mini|Tiefseeforscherin Antje Boetius beschreibt im Gespräch mit Holger Klein die Arbeit auf der Polarstern Die Polarstern, manchmal auch als FS Polarstern (Forschungsschiff) bezeichnet, ist ein als Eisbrecher der deutschen Eisklasse ARC3 ausgelegtes Forschungs- und Versorgungsschiff. Sie dient der Erforschung der Polarmeere und Versorgung der permanent besetzten Forschungseinrichtungen Koldewey-Station in der Arktis und Neumayer-Station in der Antarktis. Sie wird vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven betrieben und setzt die Tradition der Gauß-Expedition fort, die mit der ersten deutschen Südpolarexpedition der Gauß von 1901 bis 1903 eingeleitet wurde.
Geschichte Bau und Indienststellung Das Schiff wurde ab Ende 1978 im Auftrag des Bundesministers für Bildung und Forschung in einem Unterauftrag von der Hamburgischen Schiffbau-Versuchsanstalt (HSVA) durch das Hamburger Ingenieurbüro Schiffko (Schiffskonstruktion und -entwicklung, 2006 von Wärtsilä übernommen) entwickelt und als kompletter Entwurf zur Ausschreibung vorbereitet. Nach der öffentlichen Ausschreibung wurde der Rumpf der Polarstern auf der HDW Howaldtswerke-Deutsche Werft in Kiel am 22. September 1981 auf Kiel gelegt. Für die Eisbrechtechnik mit der zugehörigen Schiffsform zeichnete die HSVA verantwortlich.
Alle Details des Schiffes mit Ausrüstung und Einrichtung einschließlich der wissenschaftlichen Ausstattung sowie die Fertigstellung wurden Anfang der 1980er auf der Nobiskrug-Werft in Rendsburg im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung in enger Abstimmung mit der Schiffko und der ZSM (Zentralstellen des Bundes für Schiffe und Maschinen) geplant und durchgeführt. Die Baukosten beliefen sich damals auf ca. 96 Millionen Euro.
Am 9. Dezember 1982 wurde die Polarstern in Dienst gestellt und hat seitdem in über 100 Expeditionen in der Arktis und Antarktis Daten für Forschung und Wissenschaft gesammelt. Ihr zu Ehren sind in der Antarktis der Tiefseegraben Polarstern-Canyon und der submarine Rifffelsen Polarstern Knoll benannt.
Schiffstechnik Als doppelwandiger Eisbrecher kann die Polarstern bei Temperaturen von bis zu −50 °C eingesetzt werden. Mit den vier Motoren mit einer Gesamtleistung von 14,7 MW können bis zu 1,5 Meter dicke Eisschollen mit einer Geschwindigkeit von circa 5 Knoten durchfahren werden. Dickeres Eis kann aufgrund der massiven Stahlpanzerung durch Rammen gebrochen werden.
Die Schiffsmotoren werden nach Aussagen des Alfred-Wegener-Instituts mit Dieselöl betrieben, das deutlich weniger Schadstoffe produziert als das bei anderen Schiffen benutzte Schweröl. In der benutzten Variante „DMA“ ist es nur wenig schlechter als Diesel für Lastkraftwagen. Das Schiff verbraucht im Einsatz etwa 900 Tonnen des Treibstoffs pro Monat.Alfred-Wegener-Instituts: „Blauer Engel auf großer Fahrt“ awi.de vom 25. September 2019
Die Größe des Schiffes ergibt sich aus den vielfältigen Anforderungen, die an die Polarstern gestellt werden. Zum einen benötigt es für die Versorgung der Forschungsstationen und einer möglichen Überwinterung im Eis viel Lager- und Stauraum und zum anderen sind für die Forschungsarbeiten von bis zu 70 Wissenschaftlern entsprechende Labore, Arbeitsräume und Unterkünfte vorhanden.
Von 1982 bis 1996 war das Beiboot Polarfuchs an Bord, das wegen Schwierigkeiten in der Handhabung (Aussetzen) selbst bei nur leichtem Seegang sowie des für Arbeiten im Eis nicht tauglichen Aluminium-Rumpfes 1996 von Bord genommen und durch ein normales Rettungsboot (insgesamt damit 4 Rettungsboote) ersetzt wurde.
Grundüberholung 1998 bis 2001 1998 wurde eine Grundüberholung des Schiffs begonnen, mit der die Technik der fortgeschrittenen Entwicklung angepasst wurde. Die Modernisierungen hatten zum Ziel, die Lebensdauer der Polarstern um 15 bis 20 Jahre zu verlängern. Die Arbeiten waren 2001 abgeschlossen. Bundesministerium für Bildung und Forschung, abgerufen am 26. April 2017.
Forschungseinrichtungen mini|Hubschrauberhangar an Bord Die Polarstern ist circa 320 Tage pro Jahr auf See und bereist normalerweise in den südlichen Sommermonaten November bis März die Antarktis und den nördlichen Sommermonaten die Arktis.
Für wissenschaftliche Arbeiten der Geologie, Meteorologie, Biologie, Geophysik, Glaziologie, Ozeanographie sowie Chemie stehen neun Labore zur Verfügung. An und unter Deck können weitere Laborcontainer gestaut werden, um die vielfältigen Forschungsaufgaben vor Ort vornehmen zu können.
Mit Hilfe von acht Winden können Proben aus einer Tiefe von bis zu 10 Kilometern gewonnen werden. Spezielle Schwerelote können Sedimentproben bis 150 Meter Länge nehmen. Forschungsgeräte können auch mit dem 15-Tonnen-Kran über Bord ins Wasser oder auf das Eis abgelassen werden. Der Kranarm hat eine Reichweite von 24 Meter und lässt sich bis auf Höhe der Wasseroberfläche absenken. Ein weiterer Kran am Vordeck kann noch schwereres Gerät und Versorgungsgüter bis 25 Tonnen heben.
Über einen schwenkbaren A-Rahmen am Heck können Netze oder Geräte hinter dem Schiff geschleppt werden.
Für Transporte des wissenschaftlichen Personals und Untersuchungsaufgaben stehen drei Zodiacs (Festrumpfschlauchboote) zur Verfügung. Bei Nutzung dieser Boote muss ein Überlebensanzug getragen werden.
Um weitergehende Untersuchungen an den Proben und lebenden Meerestieren durchführen zu können, verfügt die Polarstern zusätzlich über Aquarien und drei Kühlräume, die mit Temperaturen von −32 °C bis +5 °C kühlen.
Das Arbeitsdeck am Heck ist beheizbar, damit bei Minustemperaturen die Flächen für sicheres Arbeiten eisfrei gehalten werden können.
Für Aufklärungsmissionen über Eis können zwei Hubschrauber vom Typ Bo 105 CBS 4 (seit 2017 BK 117 C-1) eingesetzt werden, für die sich am Heck eine Landeplattform und ein Hangar befinden. Unter Deck befinden sich Lagerräume für Container und Schneefahrzeuge, die mit Hilfe eines Kranes auf die Schelfeiskante gesetzt werden können. Die Hubschrauber gehören der Firma Northern Helicopter aus Emden, die für die Dauer der Expeditionen auch das fliegerische Personal stellt. Aus der Flotte von NHC sind derzeit drei Maschinen für den Polarstern-Einsatz vorgesehen: D-HAOE, D-HARK und D-HAPS. Bei allen dreien handelt es sich um BK 117-C1 und zwar sehr spät gebaute, also recht junge Hubschrauber.Fotograf: Sven Arnold http://www.helionline.net/786-457708-936335/photogallery/15/330/75086///02069.html/
Als eines von wenigen Schiffen verfügt die Polarstern auch über eine Vorrichtung für den ferngesteuerten Tiefseeroboter Victor 6000 aus Frankreich. Unterwassergleiter sind ebenfalls Teil der wissenschaftlichen Ausrüstung.
Einsätze (Auswahl) Seit ihrer Inbetriebnahme ist die Polarstern zu Expeditionen in die Arktis und Antarktis mit international zusammengesetzten Forschergruppen gestartet, teilweise auch im Verbund mit anderen Forschungsschiffen wie z. B. der Healy, dem Forschungseisbrecher der amerikanischen Küstenwache, oder dem schwedischen Forschungseisbrecher Oden.
Unabhängig von den speziellen Experimenten und Forschungsfahrten dient die Polarstern auch als Wetterstation. Auf der Nordhalbkugel gibt es ein dichtes Netz von Wetterstationen auf dem Festland, die regelmäßig Daten für die Wettermodelle liefern. Auf den Meeren sind die Meteorologen jedoch auf Daten von Schiffen angewiesen. Zu diesem Zweck werden jeden Tag, an dem die Polarstern unterwegs ist, Wetterballons gestartet, die entsprechende Daten wie Luftdruck, Windgeschwindigkeit und Temperatur liefern.
Auf der ersten Arktisforschungsreise 1983 beteiligten sich die Forscher der Polarstern am Marginal Ice-Zone Experiment (MIZEX). Weiterhin wurden ozeonographisch-biologische Untersuchungen westlich von Spitzbergen durchgeführt und in der Grönlandsee und vor den Lofoten geologische Proben genommen. 1986 führte die Polarstern das Winter-Weddell-Sea-Project durch. Dafür überwinterte sie vom 6. Mai bis zum 14. Dezember 1986 im Bereich des Weddell-Meeres, ohne sich allerdings vom Treibeis einschließen zu lassen. Das passierte jedoch im Dezember 1990 unfreiwillig, als die Polarstern auf dem Weg zur Antarktis im Eis des Weddell-Meeres stecken blieb. Die Polarstern war am 7. September 1991 zusammen mit dem schwedischen Eisbrecher Oden das erste konventionell angetriebene Schiff, das den Nordpol erreichte. Vorher war das nur atomgetriebenen Eisbrechern und U-Booten gelungen. 1995 und 2001 wurden zwei Expeditionen zur Untersuchung der Eltanin-Impaktstruktur unternommen. Im Januar 1999 lief die Polarstern zu ihrer 16. Antarktis-Expedition aus, um neben anderen Forschungsarbeiten die damals unbemannte Filchner-Station zu bergen, die sich auf dem vom Filchner-Ronne-Schelfeis abgebrochenen Eisberg A-38 befand. Dabei wurden insgesamt circa 120 Tonnen Stationsmaterial und circa 50 Tonnen Geräte wie Pistenfahrzeuge und Schlitten aufgenommen. Ende des Jahres 2000 war die Polarstern am EisenEx-Experiment beteiligt. Die Forscher untersuchten, wie sich eine Düngung des Meeres mit Eisensulfat auf das Planktonwachstum auswirkt und welche Einflüsse dieses auf den Kohlendioxidhaushalt der Atmosphäre hat. Die Nährstoffzufuhr hatte eine Planktonblüte zur Folge, die ein Vielfaches an Biomasse als in ungedüngten Vergleichsgebieten erzeugte. Im antarktischen Frühsommer 2004/05 legte die Polarstern an einer Eisscholle an und ließ sich zwei Monate mit dieser durch das Weddell-Meer treiben. Im Rahmen des ISPOL-Experimentes (Ice Station Polarstern) nutzten die Wissenschaftler die Eisscholle als riesiges Freiluftlabor und untersuchten die lokalen Einflüsse des Meeres, des Eises und der Atmosphäre auf die globalen Geschehnisse. Im Oktober 2005 lief die Polarstern zu ihrer 23. Antarktis-Expedition aus und kehrte erst im Mai 2007 nach 19 Monaten Aufenthalt nach Bremerhaven zurück. Dieses war das dritte Mal, dass die Polarstern über ein Jahr lang in der Antarktis unterwegs war. Im Sommer 2008 umrundete die Polarstern als erstes Forschungsschiff weltweit den Nordpol. Die Fahrt dauerte vom 12. August bis zum 17. Oktober 2008. Ziel war die Erforschung des Alpha-Mendelejew-Rückens sowie des Tschuktschen-Plateaus. Am 7. Januar 2009 lief das Schiff zu der umstrittenen Expedition LOHAFEX aus dem Hafen von Kapstadt aus. Ein vergleichbares Düngungsexperiment fand bereits im Jahre 2004 statt. Seit Ende der 1990er Jahre gibt es an Bord MAX-DOAS-Messungen der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg zur Bestimmung von Spurengasen. Ende Oktober 2012 startete von Bremerhaven aus eine weitere Antarktis-Expedition. Im Verlauf der auf anderthalb Jahre veranschlagten Fahrt, aufgeteilt auf zehn einzelne Fahrtabschnitte, war das erstmalige Überwintern im Südpolargebiet geplant.Überwintern im ewigen Eis. In: Süddeutsche.de vom 27. Oktober 2012, abgerufen am 27. Oktober 2012. Anfang Januar 2015 wurde zum ersten Mal eine Expedition abgebrochen. Die Polarstern hatte bei einer Versorgungsfahrt zur Forschungsstation Neumayer III in der Antarktis einen Schaden am Hydrauliksystem des linken Antriebsstrangs erlitten. Sie kehrte mit einem Zwischenstopp in Kapstadt nach Bremerhaven zurück. Eine Expedition in die Amundsensee wurde abgesagt und 2017 bei der 104. Forschungsreise nachgeholt.