benut-
Blick genommen. zung von digitalen Reiseplanungs- und -Aus-
In jedem Fall gilt: Die nachfolgende Darstellung tausch-Verfahren, wozu S-421 per Definition
ist rein analytisch-beschreibend gemeint, also aus- ja geschaffen worden ist. Auch bei der IMO
66 Hydrographische NachrichtenDatenstandard
lassen sich derartige, freilich noch unverbind- rung von Schiffen bereitstellen wollen, weltweit
liche Hinweise finden. verbindlich S-421 als Grundlage vorgeben.
• Die bloße Einreihung des IEC-Standards (bzw. • Die IMO könnte (ausgewählte) Funktionalitäten
Standard-Entwurfs) als S-421 in die internatio- zur Pflichtausrüstung für eine zukünftige Gene-
nal harmonisierte IHO-Normreihe S-100 hat ration von Bordausrüstungen vorgeben: ECDIS
empfehlende Wirkung. ist auf diese Weise über die Schritte 1 und 2
• S-421 nutzt die von der IMO im Rahmen ihrer nun im Schritt 3 angekommen, nach ca. 25
E-Navigation-Strategie beschlossene Abstüt- Jahren Dauer; AIS brauchte von der Herausgabe
zung der gemeinsamen Maritimen Daten- des ersten Standards bis zur Pflichtausrüstung
struktur auf S-100 als Teil ebendieser. nur circa fünf Jahre.
• Verbreitete Nutzung bei Schlüssel-Anwender- • Die EU könnte die bord- wie landseitige
gruppen verstärken die Wirksamkeit: So könnte Nutzung EU-weit rechtsverbindlich vorgeben –
eine in S-421 definierte Hafenanlauf-Synchro- analog dem Vorbild der AIS-Einführung sowie
nisierung durch Lotsen in ihren PPUs (Portable AIS-basierter Schiffsverfolgung durch Verkehrs-
Pilot Units) bereits in nur einem namhaften zentralen zu Beginn der 2000er-Jahre.
Land zu darüber hinaus reichender Verbreitung • Organisationen mit zwischenstaatlicher Zustän-
führen. digkeit für Flussgebiete (z. B. die für den Rhein,
die Donau und die Mosel zuständigen Kommis-
3. Schritt: Rechtsverbindliche Wirksammachung: sionen) könnten das jeweils für ihre Region tun
• »Stand der Technik«: Ein dereinst existierender – als Anwendung auf den Binnenbereich.
IEC-Standard, im europäischen Binnenmarkt
harmonisiert eingeführt als EN, reflektiert den Es bleibt abzuwarten, in welchem Umfange und
»Stand der Technik« in der Europäischen Union mittels welcher Wirkmechanismen die S-100-Welt
bzw. im europäischen Wirtschaftsraum und ge- zukünftig in konkrete Anwendungsimplementie-
gebenenfalls darüber hinaus. rungen übernommen werden wird. //
• Die IHO als zwischenstaatliche, internationale
Organisation könnte für alle Hydrographischen
Dienste, die entsprechende landseitige Unter- Hinweis
stützung für die kooperativen Land-Schiff/ Die hier dargestellte Sicht beruht auf der fachtechnischen
Schiff-Land-Anwendungen auf dem fachlichen Expertise des Verfassers und stellt nicht notwendigerweise
Gebiet der Fahrtroutenplanung und -durchfüh- die Auffassung der WSV dar.
Literatur
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org/product/inter-vts-exchange-format-service-145 Implementation Plan. www.imo.org/en/OurWork/Safety/
IALA (2018): S-211 Port Call Messages. Edition 1.0.0. Navigation/Documents/enavigation/SIP.pdf
www.iala-aism.org/technical/data-modelling/iala-s-200- IMO (2020): NCSR 7/7. Sub-Committee on Navigation,
development-status/s-211/ Communications and Search and Rescue (NCSR), 7th
IALA (2019): IALA S-201 Aids to Navigation Information Product session, 15-24 January 2020
Specification. Edition 1.0.0. IALA-Dokument ARM10-13.3.1
IEC (2019): IEC 63173-1 Ed.1.0 – Maritime navigation and
radiocommunication equipment and systems – Data Weitere Informationen
Interface – Part 1: S-421 Route Plan Based on S-100, Listen der Datenprodukt-Spezifikationen von IHO und IALA:
Committee Draft, IEC80-948 https://iho.int/en/s-100-based-product-specifications
IHO (2019): NIPWG Product Specifications. https://iho.int/en/ www.iala-aism.org/technical/data-modelling/iala-s-200-
nipwg-product-specifications development-status
IHO (2020): S-100 Introduction. http://s100.iho.int/S100/home/ SMART Navigation Project:
s100-introduction www.smart-navigation.org/eng/html/Index_New
IMO (1997): Resolution A.857(20) – Guidelines for Vessel
Traffic Services. www.imo.org/en/KnowledgeCentre/
IndexofIMOResolutions/Assembly/Documents/A.857(20).pdf
HN 115 — 03/2020 67Sie können auch lesen
