ENC (Elektronische Seekarte)

Definition

Elektronische Seekarten (ENCs) sind vektorbasierte digitale Datensätze, die speziell für die maritime Navigation strukturiert und von staatlichen hydrographischen Ämtern oder vergleichbar anerkannten Behörden nach strengen internationalen Standards produziert und gepflegt werden. ENCs bilden die Grundlage für elektronische Kartenanzeige- und Informationssysteme (ECDIS) und bieten Seeleuten eine dynamische, interaktive und kontinuierlich aktualisierbare Alternative zu traditionellen Papierkarten.

Im Gegensatz zu Rasterkarten, bei denen es sich um elektronische Abbildungen von Papierkarten handelt, kodieren ENCs Navigationsmerkmale wie Küstenlinien, Tiefenlinien, Navigationshilfen, Gefahren und Regelungszonen als Objekte mit Attributen. Dadurch ermöglichen sie erweiterte Abfragen, die individuelle Anpassung der Anzeige in Echtzeit und automatisierte Sicherheitsalarme. Alle offiziellen ENCs entsprechen der Produktspezifikation S-57 der International Hydrographic Organization (IHO) und sind auf das World Geodetic System 1984 (WGS84) bezogen, was eine weltweite Positionsgenauigkeit und Interoperabilität sicherstellt.

ENCs sind der einzige digitale Kartentyp, der von der International Maritime Organization (IMO) und dem Internationalen Übereinkommen zum Schutz des menschlichen Lebens auf See (SOLAS) für die Hauptnavigation anerkannt ist – vorausgesetzt, sie werden in einem zugelassenen ECDIS verwendet. Ihre Authentizität, Sicherheit und Aktualisierung werden durch IHO-Standards wie S-63 (Datenschutz) und S-58 (Validierung) gewährleistet, sodass Seeleute Vertrauen in die Zuverlässigkeit der Kartendaten haben.

Wichtige Merkmale von ENCs

• Offizieller Status: Nur ENCs, die von autorisierten hydrographischen Ämtern produziert werden, gelten als offiziell und sind für die Einhaltung von Vorschriften geeignet. ECDIS-Systeme warnen Benutzer, wenn inoffizielle oder veraltete Daten verwendet werden.
• Vektorformat: ENCs kodieren Merkmale als Punkte, Linien und Flächen und unterstützen eine interaktive Anzeige, Objektabfragen und dynamische Alarmfunktionen.
• Standardkonformität: Sie werden gemäß IHO S-57 (Datenstruktur), S-52 (Darstellung), S-58 (Validierung) und S-63 (Datenschutz) verwaltet, was Einheitlichkeit und Zuverlässigkeit sicherstellt.
• Update-Mechanismen: Sie werden regelmäßig über digitale Update-Dateien von hydrographischen Ämtern aktualisiert, wobei ECDIS-Systeme Updates automatisch anwenden und Änderungsprotokolle führen können.
• Strukturierung nach Zelle: Jede ENC ist eine „Zelle“, die einen definierten geografischen Bereich und einen bestimmten Navigationszweck abdeckt, mit nicht überlappenden Grenzen für eine nahtlose Abdeckung und effizientes Datenmanagement.

Technische Standards und regulatorischer Rahmen

• IHO S-57: Legt die Datenstruktur und Kodierungsregeln für ENCs fest.
• IHO S-52: Regelt die visuelle Darstellung der ENC-Daten in ECDIS und sorgt für eine einheitliche Symbolisierung und Alarme.
• IHO S-58: Definiert Validierungsanforderungen zur Prüfung auf Fehler oder Inkonsistenzen vor der Freigabe.
• IHO S-63: Behandelt Datenschutz, Verschlüsselung und Authentifizierung, sodass nur autorisierter Zugriff und Updates möglich sind.
• SOLAS Kapitel V: Schreibt aktuelle, offizielle Karten für Schiffe auf internationalen Reisen vor – erfüllt durch ENCs in zugelassenem ECDIS.

Nationale hydrographische Ämter (z. B. NOAA in den USA, UKHO im Vereinigten Königreich) sind für die eigene ENC-Produktion, Validierung und Verteilung verantwortlich und gewährleisten durch internationale Zusammenarbeit eine weltweite Abdeckung.

Aufbau und Inhalt einer ENC

• Datenorganisation: Jede ENC ist eine Datensatz-Zelle, ein nicht überlappendes rechteckiges Gebiet, das durch Breiten- und Längengrade definiert ist.
• Navigationszwecke: ENCs werden nach Verwendungszweck und Maßstab klassifiziert:
  1. Übersicht (grobe Planung)
  2. Allgemein (regionale Navigation)
  3. Küste (nahe der Küste)
  4. Annäherung (Hafenzufahrt)
  5. Hafen (Hafen/Ankerplatz)
  6. Liegestelle (detaillierte Hafenanlagen)
• Zusammenstellungsmaßstab: Optimiert für den vorgesehenen Verwendungszweck; zu starke Vergrößerung kann Fehler verursachen.
• Kartierte Merkmale: Umfassen Küstenlinien, Bathymetrie, Navigationshilfen, Gefahrenstellen, Infrastrukturen, Regelungszonen und mehr, jeweils mit standardisierten Attributen und Metadaten.

Formate und Datenaustausch

• S-57 ENC: Das offizielle, primäre Format für die Navigation, bereitgestellt als Basisdateien und inkrementelle Updates.
• Andere Formate: Für nicht-navigationsbezogene Zwecke können ENCs in ESRI Shapefile (SHP), KML, Web Map Service (WMS) oder ArcMap Services für GIS-Analysen, Planung oder Öffentlichkeitsarbeit umgewandelt werden.
• Mitführungspflicht: Nur S-57 ENCs in zugelassenem ECDIS erfüllen die SOLAS-Anforderungen.

Wie ENCs verwendet werden

• ECDIS: ENCs werden in ECDIS geladen und für den optimierten Zugriff ins System-ENC-Format (SENC) umgewandelt. Verwendung für Routenplanung, Überwachung, automatisierte Sicherheitsprüfungen und Vorschrifteneinhaltung.
• ECS und GIS: Nicht unter SOLAS fallende oder kleinere Schiffe nutzen ENCs zur Lageerkennung; Forscher und Behörden verwenden ENC-Daten für räumliche Analysen und das Küstenzonenmanagement.
• Web und Mobil: Über Webdienste und mobile Apps unterstützen ENCs die Planung und Freizeitnavigation (nicht für Regulierungskonformität).

Beispiele und Anwendungsfälle

• Handelsschifffahrt: Frachtschiffe nutzen ENCs für eine sichere, SOLAS-konforme Navigation und wenden wöchentliche Updates für Genauigkeit an.
• Binnenwasserstraßen: Schubboote und Lastkähne verwenden Binnenschifffahrts-ENCs (IENCs) für detaillierte Informationen zu Flüssen und Kanälen.
• Hafenbetrieb: Behörden nutzen ENCs für das Liegeplatzmanagement, Baggerarbeiten, die Schiffsverkehrsregelung und die Reaktion auf Vorfälle.
• Küstenmanagement: Behörden setzen ENCs für Lebensraummapping, Küstenüberwachung und Katastrophenplanung ein.
• Freizeitbootfahren: Bootsfahrer verwenden ENC-basierte Apps für Routenplanung und Gefahrenidentifikation.
• Forschung: Wissenschaftler nutzen ENC-Daten für die marine Raumplanung und Risikoanalysen.

Prozesse zur Produktion, Pflege und Verteilung

• Produktion: Erfolgt nach IHO S-65 und ISO 9001-Prinzipien; umfasst autoritative Datenquellen, Qualitätsmanagement und spezialisierte Software.
• Pflege: Updates werden regelmäßig (wöchentlich/monatlich) in Reaktion auf neue Vermessungen oder regulatorische Änderungen veröffentlicht.
• Verteilung: ENCs sind über offizielle Portale (z. B. NOAA ENC), XML-Kataloge, RSS-Feeds und Webdienste verfügbar; Nutzungsvereinbarungen regeln die Verwendung.

Zugriffs- und Downloadmethoden

• NOAA ENC: Offizielle US-ENCs sind auf der NOAA-Website herunterladbar und werden wöchentlich aktualisiert.
• IENC: Das USACE bietet Binnenschifffahrtskarten mit monatlichen Updates und mehreren Formaten (S-57, SHP, KML) an.
• Andere hydrographische Ämter: Weltweite Abdeckung über nationale hydrographische Dienste und den ENC-Katalog der IHO.
• Verteilungsoptionen: Direkter Download, XML-Kataloge, RSS, WMS, ArcMap und mehr.
• Update-Frequenz: Wöchentlich (NOAA ENC), monatlich (IENC) oder nach Bedarf.
• Nutzungsvereinbarungen: Definieren rechtliche Nutzung, Einschränkungen und Verantwortlichkeiten.

Konformität und Qualitätssicherung

• ISO 9001: Qualitätsmanagementsysteme gewährleisten Rückverfolgbarkeit, Wiederholbarkeit und dokumentierte Prozesskontrolle.
• IHO-Standards: Automatisierte und manuelle Validierungen stellen die Konformität mit S-57, S-52, S-58 und S-63 sicher.
• SOLAS-Konformität: Nur offizielle, aktuelle S-57 ENCs in ECDIS erfüllen internationale Mitführungsvorschriften.
• Validierung: Systematische Prüfungen auf Datenintegrität, Vollständigkeit und reale Genauigkeit.

Einschränkungen und Hinweise

• Datenqualität: Hängt von der Qualität der Ausgangsdaten ab; in manchen Gebieten fehlen aktuelle Vermessungen.
• Nicht-offizielle Formate: Für Planung/Analyse geeignet, aber nicht zur Navigation oder für SOLAS-Konformität.
• Zellenüberlappung: Streng verwaltet, um Darstellungsprobleme zu vermeiden.
• Verantwortung der Nutzer: Seeleute müssen sicherstellen, dass sie offizielle, aktuelle ENCs verwenden und alle Systemwarnungen beachten.
• Systemanforderungen: ENCs müssen in zugelassenem ECDIS verwendet werden, um vorschriftsgemäß zu sein; unsachgemäßer Systemeinsatz kann Warnungen auslösen oder die Konformität aufheben.

Zusammenfassung

Elektronische Seekarten (ENCs) sind die international anerkannten, vektorbasierte digitale Karten, die für die moderne maritime Navigation unverzichtbar sind. Produziert von offiziellen hydrographischen Ämtern in strikter Übereinstimmung mit IHO-Standards ermöglichen ENCs eine interaktive, aktuelle und vorschriftskonforme Kartendarstellung in ECDIS und verwandten Systemen. Durch regelmäßige Updates, rigorose Validierung und weltweite Abdeckung bilden ENCs die Grundlage für eine sichere, effiziente und regelkonforme Navigation für Handels-, Behörden- und Freizeitschiffe weltweit.