28 jaar geleden zonk het autoveer Estonia naar de bodem van de Oostzee. Slechts 137 mensen overleefden de zwaarste scheepsramp sinds de Tweede Wereldoorlog. Robotkapiteins, satellieten en warmtezoekende drones behoeden ons voor nieuwe rampen.

28 jaar geleden zonk het autoveer Estonia naar de bodem van de Oostzee. Slechts 137 mensen overleefden de zwaarste scheepsramp sinds de Tweede Wereldoorlog. Robotkapiteins, satellieten en warmtezoekende drones behoeden ons voor nieuwe rampen.

Opnamen van een duikrobot brengen een 4 meter groot gat aan de stuurboordkant van de Estonia aan het licht. De ontdekking is gedaan door de filmploeg van de documentaire Estonia, die onlangs in première is gegaan.

De officiële verklaring voor de ramp met de Estonia van de internationale onderzoekscommissie JAIC was dat de boegklep bij hevig noodweer afgebroken is. Later rees er twijfel over de vraag of het schip überhaupt wel binnen een uur kon zinken zonder gaten in de romp.

Hier zie je hoe de documentaireploeg het gat in de romp ontdekte (op 0:40):

Een gezelschap met zeebenen proost en zingt in de bar Pub Admiral. Maar veel opvarenden van de MS Estonia zijn zeeziek geworden van de Oostzeegolven die tegen de huilende wind op bulderen.

En terwijl binnen de karaoke volop in gang is, begint de veerboot sterker te schommelen. Glazen vallen van tafel en mensen blijven nauwelijks op de been.

De matroos die de wacht heeft, staat op het punt zijn ronde over het autodek te maken als hij een harde, metalige knal hoort en bijna omvalt. Een uur later ligt de Estonia op de bodem van de zee.

De schipbreuk van het veer Estonia in de de Oostzee was de zwaarste scheepsramp na de oorlog. Sindsdien heeft de scheepvaart een revolutie in technologie en veiligheid ondergaan, zodat de reeks fouten en slechte beslissingen niet kan worden herhaald.

De avond ervoor, 27 september 1994, zet het 155,4 meter lange autoveer MS Estonia vanuit Tallinn in Estland koers naar Stockholm in Zweden.

Aan boord zijn 803 passagiers en 186 bemanningsleden. Er is hevig herfstweer voorspeld, en vanwege de windrichting en de verdeling van de lading aan boord helt de Estonia licht naar stuurboord.

Om middernacht waait er een noordoostenwind van 15 à 20 m/s en de golven zijn gemiddeld 3 tot 4 meter hoog. Eén op de 100 golven is onder deze omstandigheden hoger dan 6 meter.

Om 00.25 uur verandert de Estonia van koers, en de golven van de Oostzee beuken nu met een noodlottige kracht op de linker boegzijde.

De Estonia is een zogeheten roroveerboot (roll-on-roll-off), die met de voorkant aan de kade aanlegt, waarna de boegklep geopend wordt en de auto’s via een oprit het dek op kunnen rijden.

Na de ramp met de Estonia mogen zogeheten roroschepen (roll-on-roll-off) niet meer in golven van 4 m en hoger varen.

De boegklep moet tijdens de overtocht uiteraard heel stevig vastzitten en waterdicht zijn. De bevestigingspunten bestaan uit sluitingen, dekscharnieren en beslag voor de hydraulische cilinders.

Als de Estonia van koers verandert, beuken de golven tegen de boeg aan bakboord met een kracht van 7 à 9 miljoen newton – circa 100 keer de kracht die je tijdens een auto-ongeluk met 80 km/h ondervindt.

Om 00.55 uur wordt de karaokemuziek in Pub Admiral op dek 5 overstemd door een enorme knal als van knappend metaal. Door de krachten van de golven is de sluiting aan de linkerkant van de boegklep gebroken.

Dan breekt het scharnier aan de bakboordzijde en vervolgens aan stuurboord.

Op de commandobrug weet de kapitein vanwege het beperkte zicht niet wat er aan de voorkant gebeurt, waar de boegklep nu in de wind hangt te klapperen.

Dan schiet de boegklep los en boort hij zich 36 centimeter in het metaal van het dek. Daardoor komt ook de autohelling los. Op een videoscherm ziet een bemanningslid tot zijn ontsteltenis hoe het water erlangs naar binnen stroomt.

De sensoren van de Estonia hebben niet ontdekt dat de boegklep losraakte. Vandaag de dag bewaakt de bemanning kritieke delen van het schip, inclusief sluitingen en scharnieren van de boegklep, via een zogeheten Integrated Bridge System op de brug. Het systeem moet de kapitein direct waarschuwen bij fouten.

Boegklep open tijdens de vaart.

Overbelasting of breuk van scharnieren/sluitingen.

Water op autodek of tussen boegklep en autodek.

Tegenwoordig zijn de eisen voor nieuwe en oude autoveren aangescherpt en is bepaald dat de boegklep als hij losraakt geen schade mag kunnen aanrichten aan de autohelling of het zogeheten aanvaringsschot van het schip (het waterdichte gedeelte van de voorkant).

Ook gelden er hogere eisen voor de sterkte van de sluitingen en scharnieren die de boegklep op zijn plek houden. Als er een breekt, moeten de andere bestand zijn tegen de golven zonder de toegestane niveaus van rek- en buigbelasting met meer dan 20 procent te overschrijden.

Na de ramp werd de boegklep van de Estonia geborgen en onderzocht.

De Internationale Maritieme Organisatie (IMO) stelt als eis dat een computersysteem de sensoren bewaakt die onder meer status en belastingsniveaus van alle sluitingen van de boegklep en andere belangrijke kleppen en deuren aan boord laten zien.

Het systeem moet alarm slaan bij overschrijding van de drempelwaarden en de ontwikkeling van de sensorsignalen kunnen tonen, waardoor de bemanning het zo snel mogelijk waarneemt als de druk op sluitingen stijgt.

Rond 1.14 uur is de boegklep van de Estonia erafgevallen en is het autodek helemaal open. De kapitein beseft dat er iets goed mis is en verlaagt de snelheid. In zijn wanhoop probeert hij het schip te wenden.

Zo hoopt hij te voorkomen dat het veer slagzij naar stuurboord maakt: hij stuurt het gapende gat voor in het schip weg van de golven. Maar dit heeft ongelukkigerwijs het tegenovergestelde effect.

De Estonia maakt veel water en de watermassa’s op het autodek worden naar stuurboord gestuwd, waardoor de boot nog sterker gaat hellen. Op het autodek staat nu zo’n 2000 ton zeewater, een laag van 70 centimeter.

Toen de Estonia zijn boegklep verloor, maakte het schip slagzij naar stuurboord (rechts). De kapitein stuurde hard tegen om het schip recht te trekken, maar daardoor maakte de boot veel water. Nu richt een automatisch antikapseissysteem het schip op bij zware zijwind of als de lading bijvoorbeeld ongelijk is verdeeld.

Onderzoekers werken aan programma’s en kunstmatige intelligentie om de bemanning te kunnen helpen met het maken van de juiste keuzes, en om soms de kapitein zelfs te vervangen.

De input van camera’s, lidar (laserlichtafstandsmeter), gps en een AIS (Automatic Identification System) vormt ’s nachts of bij slecht zicht de ogen van het schip. Verder kunnen de nieuwe softwarealgoritmen aanmeren en zelfs hele reizen maken zonder inmenging van de mens.

De Estonia zonk in het donker bij zware zeegang. Samen met Rolls-Royce heeft het Noorse scheepvaarttechnologiebedrijf Kongsberg nu het systeem Intelligent Awareness ontwikkeld, dat navigatie ’s nachts veiliger maakt. Met lidar (light detection and ranging) geeft het de omgeving gedetailleerd weer, ook in het donker.

In 2018 legde het onbemande, 40 meter lange surveillanceschip Sea Hunter wel 8300 kilometer af tussen San Diego, Californië, en Pearl Harbor, Hawaï, zonder menselijke tussenkomst.

Het schip werd bestuurd door computer, gps, radar en diverse sensoren om aanvaringen met andere schepen of met objecten te voorkomen. En de zelfvarende schepen zijn ook getest met passagiers aan boord.

Eind 2018 maakte de 53,8 meter lange autoveerboot Falco de 1,5 kilometer lange reis tussen Parainen en Nauvo in Finland met 80 passagiers aan boord.

De Falco heeft allerlei sensoren die een gedetailleerd beeld vormen van de omgeving en de automatische veerboot helpen om precies op de juiste plek aan te leggen.

Ook al kunnen kunstmatig intelligente algoritmen en sensoren veel ongevallen voorkomen, ze kunnen mensen nog niet geheel vervangen.

Een menselijke operator op de brug of in een controlecentrum aan land zal nog steeds de controle over het schip kunnen overnemen als de algoritmen het overzicht verliezen.

Met water op het autodek ontstaat het zelfversterkende ‘vrije-oppervlakte-effect’: door de beweging van het water in de veerboot verschuift het massamiddelpunt in dezelfde richting als de boot. Dat is ook de oorzaak dat de Estonia losgeslagen raakt.

De ramen op dek 4 komen bij slagzij als eerste in aanraking met de golven. Ze kunnen de enorme druk van de Oostzee niet aan en al snel barsten ze.

Een zwakke vrouwenstem meldt via de luidsprekers: ‘Alarm, alarm aan boord!’ Twee minuten later laat de Estonia een mayday uitgaan, maar het bericht voldoet niet aan de internationale eisen en wordt niet correct opgepikt door schepen in de buurt.

De noodbakens van de Estonia, zogeheten EPIRB’s, zijn een week voor vertrek getest, maar moeten handmatig aangezet worden, wat in de chaos niet is gebeurd.

Inmiddels worden EPIRB’s automatisch geactiveerd bij contact met water, waarna ze de positie van het schip naar satellieten sturen.

Een nieuw satellietsysteem, MEOSAR, zorgt er bovendien voor dat de noodsignalen veel sneller worden opgepikt dan tijdens de ramp met de Estonia.

In 50 seconden hebben de satellieten het noodsignaal ontvangen en kunnen ze een reddingsdienst een positie doorsturen tot op 100 meter nauwkeurig. In 1994 duurde zoiets ruim twee uur.

Om 1.25 uur helt de Estonia circa 40 graden naar stuurboord. Al bij 30 graden kunnen de passagiers op de onderste dekken zich nauwelijks staande houden in de 1,2 meter brede gangen langs de hutten, en bij 45 à 50 graden is het ondoenlijk om de bovenste dekken te bereiken en te ontsnappen.

Hartverscheurende kreten vullen de gangen, en omdat de bemanning onvoldoende is getraind in crowd control, breekt er totale paniek uit. Mensen vertrappen elkaar om een veilig heenkomen te vinden.

In de 15 à 20 minuten dat ontsnappen nog kan, bereiken 237 mensen het bovendek – waar ze overboord beginnen te springen. Sommigen knallen tegen de zijkant van de boot en verdwijnen in de golven.

De Estonia heeft reddingsvesten aan boord, maar veel passagiers dragen ze niet op de juiste manier. Bovendien hebben de vesten geen lampjes, waardoor slachtoffers in het water moeilijk te vinden zijn.

Om 1.50 uur ligt de Estonia op zijn kant. Bij de laatste stuiptrekkingen steekt de kiel nog even boven water uit, waarna de boot de golven in glijdt. Wie de sprong niet gewaagd heeft, wordt mee de diepte in getrokken.

De bemanning is er niet in geslaagd om ook maar één van de tien reddingsboten te water te laten. En de opblaasbare reddingsvlotten werken niet naar behoren. Vele raken niet helemaal vol met lucht, andere worden door de krachtige wind omvergeblazen.

In november 2018 testte het Deense bedrijf Viking zijn LifeCraft. Deze kruising tussen reddingsboot en reddingsvlot werd blootgesteld aan windstoten van 18 m/s en tot tien meter hoge golven.

De LifeCraft kan makkelijk te water worden gelaten vanaf het dek of de zijkant van het schip, zelfs onder de zwaarste weersomstandigheden, en met zijn vier elektromotoren brengt het vlot zijn passagiers naar een veilige plek.

Toen de Estonia zonk, moesten helikopters met schijnwerpers in het donker zoeken naar overlevenden. Nu ondersteunen drones dit. Zo heeft AltiGator infraroodtechnologie ontwikkeld die Afrikaanse migranten in de Middellandse Zee kan opsporen.

Drones van het bedrijf Sentient analyseren de zeespiegel met behulp van zogeheten ViDAR-technologie. De cameratoren kan 180 graden draaien. Wanneer de software van de drone iets in het water ontdekt, zoals een mens in nood, stuurt de drone een beeld en de coördinaten naar de operator. Met zijn ViDAR-technologie kan de drone iemand op 3 kilometer afstand in de golven vinden.

Pas een uur nadat de Estonia is gezonken, arriveert de eerste reddingshelikopter ter plekke. In de nacht en de ochtend daarop worden 138 passagiers gered uit zee, van wie er één later in het ziekenhuis sterft.

Meer dan 600 mensen zijn nog gevangen in de Estonia als de boot op de bodem van de Oostzee belandt. 852 mensen komen om door een scheepsramp die voortaan dankzij de technologie voorkomen kan worden.

De week na de schipbreuk fotografeerden onderwaterrobotten de Estonia. Het wrak ligt in de modder op de bodem van de Oostzee op zijn kant (stuurboord), op circa 80 meter diepte.

Ja, ik ontvang graag de nieuwsbrief van Wetenschap in Beeld met inspirerende artikelen en reclame voor Wetenschap in Beeld per mail.