Forschungsprojekt GALILEOnautic ermöglicht autonome Schifffahrt

04.07.2018

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René Zweigel

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Die Ergebnisse des Forschungsprojekts GALILEOnautic wurden jetzt im Hafen Rostock präsentiert. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der RWTH Aachen, der Universität Bremen, der Universität Rostock, der Hochschule Wismar und des IT-Unternehmens SCISYS Deutschland GmbH haben automatisierte Systeme für den maritimen Bereich entwickelt. Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, BMWi, mit 1,6 Millionen Euro gefördert.

 

Die Projektverantwortlichen konnten zeigen, wie durch eine zunehmende Automatisierung der Schifffahrt bei stetig wachsenden maritimen Verkehrsaufkommen in Häfen ein sicherer Verkehrsfluss garantiert werden kann. Hierfür wurden Technologien zum autonomen Navigieren und optimierten Manövrieren von kooperierenden Schiffen in Häfen entwickelt. Im Vordergrund stand die Präsentation des technischen Entwicklungsstandes für ein autonomes, kooperatives Handeln aller an der Navigation der Schiffe beteiligten Akteure im Sinne eines sich selbst abstimmenden Netzwerks.

  Personen fotografieren Schiffe im Hafen Hochschule Wismar/Kerstin Baldauf Mit großem Interesse verfolgten die Teilnehmenden der GALILEOnautic-Abschlusspräsentation die Live-Vorstellungen auf der Unterwarnow gegenüber dem Rostocker Seehafen.

Eine Grundvoraussetzung für autonomes Handeln stellt die hochgenaue und zuverlässige Positionsbestimmung und Navigation dar, wobei auf das neue europäische Satellitennavigationssystem „Galileo“ zurückgegriffen werden konnte. Damit berechnete, aktuelle Informationen über Position, Geschwindigkeit und Orientierung erlaubten eine Vorhersage, wie sich die Schiffe in den nächsten Sekunden und Minuten bewegen. Mit diesem Wissen konnten optimale Handlungsvorschläge für alle Schiffe, beispielsweise in einem Hafen, in einem kooperativen Sinn ermittelt werden. Hierzu zählt die Weiterentwicklung bestehender Manöverassistenzsysteme. Zusätzlich wurden Schiffsregelungssysteme an Bord erstellt, die robust gegenüber sich ändernden Umweltbedingungen und Einflüssen sind. Zur Datenübertragung zwischen allen Verkehrsträgern wurden sichere und permanent verfügbare Kommunikationswege geschaffen. Für den Nahbereich erfolgte eine Kombination unterschiedlicher Sensoren im Sinne einer Nahfelderkennung.

Erst mit der genauen und zuverlässigen Bestimmung von Position, Geschwindigkeit und Orientierung ist der Grundstein für ein automatisiertes System gelegt. „Besonderes Alleinstellungsmerkmal in GALILEOnautic ist die Vernetzung und zentrale Koordination aller beteiligten maritimen Fahrzeuge. Auch wenn ein Teilnehmer nicht vernetzt ist, kann das System adäquat reagieren.“, erklärt Projektkoordinator Dr. René Zweigel vom Institut für Regelungstechnik der RWTH. „Dadurch ist es möglich, Automatisierung auch bei Mischverkehr mit autonomen und nicht-autonomen Systemen umzusetzen. Nur so kann eine Automatisierung Schritt für Schritt gelingen.“

  Schiff im Hafenbecken Hochschule Wismar/Kerstin Baldauf Vom Traditionsschiff aus konnten die Teilnehmenden der GALILEOnautic-Abschlusspräsentation die Live-Vorstellungen auf der Unterwarnow gegenüber dem Rostocker Seehafen gut beobachten – hier nimmt der autonom agierende Katamaran Fahrt auf.

Professor Bodo Wiegand-Hoffmeister, Rektor der Hochschule Wismar, betonte die Bedeutung einer engen Zusammenarbeit von Wissenschaft, Industrie und Politik: „Das Rostocker Umfeld mit seinem Hafen, der sehr guten Infrastruktur und der Nähe zur Universität Rostock und der Hochschule Wismar ermöglichen zukünftige Schritte in Richtung autonome Schifffahrt. Hier wollen wir eine Vorreiterrolle einnehmen“. Er ergänzt: „Die in Rostock verfügbare Forschungsinfrastruktur bietet ideale Bedingungen, um die technischen Voraussetzungen im Verbund aller Partner zu entwickeln.“

Auf dem Traditionsschiff „Typ Frieden“ des Schiffbau- und Schifffahrtsmuseums im IGA Park Rostock fand die Abschlusspräsentation statt. In unmittelbarer Nähe, auf der Unterwarnow gegenüber dem Seehafen, wurden anhand unterschiedlicher Testszenarien mit autonomen Wasserfahrzeugen die Potenziale des entwickelten Systems demonstriert. So waren zwei Schiffe vernetzt und agierten kooperativ. Ein drittes, nicht-vernetztes bemanntes Schlauchboot störte die beiden Schiffe. Sie wichen autonom sowohl untereinander als auch dem störenden Schlauchboot unter Beachtung der geltenden Kollisionsverhütungsregelung und ihrem Fahrziel aus. In einem zweiten Szenario wurde das Potenzial eines Nahfelderkennungssystem gezeigt, das einen Kai bei paralleler Vorbeifahrt der unbemannten Wasserfahrzeuge exakt lokalisieren konnte.

Das dritte Szenario fand im Maritimen Simulationszentrum Warnemünde, MSCW, des Bereiches Seefahrt der Hochschule Wismar statt. Hier wurde die vernetzte Kooperation von Schiffen in sicherheitskritischen Bereichen simuliert: In einer Fahrrinne zum Hafen Rostock begegneten sich zwei Fährschiffe mit jeweils einer Länge von 200 Metern. Die Simulation demonstrierte, wie die Schiffe gemäß der nationalen Kollisionsverhütungsregeln in der engen Fahrrinne einander ausweichen. „Die rasante Entwicklung in diesem Bereich wird weitere Verkehrsträger im maritimen Bereich einschließen“, erläutert Professor Torsten Jeinsch vom Institut für Automatisierungstechnik der Universität Rostock.

Redaktion: Presse und Kommunikation