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Die Wasser- und Schiffahrtsverwaltung des Bundes muß auf dem Nord-Ostsee-Kanal aufgrund ihrer Verkehrssicherungspflicht regelmäßige Kontrollen des Gewässerbettes und der Uferböschung durchführen. Um den damit verbundenen zeitlichen Aufwand einzugrenzen, wurde 1968 nach langjähriger Planung das Messschiff "Karl Hayssen" des damaligen Wasserbauamtes Brunsbüttel auf dem Nord-Ostsee-Kanal in Betrieb genommen. Damit die Kontrollfahrten weniger zeitaufwendig waren, wurde es speziell für den Nord-Ostsee-Kanal gebaut und auf ihn angepaßt. Es war mit einem Fahrentholz−Flächenechograph ausgerüstet, der mit vollständig ausgeklappten Auslegern eine Meßbreite von 50 m in Fahrtrichtung erfassen konnte, so daß die gesamte Fahrwasserbreite des Nord-Ostsee-Kanals mit einer Längsfahrt erfasst werden konnte. Jeder Ausleger war je einmal faltbar. Dadurch konnten verschiedene effektive Meßbreiten erreicht werden: 8 m, 19 m, 30 m und 50 m.
Ein Flächenechograph arbeitet mit mehreren gleichzeitig lotenden Ultraschallschwingern, die im Schiffsboden und an den Auslegern angebracht sind. Deren gemessene Wassertiefen werden in einer gemeinsamen Registrierung (= Echogramm) erfasst und es entsteht ein lückenlosen Profil des Gewässerbodens.
Bei der "Karl Hayssen" waren die Ultraschallschwinger, die für die Vertikallotung notwendig waren, im Abstand von 1 m an den Auslegern und dem Schiffsrumpf angebracht. Nur so konnte der Gewässerboden lückenlos erfasst werden. Es mußten daher je 21 Messwerte der Messstellen der beiden Ausleger und 6 Messwerte der Schwinger im Schiffsrumpf − also 48 Messwerte insgesamt − gleichzeitig elektronisch aufgezeichnet werden.
Aufgrund ihrer Länge von 21 m wurden die Ausleger durch Schwimmkörper stabilisiert. So konnte eine Fahrgeschwindigkeit bis zu 5 kn erreicht werden, bei der die Ausleger noch ruhig auf dem Wasser lagen. Außerdem waren sie je einmal faltbar, damit nicht immer mit voller Breite gefahren werden mußte. Je nachdem, wie weit die Ausleger ausgeklappt waren, konnten Messbreiten von 8 m, 19 m, 30 m und 50 m erreicht werden.
Zusätzlich gab es an den Enden der beiden Ausleger je ein Horitontallot, das kontinuierlich gegen die Uferböschung lotete und so deren Zustand kontrollierte. Diese Messwerte wurden ebenfalls als Echogramm dargestellt.
Das Aufzeichnungsmedium war wie bei den Echographen das elektrosensitive Papier in einer Breite von 860 mm. Elektrosensitives Papier bestand aus einer Trägerschicht, die mit Graphit beschichtet war. Diese Graphitschicht wurde wiederum mit einer speziellen Papierschicht abgedeckt, die durch minimale Stromstöße verbrannt werden konnte. Durch dieses Prinzip entstanden sehr feine, qualitativ hochwertige und langzeitstabile Echogramme.
Es gab zwei verschiedene Möglichkeiten die gemessenen Wassertiefen graphisch darzustellen. Der Flächenechograph zeichnete die Wassertiefen kontinuierlich in Fahrtrichtung auf. Diese Auswertungsmethode ergab ein Längsprofil des Nord-Ostsee-Kanals. Wurden die gemessenen Wassertiefen der einzelnen Messstellen quer zur Fahrtrichtung dargestellt, erhielt man ein Querprofil des Nord-Ostsee-Kanals, das den Zustand des Sohle besser veranschaulichte. Diese Auswertung wurde mit dem Profilechograph durchgeführt, der noch zusätzlich an Bord war.
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