Schrödingers Wachgänger:
Die COLREG-Regel, der Sie unmöglich ehrlich nachkommen können

Auf jeder Offshore-Passage gibt es eine einzige COLREG-Regel, der jeder Seemann verpflichtet ist, der jeder Seemann nachkommen muss, und der kein Seemann mit reduzierter Besatzung vollständig nachkommen kann. Dieser Beitrag handelt von dieser Regel, von der Physiologie, die ihre Einhaltung unmöglich macht, und von dem Armband — dem Galvanic Pulse — das entwickelt wurde, um den Konflikt still und diskret in Ihrem Namen anzuerkennen, bevor er für andere zur Entdeckung wird.

Sie haben sechs Stunden Wache gehalten. Sie fühlen sich gut. Sie sind nicht gut. Dieselbe Erschöpfung, die Ihre Fähigkeit beeinträchtigt, den Horizont abzuscannen, beeinträchtigt auch Ihre Fähigkeit zu beurteilen, ob Sie überhaupt wachdiensttauglich sind. Der gefährlichste Seemann an Bord um 03:00 Uhr ist nicht der Erschöpfte. Es ist der Erschöpfte, der überzeugt ist, dass er in Ordnung ist. Dieser Beitrag handelt davon, wie Sie aufhören, dieser Seemann zu sein — und warum die Antwort nicht aus Ihrem eigenen Kopf kommen kann.

Eine Geschichte, die wir am Steg in Ortigia gehört haben

Das folgende Argument liest sich trockener ohne einen Anker in der realen Welt, daher beginnen wir mit der Geschichte, die es für uns verankert hat. Wir hörten sie am Steg der Marina in Ortigia, der Altstadt von Syrakus, von einem Seemann, der gerade eine Nachtpassage von Malta an die sizilianische Küste beendet hatte.

Er hatte allein Wache gehalten — für eine Passage mit reduzierter Besatzung bei ruhigen Bedingungen durchaus üblich. Die Überfahrt war lang gewesen. Die Nacht zuvor war unruhig gewesen. Die Bedingungen an Deck in der zweiten Nacht waren jene trügerisch angenehme Kombination, die den Schaden anrichtet: eine stetige Brise von achtern, sanfte Wellen, die das Boot in einem gleichmäßigen, langsamen Rhythmus schaukelten, der Autopilot hielt den Kurs ohne jeglichen Eingriff seinerseits.

Er schlief am Ruder ein. Nicht gedöst. Eingeschlafen. Tief und fest eingeschlafen, in das Cockpit gesunken, während das Boot weiter den Kurs hielt, den man ihm einige Stunden zuvor eingegeben hatte, ohne noch auf das zu reagieren, was tatsächlich vor ihm lag. Der Kurs führte das Boot, bedingt durch die unvermeidlichen kleinen Verschiebungen von Wind und Strömung, in Richtung der Felsen der sizilianischen Küste.

Er wurde durch jemanden, der vom Ufer her rief, geweckt — ein Fremder an Land, nah genug, um zu sehen, was gleich passieren würde, und der beobachtete, wie ein Segelboot ruhig und stetig auf Felsen zusteuerte, die er selbst nicht sehen konnte. Das Boot war noch Minuten — Minuten, nicht Stunden — davon entfernt, auf sie aufzulaufen.

Er erzählte uns die Geschichte auf dem Steg, nachdem das Boot sicher festgemacht war, mit der bleichen Ehrlichkeit von jemandem, der soeben begriffen hatte, wie sein eigenes Boot beinahe auf die peinlichste vorstellbare Weise zu Bruch gegangen wäre. Er sagte etwas, das wir nicht vergessen haben: „Die dümmste Art, ein Boot zu verlieren. Und die wahrscheinlichste, wenn man mit reduzierter Besatzung segelt.”

Er hat in beiden Punkten recht. Und er ist der Grund, warum dieser Artikel existiert — und warum wir das Armband entwickelt haben, damit der nächste Seemann, der auf einer stillen, sanften, vollkommen tödlichen Nacht von Malta nach Norden aufbricht, keinen Fremden am Ufer braucht, der ihn wachrüttelt.

Ein sanftes Summen am Handgelenk alle fünfzehn Minuten hätte seiner Geschichte ein anderes Ende gegeben. Es hätte ihn nicht in Panik geweckt. Es hätte nicht die Küstenwache alarmiert. Es hätte ihm nicht gesagt, dass er ein Idiot ist. Es hätte ihn höflich und diskret aufgefordert, den Kopf zu heben und den Horizont abzuscannen. Beim ersten Mal, dass er nicht reagierte, wäre die Eskalation eingeleitet worden — still, intern, auf dem Boot selbst. Lange bevor irgendein anderer Seemann ihn hätte anrufen müssen. Lange bevor die Felsen die Sache entschieden hätten.

Und — eine kleine Gnade, die es wert ist zu erwähnen — das Armband hätte ihn für die gesamte Überfahrt innerhalb von COLREG-Regel 5 gehalten. Während der Zeit, in der er geschlafen hatte, befand sich das Boot, das beinahe auf die Felsen gelaufen wäre, im strengen rechtlichen Sinne auch in Verstoß gegen die Ausguck-Regel. Ein diskretes Summen am Handgelenk alle fünfzehn Minuten ist zudem die günstigste, stillste und würdevollste Art, Regel 5 einzuhalten, die je entwickelt wurde — und die einzige, die Sie die richtige Art von Morgen in Syrakus erleben lässt, anstatt der falschen.

Wofür der Galvanic Pulse da ist — zwei Aufgaben und eine dritte

Bevor wir auf die wissenschaftlichen Grundlagen eingehen, ist es sinnvoll, klar zu sagen, was das Armband am Handgelenk tatsächlich leistet. Es erfüllt zwei Aufgaben, ohne Ausnahme. Und während einer aktiven Wache erfüllt es eine dritte. Jede davon ist auf einem Kreuzfahrtschiff auf See unverzichtbar.

Aufgabe 1 — Sicherstellen, dass Sie an Bord bleiben

Dies ist die Mann-über-Bord-Ebene mit Negativsignal, die ausführlich in Hinter den Kulissen des Galvanic Pulse beschrieben wird. Das Boot empfängt das Signal des Armbands kontinuierlich. In dem Moment, in dem das Armband verstummt — Handgelenk außer Reichweite — löst der Alarm sofort auf dem Boot aus. Sie müssen keinen Knopf drücken. Sie müssen nicht bei Bewusstsein sein. Sie müssen sich nicht in der Nähe eines anderen Fahrzeugs befinden. Wenn Sie an Bord sind, ist das Armband in Reichweite. Wenn nicht, weiß das Boot es sofort. Dies ist der Grund, warum jedes Besatzungsmitglied an Bord eines tragen sollte.

Aufgabe 2 — Ihre Erschöpfung ehrlich und über die Zeit messen

Dies ist die Ebene, um die es im restlichen Teil dieses Beitrags geht. Der Beschleunigungssensor des Armbands ist gleichzeitig ein Schlaf- und Aktivitätssensor. Er erstellt Tag für Tag ein objektives Bild davon, wie viel Sie tatsächlich geschlafen haben, wie erholsam dieser Schlaf tatsächlich war und wie viel Aktivität sich in den vergangenen Stunden angesammelt hat. Über eine mehrtägige Passage hinweg erfasst er die kumulative Erschöpfung — den Unterschied zwischen drei unruhigen Nächten und einer — und liefert dem Boot eine ehrliche Einschätzung, ob der Mensch, der als nächster Wachdienst übernehmen soll, dazu in der Lage ist. Das ist die Antwort auf ein COLREG-Problem, das der Rest dieses Artikels im Detail darlegen wird.

Aufgabe 3 (während der Wachen) — Die Wachhaltungserinnerung für den Schiffsführer

Ein fahrendes Fahrzeug hat Verpflichtungen gemäß COLREG-Regel 5 — der Wachgänger muss durch Sehen, Hören und alle verfügbaren Mittel einen ordnungsgemäßen Ausguck aufrechterhalten. Auf einem Boot mit reduzierter Besatzung kann der Schiffsführer — und das System unterstützt dies — entscheiden, dass der Wachgänger in einem gewählten Intervall aufgefordert werden soll — alle fünfzehn Minuten, alle fünf, jede Minute, je nach Bedingungen und Anforderungen des Schiffsführers — den Ausguck-Scan tatsächlich durchzuführen. Der Galvanic Pulse übermittelt diese Aufforderung als kleines, diskretes Summen am Handgelenk. Der Wachgänger führt den Scan durch und bestätigt dies mit einer Geste.

Und hier ist der entscheidende Punkt: Dieses sanfte, diskrete Summen am Handgelenk ist nicht das gesamte System. Es ist die Ankündigung einer Eskalationskette. Eine ausbleibende Bestätigung wird vom Boot nicht stillschweigend hingenommen. Sie ist das erste Glied in einer bewussten Abfolge, die über das Armband, die Galvanic Voice, das eigene Armband des Schiffsführers und — falls erforderlich — die übrige Besatzung verläuft. Das Summen am Handgelenk ist die höfliche erste Intervention. Die Eskalation ist der Teil, der einen Wachgänger erfasst, der, ohne es zu bemerken, vom Wachdienst in den Schlaf geglitten ist. Keine Reaktion ist keine Option.

Diese drei Aufgaben sind der Zweck des Armbands. Alles andere, was es tut, dient einer von ihnen. Der Rest dieses Beitrags ist das detaillierte Argument hinter Aufgabe 2 und Aufgabe 3 — denn das sind diejenigen, die ein COLREG-Konflikt unmöglich macht, vom Wachgänger allein zu bewältigen.

Die COLREG-Regel, der Sie nicht nachkommen können

Regel 5 der Internationalen Regeln zur Verhütung von Zusammenstößen auf See ist unmissverständlich. Sie ist in ihrer unmissverständlichen Formulierung jedoch auch für ein echtes Kreuzfahrtboot unmöglich einzuhalten:

Die drei Wörter, die den Schaden anrichten, sind „zu jeder Zeit” bzw. „jederzeit.” Auf einem Kreuzfahrtboot mit reduzierter Besatzung — zwei Mann, drei Mann, ein Einhandsegler auf Passage — beschreiben diese drei Wörter eine physische Unmöglichkeit. Jeder Mensch muss schlafen. Jede Wachübergabe ist ein Moment, in dem der übernehmende Wachgänger weniger ausgeruht ist als der abgebende dreißig Sekunden zuvor. Jede Freiwache ist eine Zeitspanne, in der einer der beiden für den Ausguck des Bootes verantwortlichen Menschen per definitionem überhaupt nicht Ausguck hält.

Der Freizeitsegler unterwirft sich Regel 5 auf dieselbe Weise wie ein Offizier auf der Brücke eines Handelsschiffs — aber der Handelsschiffoffizier verfügt über eine Wachdienstliste, einen zweiten Offizier, einen Rudergänger, einen jederzeit erreichbaren Kapitän. Das Kreuzfahrtboot hat in einer ruhigen Nacht einen Menschen am Ruder und einen schlafenden Menschen. Das Gesetz sagt „jederzeit.” Das Boot sagt: „so lange, wie der eine Mensch wach bleiben kann.” Das ist nicht dasselbe.

Und nach einer gewissen Stunde kann auch der Mensch ehrlich nicht mehr wach bleiben

Selbst wenn Sie technisch gesehen wach bleiben, verschlechtert sich das menschliche Nervensystem auf einer bekannten Kurve. Nach etwa 17 bis 19 Stunden ununterbrochener Wachheit entspricht die kognitive Leistungsfähigkeit bei standardisierten Reaktionszeit- und Aufmerksamkeitsaufgaben statistisch einer Blutalkoholkonzentration von etwa 0,05 % — dem gesetzlichen Fahrgrenzwert in den meisten europäischen Ländern. Nach 24 Stunden Wachheit steigt die Entsprechung auf etwa 0,10 %, weit über dem Grenzwert überall auf der Welt. Dies ist keine vage Beobachtung; sie wurde in standardisierten Human-Factors-Laboratorien seit Jahrzehnten repliziert.

Auf einen Segelwachdienst übertragen ist die Schlussfolgerung eindeutig. Ein Schiffsführer am Ende einer langen Passage, der nach unterbrochenem Schlaf wieder das Ruder übernimmt, verfügt auf der Standardkurve über die kognitive Leistungsfähigkeit einer Person, die auf dem Land nicht fahrtüchtig wäre — und ist durch Regel 5 gesetzlich verpflichtet, eine vollständige Beurteilung der Lage aufrechtzuerhalten.

Und schlimmer noch — Sie können nicht erkennen, wann Sie die Grenze überschritten haben

Wäre die Kurve das einzige Problem, wäre die Lösung offensichtlich — mehr schlafen, die Wache früher übergeben, den Wachplan mit mehr Puffer planen. Erfahrene Seeleute, die lange Passagen gemacht haben, tun all das, und es hilft. Das Schwierige ist das Problem zweiter Ordnung, das die Kurve erzeugt: Genau die Erschöpfung, die Ihre Fähigkeit beeinträchtigt, den Horizont abzuscannen, beeinträchtigt auch Ihre Fähigkeit zu beurteilen, ob Sie die Grenze zur „zu müde für die Wache” überschritten haben.

Schlafforschungslabore haben dies direkt gemessen. Probanden, die 24 bis 36 Stunden wach gehalten wurden, erzielten bei objektiven Vigilanzaufgaben zunehmend schlechtere Ergebnisse und beurteilten ihre eigene Wachheit zunehmend besser. Ihre gemessene Leistung sank; ihr selbst berichtetes Vertrauen in die eigene Leistungsfähigkeit stieg oder blieb unverändert. Der konsistenteste Befund in der gesamten Erschöpfungsforschungsliteratur ist, dass Menschen, die durch Schlafentzug erheblich beeinträchtigt sind, glauben, normal zu funktionieren.

Der gefährlichste Seemann an Bord ist nicht der Erschöpfte. Es ist der Erschöpfte, der überzeugt ist, dass er in Ordnung ist. Und der Seemann, der am ehesten überzeugt ist, in Ordnung zu sein, ist derjenige, dessen kognitive Belastung durch die Selbsteinschätzung genau die Belastung ist, die sein kognitives System nicht mehr zu tragen vermag.

Schrödingers Wachgänger

Die Quantenmechanik kennt ein Gedankenexperiment, bei dem eine Katze in einer geschlossenen Kiste gleichzeitig lebendig und tot ist, bis jemand den Deckel öffnet und nachschaut. Wir werden die Analogie nicht über ihre Nützlichkeit hinaus strapazieren, aber eine abgemilderte Version derselben Logik gilt für einen Wachgänger auf einer langen Passage. Bis jemand von außen die Frage durch Messung zum Einsturz bringt, ist der Wachgänger gleichzeitig wachdiensttauglich und wachdienstuntauglich.

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Der Wachhabende selbst kann die Messung nicht vornehmen, aus dem oben genannten Grund — das Messinstrument ist genau die Fähigkeit, die durch das zu messende Objekt beeinträchtigt wurde. Der schlafende Partner unten kann die Messung nicht vornehmen, ohne aufzuwachen und zu fragen, was ihn weckt und damit den Wachplan zunichte macht. Der Kartenplotter kann die Messung nicht vornehmen, da er keinen auf den Menschen gerichteten Sensor besitzt. Und der Selbstbericht des Wachhabenden ist statistisch gesehen die unzuverlässigste verfügbare Datenquelle an Bord.

Die Schlussfolgerung ist unbequem, aber unvermeidlich. Eine ehrliche Antwort auf die Frage „Ist der Wachhabende derzeit diensttauglich?” erfordert eine Messung von außerhalb des eigenen Bewusstseins des Wachhabenden. Ohne diese Messung wird Regel 5 dem Namen nach befolgt, in der Praxis jedoch stillschweigend missachtet.

Warum das Armband, das Sie bereits besitzen, die Messung nicht leisten kann

Viele Segler tragen bereits ein Handgelenk-Tracking-Gerät — ein Fitnessband, eine Smartwatch oder ein Aktigraphie-Armband. Viele dieser Geräte verfügen über eine Schlaferkennungsfunktion. Leider funktionieren sie an Bord eines Schiffes nicht.

Die veröffentlichten Schlaferkennungsalgorithmen nahezu aller handelsüblichen Handgelenkgeräte — die Cole-Kripke-Methode (1992), der Sadeh-Algorithmus (1994), van Hees’ quelloffener HDCZA-Klassifikator (2015) — wurden entwickelt, um zu erkennen, wann ein unbeweglicher Büroangestellter in einem feststehenden Bett schläft. Das Muster, nach dem sie suchen, ist die Abwesenheit von Bewegung. Sie wurden anhand von Probanden validiert, die in Schlaflabors auf festem Untergrund in Betten schlafen, die sich nicht neigen.

Setzt man einen dieser Algorithmen bei einem Segler in einer Koje auf einem Schiff ein, das in einem Ein-Meter-Seegang liegt, registriert der Algorithmus Bewegung. Er stuft den schlafenden Segler als wach ein. Das Fitnessband meldet munter eine Nacht mit schlechtem Schlaf, die in Wirklichkeit ein vollkommen erholsamer Schlaf auf einer leicht schwankenden Matratze war. Die Daten, die der Segler nach einer Passage mitbringt — und möglicherweise nutzt, um zu beurteilen, ob seine nächste Wache sicher ist — sind unter maritimen Bedingungen größtenteils wertlos.

Das Handgelenk kann die Messung leisten — wenn man es mit Schiffsbewegungen vertraut macht

Sobald man akzeptiert, dass eine ehrliche Messung der Wachheit von außerhalb des Bewusstseins des Wachhabenden stammen muss, und sobald man akzeptiert, dass die vorhandenen handelsüblichen Algorithmen unter maritimen Bedingungen nicht funktionieren, wird die ingenieurtechnische Frage klarer: Wie würde ein am Handgelenk getragener Wachheitssensor, der tatsächlich an Bord funktioniert, aussehen?

Der Galvanic Pulse ist unsere Antwort. Es handelt sich um ein kleines Armband, das am Handgelenk getragen wird und über einen Beschleunigungssensor verfügt, der die Handgelenkbewegung kontinuierlich erfasst. Der dahinterstehende Klassifikator ist eine maritim-optimierte Erweiterung des veröffentlichten HDCZA-Ansatzes — modifiziert, um die sanfte Umgebungsbewegung eines reglos in einer sich bewegenden Koje liegenden Seglers von der aktiven Bewegung eines wachhabenden, sich bewegenden, gestikulierenden und arbeitenden Seglers zu unterscheiden. Die Grundlagen dieser Erweiterung sind ausführlich in zwei von uns veröffentlichten Open-Access-Preprints beschrieben; wenn Sie die begutachtete Version der wissenschaftlichen Grundlagen wünschen, folgen Sie den Links im Quellenkasten.

Was das Armband misst, ist nicht der Selbstbericht des Seglers. Es ist das tatsächliche Verhalten des Seglers — wie lange er tatsächlich geschlafen hat, wie unruhig dieser Schlaf tatsächlich war und wie viel aktive Bewegung sich in den vergangenen Stunden angesammelt hat. Diese Werte werden dann in ein mehrtägiges Modell der kumulativen Erschöpfung eingespeist, da eine einzelne erholsame Nacht nach drei schlechten einen anderen Zustand darstellt als eine einzelne schlechte Nacht nach drei erholsamen — und das Schiff benötigt diesen Unterschied.

Der Handgelenk-Impuls — in einem Modus beratend, im anderen verbindlich

Der Galvanic Pulse verfügt über einen kleinen Summer und einen winzigen Piepton-Geber. Sie werden für zwei verschiedene Arten von Signalen verwendet, die von außen ähnlich aussehen, sich jedoch in ihrer weiteren Wirkung grundlegend unterscheiden. Diese Unterscheidung ist wichtig, da die jeweiligen Konsequenzen verschieden sind.

Die Erschöpfungswarnung (Aufgabe 2)

Wenn die Wachheitsdaten darauf hindeuten, dass der Träger in einem entscheidenden Moment möglicherweise unter dem Schwellenwert liegt — beim Einlaufen in ein vielbefahrenes Verkehrsgebiet nach zwanzig Stunden ohne Schlaf oder beim Steuern während der Hundewache bei anwachsendem Schlafdefizit — meldet sich das Handgelenk. Ein kurzer Vibrationsstoß, ein kurzer Ton und ein Satz vom Galvanic Voice: „Sie sind seit zwanzig Stunden wach. Erwägen Sie, die abgelöste Wache in den nächsten fünfzehn Minuten zu wecken.” Dies ist beratend. Der Segler entscheidet, was er damit anfängt. Das Armband sperrt nicht den Autopiloten, funkt nicht die Küstenwache an und maßt sich nicht an, besser zu wissen als der Mensch an der Wache. Es ist eine ehrliche Information, die der betreffenden Person zu dem Zeitpunkt übermittelt wird, an dem sie am wahrscheinlichsten ihre nächste Entscheidung beeinflusst. Der Wachhabende ist die verantwortliche Person an Bord.

Die Wacherinnerung und die dahinterstehende Eskalation (Aufgabe 3)

Derselbe Summer, in umgekehrter Funktion, dient als Wachprompt des Kapitäns. In welchem Intervall der Kapitän dies auch festgelegt hat — alle fünfzehn Minuten bei klarer Sicht, alle fünf Minuten bei eingeschränkter Sicht, jede Minute beim Navigieren durch Schifffahrtsstraßen — meldet sich das Armband, der Wachhabende führt den Ausguck-Scan durch und bestätigt mit einer Geste. Das Vibrationssignal selbst ist in allem identisch mit dem Beratungssignal, außer in dem, was als Nächstes geschieht.

Denn hier gilt eine andere Regel. Eine verpasste Bestätigung wird nicht stillschweigend hingenommen. Sie ist das erste Glied in einer bewussten Eskalationskette, die über das Armband, den Galvanic Voice im Cockpit, das eigene Armband des Kapitäns und — falls diese drei Ebenen keine Reaktion hervorrufen — die übrige Besatzung verläuft. Der sanfte Handgelenk-Impuls ist die Einleitung dieser Kette, nicht ihr Gesamtumfang. Der Wachhabende, der nicht reagiert, hat das Signal nicht zum Verstummen gebracht; er hat etwas in Gang gesetzt. Die Kette ist so konzipiert, dass das Schiff den Fall abfängt, den die Beratung nicht abfangen kann: den Wachhabenden, der unbemerkt von der Wache in den Schlaf geglitten ist — den Fall, mit dem die Unfallberichte immer wieder beginnen.

Zwei Impulse. Einer beratend, einer verbindlich. Keine Reaktion ist keine Option beim zweiten.

Regel 5 wird nicht einfacher. Die Entscheidung schon.

COLREG-Regel 5 fordert den Fahrtensegler auf, das Unmögliche zu leisten, ohne zuzugeben, dass es unmöglich ist. Jeder Hochseesegler, der eine lange Passage hinter sich hat, weiß, dass die Regel dem Geist nach eingehalten wird, nicht dem Buchstaben nach, und die meisten von uns haben dies überlebt, weil in den Stunden, in denen wir unter dem Schwellenwert waren, nichts in den Kurs des Schiffes geraten ist. Das ist kein System, auf das man sich dauerhaft verlassen kann.

Das Handgelenk nimmt den Konflikt für Sie wahr — still, objektiv, durch Messung statt Selbstbericht — und teilt Ihnen mit, wann die Wache übergeben werden sollte. Die Regel selbst wird nicht einfacher; die Physiologie dahinter verändert sich nicht. Was sich verändert, ist, ob die Entscheidung, abzulösen, von einer erschöpften Person getroffen wird, die über ihre eigene Diensttauglichkeit mutmaßt, oder von einem Datenpunkt außerhalb des Bewusstseins dieser Person.

Das ist die einzige ehrliche Antwort, die wir auf die Frage gefunden haben, die die KVR jeden Segler auf jeder Nachtwache still stellen. Der Galvanic Pulse ist klein, leicht und geräuschlos. Er sieht nicht wie das wichtigste Ausrüstungsstück an Bord aus. Wir sind zu der Überzeugung gelangt, dass er auf einer langen Passage das wichtigste ist.