Fernsteuerung von Binnenschiffen im Fokus

In einem neuen Verbundprojekt entwickeln drei Lehrstühle der Universität Duisburg-Essen (UDE) Systeme zur Fernsteuerung von Binnenschiffen. Koordiniert wird „FernBin“ vom Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST). Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt, an dem auch die RWTH Aachen, die Bundesanstalt für Wasserbau, Unternehmen aus Stuttgart sowie assoziierte Partner aus der Binnenschifffahrt beteiligt sind, mit sechs Millionen Euro.

„Eine Fernsteuerung von Frachtschiffen bis hin zum automatisierten Fahren ist nicht nur innovativ, sondern auch deutlich attraktiver für die Schiffsführenden. Sie stehen nicht mehr direkt an Bord, sondern an einem Fernsteuerstand an Land – und hätten so einen festen Arbeitsplatz in Wohnortnähe“, heißt es in einer Mitteilung der UDE. Unterstützt durch Assistenzsysteme, die etwa vor Kollisionen warnen, ließe sich sogar mehr als ein Schiff gleichzeitig steuern. Das erhöhe die Effizienz und senke die Kosten. „Damit kann die Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit in der Binnenschifffahrt substanziell verbessert werden“, sagt DST-Direktor Professor Bettar el Moctar, Experte für Schiffs- und Offshore-Technik.

Am Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme wird derzeit das Versuchs- und Leitungszentrum Autonome Binnenschiffe „VeLABi“ fertiggestellt. Dort konzipieren die drei beteiligten UDE-Lehrstühle einen Steuerstand mit Schnittstellen zu einem realen Testschiff, das den Forschenden von einer Reederei zwischen den Einsätzen auf den Binnenwasserstraßen zur Verfügung gestellt wird. „Damit die einzelnen Komponenten gefahrlos entwickelt und ausprobiert werden und später auch die Schiffsführer unfallfrei trainieren können, wird es einen digitalen Zwilling dieses Testschiffes geben“, erklärt Mechatronik-Professor Dieter Schramm.

Die Assistenzsysteme müssen das Fahrverhalten aller Verkehrsteilnehmer auf Wasserstraßen präzise vorhersagen und berechnen, ob sich diese in ausreichendem Abstand zueinander sowie zu festen Bauwerken bewegen. Hierfür entwickeln die UDE-Wissenschaftler mathematische Modelle und statistische Verfahren.

Ein weiterer Schwerpunkt im „FernBin“-Projekt ist die verlässliche Mensch-Maschine-Interaktion. „Eine ferngesteuerte Schiffsführung muss eine permanente Kontrolle haben. Alle Handlungsabläufe in normalen wie in Notfallsituationen müssen maschinell unterstützt werden. Das werden wir am virtuellen wie am realen Schiff umsetzen“, sagt Professor Dirk Söffker, Steuerungs- und Regelungsexperte.

In zweieinhalb Jahren soll es einen ersten Praxistest mit geschulten Schiffsführern am Ende des Dortmund-Ems-Kanals zwischen dem Hafen Dortmund und der Schleuse Waltrop geben. Das Testfeld wird dafür mit der entsprechenden Mobilfunkabdeckung ausgestattet. bek