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Rätselhaften Monsterwellen auf der Spur

von Tina Kruse

Bei Unwettern erzeugt der Ozean scheinbar riesengroße Monsterwellen. Diese neu entdeckten "Freak Waves" sind übrigens nicht zu verwechseln mit den Tsunamis, einer ganz anderen Art von Riesenwellen.

Ein Hurrikan dringt mit Urgewalt über den Atlantik nach Norden vor. Mit Böen von über 190 Stundenkilometern peitscht der unerbittliche Sturm die Wellen im Nordatlantik in unvorstellbare Höhen. Die See tobt. Das Heulen des Sturmes klingt mal wie ein Kreischen, mal wie ein Schreien und mal wie ein Stöhnen. Die "Andrea Gail" erklimmt den Kamm einer heranrollenden Welle und fällt dann steil herunter ins nächste Wellental. Die Fenster vorn im Ruderhaus sind längst zergeschlagen. Auch den Funkverkehr hat der Sturm lahmgelegt. Die wütenden Böen saugen an, was sich ihnen entgegenstellt.

Tapfer nimmt der kleine Schwertfischtrawler eine weitere Riesenwoge. Kapitän Billy Tyne und seine fünfköpfige Besatzung atmen durch. Und dann, ganz plötzlich baut sie sich auf - die Monsterwelle. Wie aus dem Nichts entsteht eine 30 Meter hohe Wand. Der Trawler fährt direkt hinein. 30 Grad, 45 Grad, immer höher und steiler kämpft sich das Schiff die gewaltige Welle hinauf. Der Neigungswinkel wird zu steil, die "Andrea Gail" sackt ab. Die sich brechende Welle packt das wehrlose Schiffchen und begräbt es auf Nimmerwiedersehen in den Tiefen des Ozeans.

So oder so ähnlich könnte es gewesen sein, als der Schwertfischfänger "Andrea Gail" in der Halloween-Nacht von 1991 vor Neufundland geradewegs in den Schlund zweier Sturmtiefs hinein steuert. überlebt hat niemand. Der US-Autor Sebastian Junger konnte also nicht wissen, was der "Andrea Gail" tatsächlich zugestoßen war. In seinem Bestseller "The Perfect Storm" reißt schließlich eine 30 Meter hohe Monsterwelle die "Andrea Gail" mit einem einzigen Ruck in die Tiefe. 1998 verfilmte "Das Boot"- Regisseur Wolfgang Petersen das Buch. Und auch bei Petersen gibt es ein jähes Ende durch eine plötzlich aus dem Ozean auftauchende Riesenwelle.

Sowohl Jungers Roman als auch Petersens Katastrophenfilm "Der Sturm" waren ein gefundenes Fressen für die Kritiker. Damals sprachen alle nur allzu gerne von übertreibung. Heute halten vor allem Ozeanographen und Wellenexperten das Ganze für ein durchaus realistisches Szenario.

"Freak Waves" entstehen im Gegensatz zu den bereits erforschten Tsunamis nicht infolge von Seebeben, Erdbeben, Vulkanausbrüchen oder Meteoriteneinschlägen, sondern allein durch die ungeheure Kraft gewaltiger Stürme über dem Meer. Während Tsunamis auf hoher See mit einer Höhe von weniger als einem Meter kaum zu sehen sind, sind über 30 Meter hohe "Freak Waves" nur auf hoher See sichtbar. Tsunamis stellen vor allem eine Bedrohung für die Bewohner der pazifischen Küstengebiete Hawaiis und Japans dar. Die neu entdeckten Riesenwellen hingegen sind eine Bedrohung für die gesamte Schifffahrt.

Riesenwelle im Südatlantik gesichtet

Marineforscher sind sich mittlerweile einig. Bei Unwettern, wie Orkanen und Hurrikans, erzeugt der Ozean "Freak Waves", die als besonderes Phänomen im Bereich der Riesenwellen gelten. Theoretisch können die Monsterwellen laut jüngsten Forschungsergebnissen sogar die gigantische Höhe von 50 Metern erreichen. Die höchste jemals gesichtete Welle ist die 35 Meter hohe Riesenwelle, die im Februar 2001 im Südatlantik auf die MS "Bremen" trifft.

Schiffsreisen fernab üblicher Routen finden immer stärkeren Zulauf. Auch der Antarktis-Törn auf der "Bremen" erfreut sich großer Nachfrage. 137 erlebnishungrige Passagiere befinden sich an Bord des Schiffes, als sich auf hoher See das Unvorhergesehene ereignet. Kapitän Heinz Aye berichtet von damals überraschend auftauchenden Böen mit Windstärke 14: "Die See begann zu kochen." Mindestens tausend Tonnen Wasser prasseln kurze Zeit später auf den Schiffsstahl der "Bremen", als ein Brecher von etwa 35 Meter Höhe den Luxusliner trifft.

Durch den riesigen Druck der Wassermenge zerspringt sogar das Panzerglas des Panoramafensters auf der Schiffsbrücke. Selbst auf dem noch höher gelegenen Helikopterdeck reißt die riesige Welle Feuerlöscher aus ihren Halterungen und knickt Radarmasten um. Da auch alle nautischen Geräte an Bord des Luxusliners durch Kurzschluss zu Schaden kommen, treibt das Schiff mit 40 Grad Schlagseite über 30 Minuten lang manövrierunfähig im Meer umher. Die "Bremen" muss in den Hafen von Buenos Aires geschleppt werden. "Ich sah bereits 200 Leichen im Wasser schwimmen", fasst der erfahrene Kapitän das Desaster zusammen.

Ein Verdacht liegt mittlerweile nahe: Mit riesigen Monsterwellen scheint sich der Ozean auf seine Art für Schiffsreisen in immer entlegenere Meeresgebiete zu rächen. Besonders gefährlich ist der nach vorne gewölbte Kamm der Riesenwellen, da er beim Aufprall Luft einschließt und diese komprimiert. Der gewaltige Druck, der dadurch entsteht, kann nicht nur Brücken- und Kabinenfenster problemlos zerschmettern, sondern auch die festen Stahlrümpfe der Schiffe mit Leichtigkeit einbeulen.

Warum aber entstehen die riesigen Wogen so urplötzlich? Wellenforscher der Uni Hannover erklären das so: Extrem hohe Einzelwellen bilden sich immer dann ganz blitzartig, wenn mehrere schnelle Wellen eine langsamere erste Welle zur gleichen Zeit einholen. In einer Art Huckepackverfahren addieren sich die Wellen zu einem Wellenriesen, der für wenige Sekunden aus dem Meer steigt.

Die Forscher wissen das so genau, da sie diesen Typ der "Freak Waves" in einem ihrer Wellentestbecken nachstellen konnten.

Sorgenkind Monsterwelle

Auf das Konto der Meeresgiganten gehen wahrscheinlich die meisten der bislang ungeklärten Schiffsverluste. Weltweit fallen pro Jahr bis zu 80 gesunkene Schiffe unter die Rubrik "Totalverluste bei schwerem Wetter". Vor allem Schiffs-Reedereien leugneten die ozeanischen Riesenwellen bisher nur allzu gerne, denn für sie bedeutet mehr Sicherheit in erster Linie mehr Kosten. Bedingt durch die jüngsten Wellenvorfälle wachsen ihnen die Probleme aber langsam über den Kopf. Da es nun Augenzeugen gibt, die Vorfälle mit Riesenwellen überlebt haben und über die Ereignisse auf hoher See berichten können, lassen sich die Wellengiganten nicht mehr leugnen.

Zusammen mit Ozeanographen und Wellenexperten wollen die Reedereien den Riesenwellen jetzt das Handwerk legen. Mehrere Institute sind an dem von der EU finanzierten Verbundprojekt "Max Wave" zur Erforschung der Riesenwellen beteiligt: der britische, norwegische und französische Wetterdienst, der Schiffs-TüV "Norske Veritas", Werften, die deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt, das Forschungszentrum Geesthacht sowie die technischen Universitäten Berlin, Hamburg und Hannover. Die Forscher werten zum einen Bilder vom Erderkundungssateliten ERS-2 aus, die dieser alle 60 Minuten von der Meeresoberfläche schießt. Zum anderen versuchen sie, "Freak Waves" in Testbecken nachzubilden, um die Entstehung der Riesenwellen zu verstehen.

Einige Meeresgebiete gelten schon heute als besonders verdächtige Wellenproduzenten. Bohrinseln und Forschungsschiffe, die mit Wellenradar ausgerüstet wurden, liefern dazu wichtige Seegangsdaten. So werden selbst ölplattformen in der Nordsee nicht selten von bis zu 30 Meter hohen Wellen heimgesucht. Besonders gerne aber scheinen die Monsterwellen rund um das Gebiet des Bermudadreiecks ihr Unwesen zu treiben. Am Kap Horn fegen riesengroße Wellen, die berüchtigten "Graubärte" bei Sturm über den Ozean. Und am "Kap der guten Hoffnung" an der Ostküste Südafrikas, wo der "Agulhasstrom" aus dem Indischen Ozean und die Atlantikströmungen aufeinander treffen, müssen Schiffe ebenfalls verstärkt mit den plötzlich auftauchenden Riesenwellen rechnen.

Gegen die Wellen selbst gibt es kein Mittel. Man kann die Schiffe aber riesenwellentauglich machen. Die Bauvorschriften der Schiffswerften orientieren sich jedoch nach wie vor an falschen Werten. Der Germanische Lloyd, einer der strengsten Schiffs-TüVs der Welt, rechnet beispielsweise mit statistisch gemittelten Höchstwellen von gerade einmal 16,5 Metern. Und an dieser Grenze ist auch die Festigkeit der Schiffsstahlrümpfe orientiert. Um weitere Schiffsverluste in Zukunft zu vermeiden, müssen die Werte nach oben korrigiert und entsprechende schiffsbauliche Maßnahmen getroffen werden.

Auch die hochgezüchtete Schiffselektrik der Luxusschiffe ist ein Sicherheitsrisiko. Nur eine der Riesenwellen reicht aus, um alle nautischen Geräte an Bord der Schiffe per Kurzschluß lahm zu legen. Wenn auch in Zukunft kein Ventil und kein Kolben mehr ohne Strom funktioniert, sind neue Schiffsuntergänge durch Monsterwellen bei Seeunwettern quasi vorprogrammiert.

The truth about the monster waves

by Tina Kruse

Storms cause the ocean to form apparently colossal monster waves. These newly discovered "freak waves” are not to be confused with tsunamis - a different kind of large wave.

A hurricane is pressing on north in the Atlantic Ocean. His wild power creates squalls of 120 miles per hour. The unforgiving storm whips the waves to unbelievable heights. The sea is boiling. The howling of the storm sounds at times like a screech at times like a groan. The “Andrea Gail" climbs the crest of a wave rolling in, and plunges into the trough far below. The windows of the bridge are long shattered. The radio is dead. The furious squalls pulls away everything in its path.

The little fishing boat braves another large swell. Captain Billy Tyne and his five-man crew take a deep breath, when suddenly it builds up – the monster wave. Out of thin air, a 100-foot wall rolls in. The trawler runs right into it. The bow points up. 30 degrees. 45 degrees. The ships angle becomes ever steeper. Until it becomes to steep and the “Andrea Gail” topples. The breaking wave grabs the defenseless boat and sucks it down into the deep blue.

This might have been what happened to the trawler “Andrea Gail” when it steered right into the middle of two deep depressions on this fateful Halloween night in 1991. There were no survivors. The author Sebastian Junger did not know what really happened to the “Andrea Gail”. In his bestseller “The Perfect Storm” a monster wave casts the “Andrea Gail” into the abyss with one mighty blow. In 1998, the director of "Das Boot", the German Wolfgang Peterson, brought the story to the big screen. Again, the end comes with the sudden appearance of large swell.

Both Junger"s novel and Peterson's movie were critiqued for being sensationalist and many voices were heard speaking of exaggeration. Today, oceanographers and wave experts think this is a realistic scenario.

“Freak waves” do not result from sea or earthquakes, volcanic eruptions, or meteor strikes, like the thoroughly researched tsunamis. They result from the terrible power of the raging storms over the oceans. Tsunamis can hardly bee seen on the open sea, being only 3 feet high. The 100 foot “freak waves” occur only on the open sea. Tsunamis are primarily a threat to the inhabitants of the Pacific coastline of Hawaii and Japan. The recently discovered large swells are threat for all shipping lanes.

Sightings of monster waves in the South Atlantic

Today, marine researchers agree that hurricanes and cyclones over the ocean create “freak waves”, a special category of large swell. Theoretically, according to new research data, the waves can reach a colossal height of 165 feet. The highest documented large swell to the day reached a height of 115 feet crashed into the “MS Bremen” in the South Atlantic in February 2001.

Sea voyages away from the common routes are becoming more and more popular. So is the trip through the Antarctic sea aboard the “Bremen”. 137 adventurous passengers were on board the ship, when the unexpected happened. Captain Heinz Aye reported the suddenly appearing squalls reached the strengths beyond measurement. “The sea started to boil.” At least a thousand tons of water crashed onto the liner’s hull, when it was hit by a 115-foot breaker.

Enormous pressure of the water even shattered the security glass of the panoramic window on the bridge. Even on the higher-up helicopter deck, the huge waves tears away fire extinguishers and antennas. All the navigational instruments on board of the ship took damage because of short circuits, and it was adrift listing 40 degrees for over 30 minutes. It had to be hauled into the harbor of Buenos Aires. “Before my mental eye, I already saw 200 corpses drifting in the water,” the captain summed up the disaster.

One might become suspicious: The Sea seems to retaliate for the intrusions of sea voyages ever farther into its remote areas. The forward curving crest is a particularly dangerous feature of the large waves. It seals of air upon impact and compresses it. The pressure generated is strong enough to shatter the windows of ship bridges and portholes, but can also cause the steel hulls.

But why do these giant breakers appear out of thin air? Tide researchers of the University of Hannover, Germany explain it like this: An extremely high single wave builds up, when several fast waves draw level with a slow one at the same time.

This is by now considered a fact, as extensive tests have been done on this kind of "freak waves" in wave tanks.

Threat of the monster wave

With the help of oceanographers and wave experts, the shipping companies want to finally deal with the big waves. Several research institutes are part of the EU-funded project “Max Wave” researching the big waves. Members include the British, Norwegian, and French weather service, the "Norska Veritas", shipyards, the German Society for Aeronautics and Astronautics, the research center Geesthacht, as well as the technical universities of Berlin, Hamburg, and Hannover.