Marine Casualty Simulations

The Sinking Sequence of MV ESTONIA

Literature

  • Krüger Stefan, Kehren Felix-Ingo: Hydrostatic Analyses of the Later Phase of the Capsizing and the Sinking of MV Estonia, Research Project, Hamburg, 2008
  • Krüger Stefan, Kehren Felix-Ingo: Research Study of Sinking Sequence of MV Estonia
  • Dankowski Hendrik: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships, Promotion, Hamburg, 2013

The Sinking Sequence of COSTA CONCORDIA

On January, 13th, 2012, the cruise vessel COSTA CONCORDIA collided with a rock close to the isle of Giglio, Italy. The ship got a five compartment damage on port side and was immediately flooded. Due to cross flooding, she took an upright position after the initial port side heel. Water ingressed into starboard side trough opened or not fully closed doors, which lead to a starboard side heel. This starboard side heel increased unit she hit the ground and tipped fully over. Our simulation shows the sinking sequence from the collision until she hits the ground.

Literature

  • Russel, P.: The Sinking Sequence of M.V. Costa Concordia. Masterarbeit, TU Hamburg- Harburg, 2013
  • Dankowski, Hendrik: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships. Dissertation, TU Hamburg- Harburg, 2013
  • Federal Bureau of Marine Casualty Investigations (BSU): Press Release 18/15. www.bsu-bund.de

The Capsizing Sequence of HERALD OF FREE ENTERPRISE

On March 6, 1987, the passenger ferry Herald of Free Enterprize capsized when leaving the port of Zeebruges, Belgium. The ship sailed with a significant forward trim as it was not designed for loading operations in Zeebruges port. At the time of the accident, the bow door of the ship was open. Due to the fast speed in shallow water the bow wave was high and the vessel dynamically trimmed bow down. Water accumulated on the vehicle deck until the stability of the ship vanished and she capsized after she floated with abt. 30 Deg. list for a while. When the list reached 95 Deg, she hit the sea bead in the shallow water and remained in that position. 186 lives were lost during the accident. The accident investigations indicated that the ship`s draft may have been larger as permitted for the number of people possibly carried on board. As a consequence of that accident, a trim must be included in the damage stability calculations if that trim is significant. Our simulation shows the capsizing of the ferry until she hits the sea bead at Zeebruges.

Literature

  • Souflis, L.: Untersuchung des Sinkvorganges der RoPax- Fähre Herald of Free Enterprize. Bachelor-Arbeit, TU Hamburg, 2017
  • Department of Transport, MV Herald of Free Enterprise, Report of Court 8074, London: Crown 1987

The Sinking Sequence of HERAKLION

On December 7, 1966, the passenger ferry SS HERAKLION sank close to the Greek island Milos. The cargo on the vehicle deck was not correctly lashed, especially one reefer truck which was taken on board prior to the departure in the port of Chania. The HERAKLON sailed in strong stern quartering seas and wind of abt. 8-10 BFT. Due to the (parametric) rolling motion cargo shifted, and the unsecured reefer truck pushed the side door to the vehicle deck open. Water accumulated on the vehicle deck, and the static list increased until the vehicle deck became fully submerged. The vessel then capsized rapidly and sank, as water could spread into the ship through unsecured openings. Only 46 of 264 persons could be saved. The accident may be the first accident where floodwater on the vehicle deck played a major role. Our simulation shows the sinking sequence (without seakeeping motions) after the vehicle deck was submerged.

Literature

  • Teuscher, C.: Technische Untersuchung des Seeunfalles von SS HERAKLION unter besonderer Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens im Seegang. Bachelor-Arbeit, TU Hamburg-Harburg, 2011
  • Dankowski, H.: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships. Dissertation, TU Hamburg-Harburg, 2013
  • Krüeger, S., Dankowski, H., Teuscher, C.: Numerical Investigations of the Capsizing Sequence of SS HERAKLION. STAB 2012, Athen, Griechenland.
  • Papanikolau, A., Boulougouris, E., Sklavenitis, A.: Investigation into the sinking of the RoRo Passenger Ferry S.S. HERAKLION. STAB 2012, Athen, Griechenland.

The Capsizing Sequence of the EUROPEAN GATEWAY

On December 19th, 1982, the passenger ferry EUROPEAN GATEWAY capsized close to the port of Harwich, UK, after a collision with the ferry SPEEDLINK VAGUARD. The bulbous bow of the VANGUARD opened the shell of the GATEWAY on starboard side, and the auxiliary engine room was flooded. The water could not immediately spread to the port side due to hydraulic blockage of the machinery, and the vessel listed substantially to starboard. As the stem of the VANGUARD opened also the vehicle deck above the waterline, the vehicle deck became submerged due to the list and water entered into the vehicle deck through the open shell. The GATEAWAY then capsized rapidly to starboard side until she hit the seabed. Six persons lost their live during the accident, one was missing. As a consequence of the accident, the regulations require that intermediate stages of flooding need to be computed during damage stability investigation to ensure that final equilibrium floating position is actually reached. Our simulation shows the capsizing of the ship after the damage until she hits the seabed.

Literature:

  • Spouge, J. R.: The Technical Investigation of the Sinking of the Roro-Ferry EUROPEAN GAETWAY. Transaction RINA, Royal Institution of Naval Architects:24, 1985
  • Dankowski, H.: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships. Dissertation, TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Report No. 668, 2013

The Sinking sequence of RMS TITANIC

On April 14, 1912 the passenger vessel RMS TITANIC collided with an iceberg in the North Atlantic. due to the collision, water slowly entered into the six fore compartments. As the ship had not a freebord deck to which the watertight bulkheads extended, water could flow over the watertight transversal bulkheads into undamaged compartments due the trim by bow increased gradually. This led to the flooding of further compartments while the forward trim increased. During the final stage of the sinking after 2½ hrs, the vessel broke into two parts due to the large trim. 1514 lives were lost during the accident, although the ship floated upright for quite a long time. As a consequence of the accident, an international conference on ship safety was initiates in 1913 which finally lead to the SOLAS regulations, which are in force still today. Our simulation shows the sinking of the TITANIC from the collision until she broke into two parts. Our simulation has shown that TITANIC might have capsized after the superstructure was flooded if the floodwater would have not been obstructed by the side walls of the passage ways in the accommodation.

Literature

  • Dankowski, H.: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships. Dissertation, TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Report No. 668, 2013

The capsizing sequence of SEWOL

On April 16, 2014 the RoPax Ferry SEWOL capsized close the island Jindo in South Korea. During the time of the accident, 447 Passengers and 29 crew members were on board. Accident investigations which performed later on behalf of the Korean authorities showed that the ship had been overloaded and the stability was reduced. Due to large rudder angles at high speeds and the reduced stability, the ferry listed to about 20 degrees. This led to a shifting of cargo which increased the list. In this stage, a door into the vehicle deck became submerged, and water entered into the vehicle deck which spread through the ship. Due to the water ingress, the list increased until she finally sank. Only 174 persons survived the accident. Our simulation shows the sinking process of the SEWOL after the cargo has shifted.

Literature

  • Bley, M.: Untersuchungen zum Sinkvorgang der RoPax-Fähre SEWOL. TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Report A-88, Februar 2016
  • Lee, Gyeyong J.: Flow Model for Modelling Simulation of a Damaged Ship. Proc. 12th STAB, Glasgow, 2015.

The Sinking Sequence of VINCA GORTHON

On the afternoon of February 28th, 1988, the RoRo-Vessel VINCA GORTHON capsized close to the Terschellinger Bank, Netherlands. The VINCA GORTHON was loaded with 170 MODU-Trailers and sailed with a GM of 0.75m. During the building process of the ship it was suspected that the stability of the ship might have been on the low side. During the time of the accident, the VINCA took the sea abeam from the starboard side. Wind was about 8-10 Bft with waves of abt. 4-5m height. The VINCA was rolling moderately, when suddenly the imperfectly secured cargo shifted and she took a list of abt. 20 Degree, which increased to abt. 35 Degree after further cargo has shifted. During an unsecured opening, water entered into the steering gear compartment due to the action of the waves. Through an open door, the water could spread into the vehicle deck. So the list of the VINCA gradually increased until she then sank on February, 29th, about 07.30. Our simulation shows the sinking sequence of the VINCA when she had already a list of 35 Degree. The animated waves do not reflect the real sea state, they only serve to drive water through the opening into the steering gear compartment. But the sinking sequence is correctly shown until she finally vanishes.

Literature

  • Schröder, C.: Numerical Investigation of the capsizing of the Ro-Ro vessel VINCA GORTHON, TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Bachelour Thesis, 2012
  • Wöller, M.: Numerical Investigation of the Flooding and Sinking Scenario of the RoRo-Vessel VINCA GORTHON., TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Report A152, October 2019
  • Marine Accident Report concerning the heeling and capsizing of the Swedish-flagged Ro-Ro ship VINCA GORTHON in the North Sea on February 28, 1988. Swedish Maritime Investigation Commission, September 1989.

Unfallsimulationen

Der Sinkvorgang der MV ESTONIA

Weiterführende Literatur

  • Krüger Stefan, Kehren Felix-Ingo: Hydrostatic Analyses of the Later Phase of the Capsizing and the Sinking of MV Estonia, Research Project, Hamburg, 2008
  • Krüger Stefan, Kehren Felix-Ingo: Research Study of Sinking Sequence of MV Estonia
  • Dankowski Hendrik: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships, Promotion, Hamburg, 2013

Der Sinkvorgang der COSTA CONCORDIA

Am 13. Januar 2012 lief das Kreuzfahrtschiff COSTA CONCORDIA vor der Insel Giglio (Italien) auf einen Felsen auf. Dabei erlitt das Schiff einen Fünfabteilungstreffer auf der Backbordseite, der zum sofortigen Fluten und zu einer Backbordschlagseite führte. Durch die Querflutkanäle richtete sich das Schiff dann zunächst wieder auf. Durch geöffnete bzw. nicht vollständig geschlossene Türen lief dann Wasser nach auf die Steuerbordseite, so dass sich das Schiff dann immer weiter nach Steuerbord neigte, bis es dann auf dem Untergrund aufschlug und schließlich ganz auf die Seite fiel. Unsere Simulation zeigt den Flutungsvorgang des Schiffes von der Kollision bis unmittelbar von dem Aufsetzen auf Grund.

Weiterführende Literatur

  • Russel, P.: The Sinking Sequence of M.V. Costa Concordia. Masterarbeit, TU Hamburg- Harburg, 2013
  • Dankowski, Hendrik: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships. Dissertation, TU Hamburg- Harburg, 2013
  • Bundesstelle für Seeunfalluntersuchungen (BSU): Pressemitteilung 18/15. www.bsu-bund.de

Der Kentervorgang der HERALD OF FREE ENTERPRISE

Am 6. März 1987 kenterte die Passagierfähre Herald of Free Enterprize beim Auslaufen aus dem Hafen von Zeebrügge, Belgien. Das Schiff fuhr mit erheblichem vorlastigem Trimm, weil es eigentlich nicht für Zeebrügge entworfen war und nur sonst schlecht hätte entladen werden können. Zum Unfallzeitpunkt war die Bugtür des Schiffes noch offen. Bedingt durch die schnelle Fahrt im flachen Wasser bildete sich eine heftige Bugwelle aus, und das Schiff trimmte dynamisch nach vorne. Dadurch gelang stetig Wasser auf das Fahrzeugdeck, bis die Stabilität des Schiffes aufgebraucht war und dieses dann kenterte, wobei es eine Weile mit einer Schlagseite von 30 Grad schwamm. Mit einer Krängung von ca. 95 Grad setzte das Schiff dann auf dem flachen Wasser auf. Bei dem Unglück kamen 186 Menschen ums Leben. Die Unfalluntersuchungen zeigten an, dass das Schiff vermutlich einen größeren Tiefgang hatte, als es für die wahrscheinlich mitgenommene Anzahl an Passagieren zulässig gewesen wäre. Als Konsequenz aus dem Unfall wurden die Vorschriften dahin gehend geändert, dass ein signifikanter Trimm bei der Leckstabilität zu berücksichtigen ist. Unsere Simulation zeigt den Kentervorgang der Fähre bis zum Aufsetzen auf dem Gewässergrund vor Zeebrügge.

Weiterführende Literatur

  • Souflis, L.: Untersuchung des Sinkvorganges der RoPax- Fähre Herald of Free Enterprize. Bachelor-Arbeit, TU Hamburg, 2017
  • Department of Transport, MV Herald of Free Enterprise, Report of Court 8074, London: Crown 1987

Der Sinkvorgang der SS HERAKLION

Am 7. Dezember 1966 sank das Fährschiff SS HERAKLION nahe der griechischen Insel Milos. Die Ladung auf dem Fahrzeugdeck war unzureichend gesichert, insbesondere ein Kühlwagen, der noch spät im Hafen von Chania aufgenommen wurde. Die HERAKLION fuhr in starker achterlicher See bei Windstärken von ca. 8-10 BFT. Bedingt durch die (parametrischen) Rollbewegungen des Schiffes verrutschte die Ladung, und der nicht gesicherte Kühlwagen stieß dann die Seitenpforte des Fahrzeugdecks auf. Dadurch gelangte Wasser auf das Fahrzeugdeck, so dass sich die Schlagseite des Schiffes stetig vergrößerte, bis das Fahrzeugdeck dann statisch getaucht war. Dadurch kenterte das Schiff dann sehr schnell und versank dann, auch weil Öffnungen nicht gesichert waren, durch die sich das Wasser im Schiff ausbreiten konnte. Von 264 Personen konnten nur 46 gerettet werden. Der Unfall ist vermutlich der erste, bei dem Wasser auf dem Fahrzeugdeck eine Rolle gespielt hat. Unsere Simulation zeigt den Sinkvorgang (ohne Seegang), nachdem das Fahrzeugdeck zu Wasser gekommen ist.

Weiterführende Literatur

  • Teuscher, C.: Technische Untersuchung des Seeunfalles von SS HERAKLION unter besonderer Berücksichtigung des dynamischen Verhaltens im Seegang. Bachelor-Arbeit, TU Hamburg-Harburg, 2011
  • Dankowski, H.: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships. Dissertation, TU Hamburg-Harburg, 2013
  • Krüger, S., Dankowski, H., Teuscher, C.: Numerical Investigations of the Capsizing Sequence of SS HERAKLION. STAB 2012, Athen, Griechenland.
  • Papanikolau, A., Boulougouris, E., Sklavenitis, A.: Investigation into the sinking of the RoRo Passenger Ferry S.S. HERAKLION. STAB 2012, Athen, Griechenland.

Der Kentervorgang der EUROPEAN GATEWAY

Am 19. Dezember 1982 kenterte die Passagierfähre EUROPEAN GATEWAY im Hafen von Harwich, UK, nach einer Kollision mit der Fähre SPEEDLINK VANGUARD. Der Bugwulst der VANGUARD öffnete den Hilfsmaschinenraum der GATEWAY auf der Backbordseite, in den Leckwasser eindrang. Weil sich wegen der Einbauten das Wasser nicht schnell genug nach Steuerbord ausbreiten konnte, kam es zu einer starken Krängung nach Steuerbord. Weil der Vorsteven der VANGUARD auch die Außenhaut des über der Wasserlinie gelegenen Fahrzeugdecks der GATEWAY geöffnet hat, lief dieses durch die Schlagseite des Schiffes ebenfalls voll. Dadurch kenterte die GATEWAY schnell und fiel auf die Steuerbordseite, bis sie auf dem Gewässergrund zu liegen kam. Bei dem Unfall kamen sechs Menschen ums Leben, eine Person wurde vermisst. Als Folge des Unfalls wurden die Lecksicherheitsvorschriften dahingehend erweitert, dass durch die zusätzliche Untersuchung von Zwischenflutungszuständen nachgewiesen werden muss, dass die Endschwimmlage auch erreicht wird. Unsere Simulation zeigt den Kentervorgang des Schiffes nach dem Leckschlagen bis zum Aufsitzen auf dem Gewässergrund.

Weiterführende Literatur

  • Spouge, J. R.: The Technical Investigation of the Sinking of the Roro-Ferry EUROPEAN GAETWAY. Transaction RINA, Royal Institution of Naval Architects:24, 1985
  • Dankowski, H.: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships. Dissertation, TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Report No. 668, 2013

Der Sinkvorgang der RMS TITANIC

Am 14. April 1912 kollidierte das Passagierschiff RMS TITANIC im Nordatlantik mit einem Eisberg. Als Folge der Kollision erlitt das Schiff einen Wassereinbruch in die vorderen sechs Abteilungen, die langsam vollliefen. Weil das Schiff kein durchlaufendes Freiborddeck hatte, bis zu dem die Querschotten reichten, lief das Wasser über die Oberkanten der wasserdichten Schotte in weitere Abteilungen, wodurch sich der vorliche Trimm stetig vergrößerte und nach und nach weitere Abteilungen vollliefen. Als das Schiff dann in der Endphase nach ca. 2½ Stunden einen sehr großen Trimm einnahm, brach es auseinander. Bei dem Unfall kamen 1514 Menschen ums Leben, obwohl das Schiff nach der Kollision noch sehr lange aufrecht schwamm. Als Folge des Unglücks wurde 1913 die erste internationale Schiffssicherheitskonferenz einberufen, welche die Verabschiedung des bis heute gültigen SOLAS- Regelwerkes zur Folge hatte. Unsere Simulation zeigt den Sinkvorgang der TITANIC vom Leckschlagen bis kurz vor dem Auseinanderbrechen. Unsere Simulationen haben ergeben, dass die TITANIC während des Sinkens wahrscheinlich gekentert wäre, nachdem die Aufbauten zu Wasser kamen, wenn nicht die seitlichen Wände der Passagiergänge zu einer Flutungsverzögerung geführt hätten.

Weiterführende Literatur

  • Dankowski, H.: A Fast and Explicit Method for Simulating Flooding and Sinkage Scenarios of Ships. Dissertation, TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Report No. 668, 2013

Der Kentervorgang der SEWOL

Am 16. April 2014 kenterte die Fähre SEWOL kurz vor der Insel Jindo im Süden Südkoreas. Zum Unfallzeitpunkt befanden sich 447 Passagiere und 29 Besatzungsmitglieder an Bord. Unfalluntersuchungen der koreanischen Behörden ergaben später, dass die Fähre erheblich überladen war und dass dadurch die Stabilität vermindert war. Aufgrund großer Ruderwinkel bei hoher Geschwindigkeit des Schiffes stellte sich wegen der geringen Stabilität eine Krängung von ca. 20 Grad ein. Dadurch verrutschte die Ladung, so dass sich eine weitere Vergrößerung der Schlagseite einstellte. Dadurch kam eine Tür zu Wasser, durch die Wasser auf das Fahrzeugdeck gelangen konnte. Dadurch lief das Schiff dann stetig voll, wobei sich die Schlagseite immer weiter vergrößerte, bis das Schiff schließlich versank. Lediglich 174 Menschen haben das Unglück überlebt. Unsere Simulation zeigt das Versinken der SEWOL ab dem Zeitpunkt des Verrutschens der Ladung.

Weiterführende Literatur

  • Bley, M.: Untersuchungen zum Sinkvorgang der RoPax-Fähre SEWOL. TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Report A-88, Februar 2016
  • Lee, Gyeyong J.: Flow Model for Modelling Simulation of a Damaged Ship. Proc. 12th STAB, Glasgow, 2015.

Der Sinkvorgang der VINCA GORTHON

Am Nachmittag des 28. Februar kenterte das RoRo-Schiff VINCA GORTHON querab der Terschellinger Bank, Niederlande. Die VINCA GORTHON war mit 170 MODU Trailern beladen und fuhr mit einem GM von ca. 0.75m. Schon beim Bau der VINCA hatte sich angedeutet, dass die Stabilität des Schiffes möglicherweise knapp bemessen war, wenngleich sie den Vorschriften genügte. Zum Unfallzeitpunkt lief die VINCA etwa quer zur von Steuerbord einfallenden See. Es herrschte Windstärke 8-10 mit Wellenhöhen von 4-5 m. Die VINCA rollte zunächst moderat, es trat dann aber durch eine Verschiebung der unzureichend gesicherten Ladung plötzlich eine Schlagseite von ca. 20 Grad auf, die sich dann durch Verschiebung weiterer Ladung auf ca. 35 Grad vergrößerte. Das Schiff blieb dann einige Zeit in dieser Lage liegen. Durch eine nicht gesicherte Öffnung drang wegen der Wellen und der Schiffsbewegung stetig Wasser in den Rudermaschinenraum ein, das sich durch nicht geschlossene Türen weiter auf das Fahrzeugdeck verteilen konnte. So nahm die Schlagseite der VINCA immer weiter zu, bis sie dann am 29. Februar gegen 07.30 versank. Unsere Simulation zeigt das Versinken der VINCA ab dem Zeitpunkt, wo sie bereits eine Schlagseite von ca. 35Grad hatte. Der visualisierte Seegang entspricht nicht dem der Realität, der dient lediglich dazu, Wasser in den Rudermaschinenraum zu treiben. Der Sinkvorgang ist aber korrekt dargestellt bis zum Versinken des Schiffes.

Weiterführende Literatur

  • Schröder, C.: Numerical Investigation of the capsizing of the Ro-Ro vessel VINCA GORTHON, TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Bachelour Thesis, 2012
  • Wöller, M.: Numerical Investigation of the Flooding and Sinking Scenario of the RoRo-Vessel VINCA GORTHON., TU Hamburg-Harburg, Schriftenreihe Schiffbau, Report A152, October 2019
  • Marine Accident Report concerning the heeling and capsizing of the Swedish-flagged Ro-Ro ship VINCA GORTHON in the North Sea on February 28, 1988. Swedish Maritime Investigation Commission, September 1989.