Selbststeueranlage (Autopilot)

Was ein Autopilot wirklich tut

Ein Autopilot ist ein geschlossener Regelkreis: Er liest den Kurs vom Kreiselkompass oder Magnetkompass, vergleicht ihn mit dem befohlenen Kurs und schickt fortlaufend und selbsttätig ein Stellsignal über die Ruderbetätigung an die Ruderanlage. Leistungsfähigere Geräte ergänzen eine Kurslinienführung, die das Schiff auf einer aus ECDIS oder GPS geplanten Route hält statt auf einem einzelnen festen Kurs, und gleichen dabei die Querabweichung und bei manchen Anlagen auch Versetzung und Drift selbsttätig aus. Er ersetzt das Handsteuern, nicht aber die Pflicht zum Ausguck oder dazu, dass jemand überwacht, ob die Anlage wirklich tut, was befohlen wurde.

Hauptkomponenten

Steuereinheit und Kursgebereingang

Nimmt den Kurs vom Kreiselkompass und, bei Anlagen mit Kurslinienführung, die Position aus GPS und errechnet den Ruderbefehl, der zum Ausgleich jeder Abweichung nötig ist, nach den eingestellten Werten für Verstärkung und Gegenruder.

Anpassende Einstellung

Seegang, Beladungszustand und Fahrt ändern alle, wie das Schiff auf Ruder antwortet, weshalb Autopiloten einstellbare Werte für Verstärkung, Wetter und Rudergrenze enthalten, die der Offizier auf die Verhältnisse abstimmt: eine zu scharfe Einstellung führt zu ständigem Ruderpendeln, eine zu weiche lässt das Schiff vom Kurs wandern.

Schnittstelle zur Ruderanlage

Schickt das Stellsignal an die Steuerung der Ruderanlage, die für sich eine eigene bescheinigte Anlage ist; der Autopilot befiehlt sie, ersetzt aber weder ihre eigenen Kraftaggregate noch die Möglichkeit zur Übersteuerung von Hand.

Alarm- und Überwachungsfunktionen

Alarme bei Kursabweichung, bei Ausfall des Kursgebers und, bei Anlagen mit Kurslinienführung, bei Querabweichung, die den Wachhabenden warnen, bevor aus einem Fehler eine Gefahr für die Navigation wird.

Auswahlpunkte

Die Leistungsfähigkeit des Autopiloten auf Ruderanlage und Einsatzbild des Schiffs abstimmen: Ein einfaches Kurshalten passt zu Fahrzeugen, die über lange Strecken feste Kurse steuern, während eine Kurslinienführung mit selbsttätigem Wegpunktwechsel zu Schiffen passt, die immer wiederkehrende Routen oder Passagen in engen Gewässern fahren, wo das fortwährende Nachsteuern von Hand gegen eine geplante Linie Arbeit macht, ohne Sicherheit zu schaffen. Die Verträglichkeit der Schnittstellen mit den vorhandenen Kreiselkompass, GPS und ECDIS des Schiffs ist eine harte Anforderung und keine Wahlmöglichkeit.

Vorschriften und Klasse

Die IMO-Leistungsnorm MSC.64(67) Anlage 3 setzt die technischen Anforderungen an selbsttätige Steuerhilfen fest, darunter die Genauigkeit des Kurshaltens und die Alarmfunktionen, und SOLAS Kap. V fordert, dass Schiffe jederzeit sofort auf Handsteuerung übergehen können. Fahrzeuge mit kraftbetriebener Ruderanlage müssen Anlagen zur Kurs- und/oder Kurslinienführung mitführen, die der Norm entsprechen und bei der Besichtigung neben der Ruderanlage selbst nachgewiesen werden.

Typische Fehler

• Werte für Verstärkung oder Gegenruder nach einem Wechsel von Beladungszustand oder Seegang nicht nachgestellt, was zu übermäßiger Rudertätigkeit und Brennstoffverlust oder zu trägem Kurshalten führt
• Drift des Kursgebers nicht gegen den Regelkompass gegengeprüft, sodass der Autopilot einen fein danebenliegenden Kurs hält
• Kurslinienführung ohne Überwachung der Querabweichung gefahren, sodass die Abweichung lautlos wächst, bis endlich die Alarmschwelle überschritten wird
• Übung zum Umschalten auf Hand vernachlässigt, was im Notfall die Rückkehr zur Handsteuerung verzögert

Worauf es beim Lieferanten ankommt

• Eine für das bestimmte Modell belegte Baumusterzulassung nach MSC.64(67)
• Eine bestätigte Verträglichkeit der Schnittstellen mit den vorhandenen Kreiselkompass, GPS und ECDIS des Schiffs
• Ein klares, schnelles Umschaltverfahren auf Hand, in die Bauart der Steuereinheit eingebaut
• Ein Bereich der anpassenden Einstellung, passend zur wirklichen Schwankung von Beladung und Seegang des Fahrzeugs

Das Umschalten vom Autopiloten auf Handsteuerung als Übung durchspielen, nicht bloß als Schalterstellung: Das eine Mal, wenn es darauf ankommt, ist üblich der ungünstigste Augenblick, um zu entdecken, dass das Umschalten langsam oder verwirrend ist.