11.11.2021

Galileonautic2 zur Erforschung automatisierter Schifffahrt

Immer größer, immer schneller, immer mehr – der internationale Schiffsverkehr erlebt einen kaum gekannten Aufschwung. Damit die Sicherheit nicht leidet, braucht es moderne Technik, Automatisierung und Kooperation. Sie untersucht ein Forschungsprojekt des BMWi.

automatisierte Schifffahrt

Seeunfälle in deutschen Gewässern

Allein 2019 gab es 433 Seeunfälle in deutschen Gewässern. Die Zahl nennt eine Pressemitteilung des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) und beruft sich dabei auf Zahlen der Bundesstelle für Seeunfalluntersuchung (BSU). Demnach waren die Unfälle überwiegend menschlich verursacht, also durch:

  • falsche Beurteilung der Situation,
  • falsche oder fehlende Abstimmung der am Unfall Beteiligten,
  • fehlerhafte Bedienung der Navigationssysteme
  • falsche Einschätzung der zur Verfügung stehenden Informationen zur Navigation.

Um dieser Entwicklung Einhalt zu gebieten, sei mehr Automatisierung geboten. Nur sie könne das menschliche Fehlverhalten reduzieren und so das Unfallrisiko senken. Durch effizienteres Manövrieren von Fahrzeugen könne Automatisierung zudem zu besserem Umweltschutz beitragen, etwa durch:

  • Energieeinsparung und
  • dadurch verminderten Schadstoffausstoß.

Die grundsätzliche Machbarkeit automatisierten Schiffsverkehrs hat bereits in den Jahren 2016 bis 2018 das Projekt „Galileonautic“ untersucht.

Das BSH – der Seesicherheit verpflichtet

Das BSH ist die zentrale maritime Behörde Deutschlands. An den beiden Dienstsitzen in Hamburg und Rostock sowie auf fünf Schiffen arbeiten den Angaben zufolge rund 1.000 Beschäftigte aus über 100 Berufen. Im Mittelpunkt der Aufgaben stehen u.a. die Förderung, Sicherheit und Überwachung der Seeschifffahrt, Forschung und Erhebung langer Datenreihen im Bereich der Ozeanographie und Meereschemie, der Wasserstandsvorhersagedienst sowie die nautische Hydrographie, im Rahmen derer amtliche Seekarten erstellt werden. Ein in letzter Zeit stetig anwachsender Bereich ist die Zuständigkeit als Genehmigungs- und Überwachungsbehörde für Offshore-Windenergieanlagen. Als deutsche Flaggenstaatsverwaltung und Dienstleister für die maritime Wirtschaft unterstützt das BSH diese mit Genehmigungen, Haftungsbescheinigungen, Produktprüfungen, Zulassungen und Bereitstellung von Daten.

Fachkräfte- und Nachwuchsmangel in der Seeschifffahrt

Der zunehmende Fachkräfte- und Nachwuchsmangel in der Seeschifffahrt kann nach Ansicht der Forscher zukünftig die Notwendigkeit zu stärkerer Automation maritimer Systeme zusätzlich verstärken. Um sicheren Schiffsverkehr weiterhin zu gewährleisten, sei moderne Technik, mehr Automatisierung und enge Zusammenarbeit aller Betroffenen im maritimen Sektor gefordert.  Wie Schiffsverkehr in Häfen automatisiert werden kann, untersucht das vom Bundesministerium für Wirtschaft geförderte Folgeprojekt „Galileonautic2“ wie sein Vorgänger unter Beteiligung des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH).

Modulares Gesamtsystem

Ziele des jetzt beendeten Folgeprojekts „Galileonautic2“ waren:

  • Entwicklung der entsprechenden Methoden
  • Integration in relevante Anwendungen
  • Überführung in industrielle Lösungen
  • deren Demonstration auf realen Schiffen.

Dazu entwickelten die Projektpartner ein modulares Gesamtsystem, das die freie Wahl zwischen Automatisierungsstufen ermöglicht und deren Potential aufzeigt. Das BSH als assoziierter Partner und Versuchsträger stellte das Vermessungs-, Wracksuch- und Forschungsschiff (VWFS) „Deneb“ zur Verfügung. Es erprobte als Anwendungsszenario ein automatisiertes Anlegemanöver. Zu diesem Zweck wurde die Antriebsanlage der „Deneb“ umgebaut, digitalisiert und automatisiert. Zum Projektabschluss legte das Schiff erfolgreich automatisch in Rostock an.

Voraussetzungen für automatisierte Schifffahrt

Ergebnis des Projektes: diverse Voraussetzungen müssen gegeben sein, um mehr automatisierte Schifffahrt zu ermöglichen:

  • hoher Grad an Vernetzung und Kommunikation,
  • viele und genaue Sensoren,
  • Daten und Informationen,
  • Sensordatenintegrität
  • störungsunempfindliche Systeme zur Schiffsregelung
  • ein regelkonformes kooperatives Handeln aller Verkehrsteilnehmer, unabhängig von ihrem technischen Stand.

Permanent und zuverlässig bekannt sein müssen zudem:

  • aktueller Standort
  • Fahrtrichtung,
  • momentane Geschwindigkeit
  • aktuelle Position jedes Schiffes
  • Anzahl verfügbarer Steuerorgane
  • Beladungszustand
  • zusätzliche bordeigene Sensoren zur exakten Nahfelderkennung
  • sicherer und stets verfügbarer Datenaustausch.

Schutz und Nutzung der Meere

Um die Vereinbarkeit von Schutz und Nutzung der Meere kontinuierlich zu verbessern und das Wissen über die Meere kontinuierlich zu vertiefen, arbeitet das BSH in der maritimen anwendungsorientierten Forschung und an der Entwicklung von Produkten und Dienstleistungen. Untersuchungen und Bereitstellung von Daten zu Seegangsmessungen in Offshore-Windparks und der Aufbau von Schallmessnetzen in Nord- und Ostsee und die Bereitstellung von Daten und technischen Informationen zu Impulsschall im Meer sind Beispiele dafür.

Auch die Entwicklung von Technologien zur Messung von Schiffsemissionen in der Luft gehört dazu. Mit dem BSH Systemlabor Navigation und Kommunikation steht eine Testumgebung für komplexe Navigations- und Kommunikationssysteme zur Verfügung.

Autor: Friedrich Oehlerking (Freier Journalist und Experte für Einkauf, Logistik und Transport)