Elektronische Seekarte


Eine Wissenschaft für sich

 

Ist das Navigieren von Hand auf der
Papierseekarte inzwischen tatsächlich überholt? Die Antwort lässt
sich gleich vorwegnehmen: „Nein“. Von einem echten Durchbruch der
elektronischen Seekarte kann man wohl noch nicht sprechen. Denn dazu
gibt es in Sachen Computernavigation noch zu viele Haken und Ösen.
Wer sich nämlich etwas tiefer in die Materie einarbeiten und
Vergleiche vornehmen möchte, findet sich als Laie schnell in einem
scheinbar unergründbaren Wust unterschiedlicher Systeme,
Philosophien, Standards und Softwarefunktionen. Am „schlimmsten“
gestaltet sich die Situation gerade bei den Systemen für den
normalen PC beziehungsweise den Laptop: Während man es bei den
handelsüblichen Seekartenplottern mit integriertem Bildschirm und
GPS-Empfänger zum einen mit deutlich weniger unterschiedlichen
Kartensystemen zu tun hat – meist muss man sich von vornherein für
ein System in Form von C-MAP- oder NAVTRONICS-Modulen entscheiden –
und auch der Funktionsumfang der Geräte weitgehend vergleichbar ist,
fällt das Angebot an elektronischen Seekarten und
Navigationsprogrammen auf CD-Rom wesentlich komplexer aus.

Gerade sie bieten sich jedoch für Einsteiger
an, da viele Skipper bereits einen Laptop und ein GPS-Hand- oder
Einbaugerät besitzen. Mit dem für fast jeden GPS-Empfänger
verfügbaren Schnittstellenkabel (von der standardisierten
NMEA-Schnittstelle am GPS zur seriellen Buchse am PC) zusammen
gekoppelt, braucht es nur noch eine entsprechende Software – und
schon ist man stolzer Besitzer eines modernen elektronischen
Navigationssystems. Und das, ohne in teure Hardware investieren zu
müssen. Solche Lösungen sind vor allem bei Charterskippern sehr
beliebt, die sich nicht auf jedem Schiff in ein neues System
einfuchsen wollen – bieten aber auch Eignern eine ebenso preiswerte
wie funktionelle Lösung. Schließlich übernimmt der Laptop bei Bedarf
noch eine ganze Reihe weiterer nützlicher Funktionen. Hinzu kommt
der meist größere Bildschirm und der vertraute Umgang mit üblichen
Windows-Anwendungen. Außerdem kann man mit dem Laptop die
vorgesehene Route vorweg schon einmal zu Hause am Kamin „absegeln“.
Elektronische Seekarten und Navigationsprogramme auf CD-Rom für den
PC werden daher heute vielfach auch als Alternative zum integrierten
Kartenplotter angeboten. Anlass für uns, diese Systeme einmal etwas
näher unter die Lupe zu nehmen und ihnen ein Schwerpunktthema zu
widmen. Die Produktauswahl wird aber nicht nur durch das bunte
Angebot verschiedenster Systeme erschwert. Die Navigation mit
elektronischen Seekarten für den Laptop hat etwas von einer
„Geheimwissenschaft“:

Ständig hört man von verschiedensten Seiten
vermeintliches Insiderwissen, das sich zudem vielfach widerspricht.
Hier wird offenbar viel Halbwissen verbreitet – das stellen wir
anhand der zahlreichen Anfragen verunsicherter Leser immer wieder
fest. Das Hauptproblem liegt darin, dass jeder Versuch einer
Schwarzweißmalerei von vornherein zum Scheitern verurteilt ist. Es
gibt sie nämlich nicht wirklich: die beste elektronische Seekarte,
das beste Navigationsprogramm, die optimale Hardware … das
sprichwörtliche „Non-Plus-Ultra“. Es kommt immer ganz auf die
Bedürfnisse und Erwartungen des Nutzers an. Kurz: Vor dem Kauf
sollte man sich genau überlegen, was man eigentlich will
beziehungsweise braucht. Wir wollen Ihnen die Entscheidung etwas
leichter machen, indem wir versuchen, ein paar zentrale Grundlagen
zum Thema elektronische Seekarte zu vermitteln sowie die Vorteile
und Grenzen einzelner Systeme aufzuzeigen. Darüber hinaus stellen
wir einige ausgewählte Systeme für Sportskipper vor. Um den Wust der
diversen elektronischen Seekarten und Navigationsprogramme etwas zu
entwirren, werden wir uns in dieser Ausgabe zunächst auf die
angebotenen Kartensätze auf CD-Rom konzentrieren. Das erscheint uns
aus mehreren Gründen sinnvoll: Viele Kartensätze, die nach
herstellerübergreifenden Standards erstellt wurden, lassen sich
nämlich mit unterschiedlichen Programmen lesen – wie manche
Programme gleichermaßen verschiedene Kartenstandards akzeptieren.
Außerdem ist die Qualität des Kartenmaterials entscheidend für die
Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Darüber hinaus finden sich
hier am ehesten objektive Unterscheidungsmerkmale, die bei der
Kaufentscheidung die größte Rolle spielen sollten. Bei den
Navigationsprogrammen, die zumindest in puncto Standardfunktionen
durchgehend kaum Wünsche offen lassen, geht es hingegen auch um
subjektive Kriterien – beispielsweise um die Frage, wie gut oder
schlecht man mit der einen oder anderen Menüführung klarkommt.
Gleichzeitig werden für viele Programme diverse Zusatzmodule
angeboten, deren Leistungsumfang teilweise weit über reine
Navigationsaufgaben hinausgeht und dann jeden Rahmen sprengen würde.

In unserem
Online-Shop erhältlich:

 


Papierseekarten müssen an Bord bleiben

 

Eines muss man allerdings gleich
vorwegschicken: Alle derzeit angebotenen Navigationslösungen für den
PC sind grundsätzlich lediglich als Redundanzsysteme anzusehen –
ebenso wie übrigens die für den Yachtbereich verfügbaren
Seekartenplotter. Kurz: Sie können Papierseekarten nicht ersetzen.
Und das sagen wir nicht nur vor dem Hintergrund des ansonsten laut
wiehernden Amtsschimmels. Auch die Hersteller elektronischer
Seekarten verweisen durchgehend auf die Notwendigkeit, zusätzlich
die entsprechenden Papierseekarten an Bord zu haben. Sicher geht es
dabei auch um den Ausschluss etwaiger Haftungsansprüche – man ist
sich aber wohl außerdem der Grenzen der eigenen Systeme bewusst.
Abgesehen vom seemannschaftlichen Grundsatz, sich bei der Navigation
nie auf eine Quelle allein zu verlassen, sollte man bei
elektronischen Systemen auch immer deren mögliche Tücken vor Augen
haben. Aktualität, Übersichtlichkeit, Maßstabsauswahl, Programmier-
beziehungsweise Anwendungsfehler sind nur einige kritische Aspekte –
hinzu kommt die stetig lauernde Gefahr eines Totalausfalls. Denn
elektronische Geräte benötigen nun einmal Strom und der ist beim
Segeln immer knapp. Außerdem verträgt empfindliche Elektronik sich
nur bis zu einem gewissen Punkt mit den rauen, feuchten
Bordbedingungen. Ich persönlich kopple meine Kurse – Hand aufs Herz
– daher immer noch parallel auf der bewährten Papierkarte und nutze
mein „Laptop-Navigationssystem“ in erster Linie zur
Plausibilitätskontrolle. Mittlerweile ist allerdings vielfach auch
die umgekehrte Praxis üblich – gefahren wird nach dem PC, während
die Karten originalverpackt im Navi-Tisch schlummern. Rechtlich ist
die Situation allerdings eindeutig geregelt: Auf den aktuellen Stand
berichtigte Papierseekarten müssen immer an Bord sein. Und auch beim
Seeamt wird man im Falle einer Seeunfalluntersuchung diese mit
heranziehen wollen – dort sollte sich dann also auch eine
entsprechende Kurslinie finden. Die zu klein bemessene Navi-Ecke auf
einer Fahrtenyacht stellt demnach immer noch einen echten
Konstruktionsfehler dar.


Rasterkarten: Ein elektronisches Abbild der
Papierkarte

 

Grundsätzlich kann man zwei Arten von
elektronischen Seekarten unterscheiden: Raster- und Vektorkarten.
Einfache Rasterkarten repräsentieren praktisch den ersten Schritt in
der Entwicklungsgeschichte elektronischer Seekarten. Sie entstehen
in der Regel durch das Einscannen von Papierseekarten – das
einfachste Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Seekarte.
Hierbei wird die Papierseekarte mithilfe professioneller,
verzerrungsfreier Scanner zeilenweise abgetastet. Das Ergebnis ist
praktisch eine digitale „Kopie“ oder „Fotografie“ der Papierkarte.
Rasterkarten sind dementsprechend aus Bildpunkten (Pixeln)
zusammengesetzt, wobei für jeden Bildpunkt dessen Farbe und
Helligkeit digital abgespeichert wird. Den betreffenden Daten werden
dann im „Hintergrund“ noch Zusatzinformationen wie Maßstäbe,
Breiten- und Längenbezüge hinzugefügt. Auf die Oberfläche kommt
schließlich ein Overlay als weitere Ebene, das später die
Eigenschiffsposition, Wegepunkte und Routen aufnimmt beziehungsweise
wiedergibt. Auf dem Bildschirm erscheinen alle diese Informationen
wieder als ein zusammengesetztes Bild. Eine solche Rasterkarte
enthält damit prinzipiell die gleichen Informationen wie die
zugrunde liegende Papierseekarte. Oder anders ausgedrückt: Sie
enthält keine Informationen, die über das angezeigte Kartenbild
hinausgehen. Am deutlichsten wird dies beim „Zoomen“, das eher einer
Lupenfunktion gleichkommt: Mit den Konturen vergrößern sich auch die
Schriftzeichen und Symbole. Für den PC sind alle dargestellten
Informationen schließlich immer nur Pixelkombinationen – er weiß
nicht, welcher „Pixelhaufen“ eine Tonne und welcher eine Küste
beschreibt. Er kann das Kartenbild daher grundsätzlich lediglich
vergrößern oder verkleinern, jedoch nicht selektiv verändern. Man
erhält durch das Einzoomen also nicht mehr, sondern lediglich eine
vergrößerte Darstellung der vorhandenen Details wie Küsten- und
Tiefenlinien, Tonnen oder Leuchtfeuerkennungen. Zum Ändern des
Maßstabs muss man auf eine andere Karte wechseln – beispielsweise
vom Übersegler auf die Detailkarte für eine Ansteuerung. Erreicht
das eigene Schiff den Kartenrand, ist ebenfalls ein Kartenwechsel
nötig – ganz genau wie beim Umgang mit Papierseekarten. Auch die
Berichtigung von Rasterkarten erfolgt häufig ähnlich wie bei
Sportbootkartensätzen aus Papier – indem einzelne, auf CD-Rom
gelieferte Kartenausschnitte als „Berichtigungspausen“ in das
Kartenbild eingesetzt oder ganze Karten komplett ersetzt werden.

 


 

Vektorkarten: Seekarten als „intelligentes“
Informationssystem

 

Ganz anders gestaltet sich der Aufbau von
Vektorkarten: Diese jüngere Generation elektronischer Seekarten
basiert nicht auf der bildlichen Kopie einer Papierkarte, sondern
ist aus Einzelelementen zusammengesetzt. Das heißt: Alle enthaltenen
Elemente wie Küsten- und Tiefenlinien, Tonnen, Tiefenangaben,
Gefahrstellen und sonstige Navigationshilfen werden dem Datensatz
einzeln entsprechend ihrer Position zugeordnet. Eine Fahrwassertonne
im Kartenbild ist also nicht nur in Form von Bildpunkten
abgespeichert, sondern als eigenständiger Datensatz, der alle
erforderlichen Eigenschaften enthält beziehungsweise definiert – wie
die Position der Tonne in Bezug zum Koordinatensystem der Karte und
ihre Darstellung auf dem Bildschirm. Diese Einzeldatensätze können
auf unterschiedlichen Ebenen (Layern) abgespeichert werden, sodass
sich auf dem Bildschirm bei Bedarf bestimmte Informationen ein- oder
ausblenden lassen. Bestimmte Objektgruppen lassen sich auch in
Kategorien zusammenfassen, die auf Wunsch ausgeblendet werden können
– beispielsweise Einträge wie Leuchtfeuerkennungen, die nur für die
Nachtfahrt interessant sind. Zur Kartensoftware gehört außerdem eine
Datenbank mit weiteren Angaben zu den Einzeldatensätzen –
beispielsweise Auszüge aus dem Leuchtfeuerverzeichnis, dem
Seehandbuch oder dem Handbuch Nautischer Funkdienst. Mit einem
Mouseclick auf eine Tonne kann man so viele wertvolle
Zusatzinformationen abrufen – während die Standarddarstellung von
störenden Texteinträgen frei bleibt. In der Praxis zeichnen sich
Vektorkarten unter anderem dadurch aus, dass innerhalb der
geographischen Abdeckung des gewählten Seegebietes keine
Kartenwechsel erforderlich sind. Denn einen Kartenrand gibt es
eigentlich nicht – das gesamte Seegebiet des Datensatzes wird
nahtlos dargestellt. Der Maßstabwechsel erfolgt durch einfaches
Zoomen, das prinzipiell stufenlos möglich ist. Auch kann beim Zoomen
in einen anderen Maßstab die Menge der angezeigten Signaturen
begrenzt werden. Zoomt man in einen Hafen, wird beispielsweise jeder
Dalben angezeigt – beim Herauszoomen reduziert sich dann wieder die
Zahl der Details zugunsten der Übersichtlichkeit. Hinzu kommen die
erwähnten, nahezu unbegrenzten Zusatzinformationen, die sich in
einen Vektorkartensatz integrieren lassen – mit denen dann
schließlich zahlreiche nautische Unterlagen und Nachschlagewerke vom
Leuchtfeuerverzeichnis bis zum Hafenhandbuch in einem Medium vereint
werden. Möglich ist sogar eine „intelligente“ Vektorkarte, die Alarm
schlägt, sobald das eigene Schiff zum Beispiel eine kritische
Tiefenlinie passiert oder sich einer Gefahrenstelle annähert. Denn
im Gegensatz zur Rasterkarte kann die Vektorkarte die einzelnen
Kartenelemente identifizieren und ihnen bestimmte Eigenschaften
zuweisen.

 


ECDIS:
Zukunftsaussichten aus der Berufsschifffahrt

 


Noch einen Schritt weiter geht das ebenfalls
von der IHO ins Leben gerufene „Electronic Chart Display and
Information System“ – kurz: ECDIS. Es soll in der Berufsschifffahrt
die bewährte Papierseekarte tatsächlich einmal vollkommen ersetzen.
ECDIS beschreibt ein international abgestimmtes System aus amtlichen
Vektorkarten und standardisierten Darstellungsgeräten. Hierbei
kommen ausschließlich amtliche ENCs entsprechend S-57- und
S-52-Standard zum Einsatz, die zudem mit speziellen Geräten genutzt
werden. ECDIS-Systeme bieten alle Vorteile moderner Vektorkarten –
von verknüpften Datenbanken, die zu den dargestellten Objekten alle
für die Schifffahrt relevanten Informationen bereithalten, bis zur
„intelligenten Seekarte“. Über das angeschlossene Navigationssystem
(zum Beispiel GPS oder LORAN-C) wird permanent die Schiffsposition
angezeigt und in regelmäßigen Intervallen abgespeichert. Die
Anpassung des Kartenausschnitts erfolgt automatisch. Die Karte
bewegt sich praktisch wie beim „True Motion“-Modus in der Radar-
Navigation unter dem Schiff hinweg – bei zusätzlich
kursstabilisierter Anzeige werden Zahlen und Buchstaben stetig
entsprechend neu ausgerichtet (stehen also nicht auf dem Kopf, wenn
der Kurs und damit der Kartenkopf nach Süden weisen). So sind immer
mindestens 25 Prozent des voraus liegenden Kartenbildes sichtbar.
Die ECDIS-Kartendarstellung kann auch mit einem Radarbild sowie mit
den von einer ARPAAnlage („Automatic Radar Plotting Aid“)
ermittelten Zielen und Zieldaten zusammengeschaltet werden. Das
„intelligente“ System ist sich der Eigenschaften aller Objekte
„bewusst“ – erkennt also, wann sich das eigene Schiff einer
gefährlichen Tiefenlinie nähert und löst dann einen entsprechenden
Alarm aus. Die Berichtigung erfolgt wie bei amtlichen
Papierseekarten in wöchentlichen Abständen via Datenfernübertragung
oder CD-Rom. ECDIS ist allerdings zumindest für die Sportschifffahrt
noch Zukunftsmusik – vor allem, weil das System eben auch an eine
standardisierte Hardware gebunden ist, die weder unter Platz- und
ehrlicherweise auch nicht unter Kosten-/Nutzenaspekten als
sportbootgeeignet gelten kann. Laut IMO darf der bewährter
Reserve-Papierkartensatz aber erst dann an Land bleiben, wenn
amtliche ECDIS-Karten mit einem zugelassenen ECDIS-Gerät betrieben
werden. Hinzu kommt die immer noch nicht flächendeckende
Verfügbarkeit amtlicher ECDIS-Karten. Das gilt selbst für unsere
Breiten: Laut BSH-Internetseite sind die deutschen Gewässern
komplett abgedeckt – allerdings nur für die Berufsschifffahrt,
während für die Kleinschifffahrt noch einige „Sekundärhäfen“ fehlen.
Eine Übersicht der globalen Abdeckung findet man auf der
IHO-Homepage unter


www.iho.shom.fr
.

Die IMO behilft sich derweil mit einer
Zwischenlösung, indem man die ebenfalls amtlichen und die weltweit
verfügbaren ARCS des UKHO zum zugelassenen Ergänzungssystem
erklärte. Diese amtlichen Rasterkarten sind allerdings technologisch
nicht mit den vektorisierten ECDIS-Karten zu vergleichen und
erlauben selbst in Verbindung mit einem ECDIS-Darstellungsgerät
keinen Verzicht auf den zusätzlichen Papierkartensatz an Bord. Auf
dem Markt finden sich aber auch viele Vektorkarten von
privatwirtschaftlichen Anbietern – insbesondere im Bereich der
Sportschifffahrt. Diese Vektorkarten für Laptop oder Bord-PC-Systeme
entsprechen zwar in der Regel nicht dem S-57-Standard – einige
kommen allerdings dem Funktions- und Informationsumfang von
ECDIS-Kartenmaterial sehr nahe.

 

 

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