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Umsetzung der autonomen Schifffahrt bei Kurzstreckenfähren

Erstellt am: 30.08.2020 | Stand des Wissens: 05.01.2023
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Maritime Logistik, Prof. Dr.-Ing. C. Jahn

Die Entwicklung der lokalen Bevölkerung und des Tourismus in Küstenregionen, Flüssen und Seen schafft zukünftig den Bedarf an neuen Formen der Personenbeförderung auf kurzen Strecken. Eine Möglichkeit zur Verringerung des Personenverkehrsaufkommens auf Straßen und in Städten ist der Transport mit Passagierfähren auf dem Wasser mittels autonomen Kurzstreckenfähren [Lebk18]. Die nachfolgend beschriebenen Projekte befassen sich aktuell (Stand 2022) mit der Umsetzung von autonom fahrenden Passagierfähren auf Kurzstrecken.

An der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegens wird im Rahmen des Projektes milliAmpere Ferry (NTNU) eine autonom fahrende Passagierfähre mit rein elektrischem Antrieb entwickelt. Das Aufladen der in der Fähre verbauten Akkus soll autonom und ohne das Handeln von Menschen erfolgen. Die Fähre soll durch die Verwendung von Radar, Infrarotkameras, optischen Kameras und Lidar (englisch: light detection and ranging) sowie landbasierten Sensoren zukünftige Sicherheitsstandards erfüllen [MAREX18]. Eine verbesserte Version, die milliAmpere 2, war im Oktober 2022 im Zuge eines Testlaufs der Öffentlichkeit zugänglich und transportierte drei Wochen lang Passagiere über den Nidelva [SN22].

Das schweizerische Unternehmen Asea Brown Boveri (ABB) hat im Dezember 2018 in Finnland erfolgreiche Tests mit einer autonom fahrenden Fähre durchgeführt. In einem speziellen Seegebiet ohne Schiffsverkehr bei Helsinki wurde die Suomenlinna II unter Verwendung eines dynamischen Positionierungssystems von Land aus ferngesteuert. Die Tests wurden ohne Passagiere durchgeführt [ABB18].

In gemeinsamen Tests Ende 2018 haben die Unternehmen Rolls-Royce und Finferries die Doppelend-Autofähre Falco autonom fahren lassen [RR18a]. Die Fähre ist mit Sensoren ausgestattet, die in Echtzeit einen Überblick über die aktuelle Situation des Schiffes abbilden. In den Tests konnte das Schiff automatisiert an- und ablegen. Für ein erhöhtes Sicherheitslevel werden die über die Sensoren erfassten Daten an eine Steuerungszentrale an Land übermittelt. In der Steuerungszentrale werden die Schiffsbewegungen von einem Kapitän überwacht. Dieser kann in Gefahrensituation das Schiff fernsteuern [RR18].

Das finnische Unternehmen Wärtsilä hat im Jahr 2018 Tests im Bereich des autonomen Fahrens mit der Fähre Folgefonn unter der Aufsicht der norwegischen Schifffahrtsbehörde durchgeführt. Hierbei gelang das An-, Ablegen und die Fahrt des Schiffes ohne das Eingreifen von Menschen. Die Fähre ist mit einem dynamischen Positionierungssystem, das auf das globale Positionsbestimmungssystem (GPS) zugreift, ausgestattet [Wärt18].

Die vollständige Autonomisierung von Fähren auf Kurzstreckenverbindungen kann zu Arbeitsplatzverlusten durch einen geringeren Bedarf an Bordpersonal führen. Im Bereich der ferngesteuerten Fähren wird es zu räumlichen Arbeitsplatzverlagerungen des nautischen Personals, beispielsweise von Kapitänen, von der Fähre zu Landstationen kommen [WMU19, S. 83].
Ansprechpartner
Technische Universität Hamburg, Institut für Maritime Logistik, Prof. Dr.-Ing. C. Jahn
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Nutzen und Herausforderungen der autonomen Schifffahrt (Stand des Wissens: 05.01.2023)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?512542
Literatur
[ABB18] ABB (Hrsg.) ABB enables groundbreaking trial of remotely operated passenger ferry, Zürich, Schweiz, 2018/04/12
[Lebk18] Andrzej Lebkowski Design of an Autonomous Transport System for Coastal Areas, veröffentlicht in TransNav, Ausgabe/Auflage 12 (1), 2018
[MAREX18] The Maritime Executive (Hrsg.) Autonomous Mini-Ferry Moves Forward in Trondheim, 2018/06
[RR18] Rolls-Royce (Hrsg.) SVAN - Safer Vessel with Autonomous Navigation. Word's first fully autonomousferry demonstration, 2018
[RR18a] Rolls-Royce (Hrsg.) Rolls-Royce and Finferries demonstrate world's first Fully Autonomous Ferry, 2018/12/03
[SN22] Science Norway (Hrsg.) World's first self-driving passenger ferry trialled in Trondheim, 2022
[Wärt18] Wärtsilä (Hrsg.) Wärtsilä achieves notable advances in automated shipping with latest successful tests, 2018/11/28
[WMU19] International Transport Workers Federation Transport 2040: Automation, Technology,
Employment - The Future of Work, 2019
Glossar
Lidar Lidar (Light Detection And Ranging) oder auch Laserentfernungsmessung funktioniert im Prinzip ähnlich wie Radar, nur dass anstatt der elektromagnetischen Wellen Laserstrahlen verwendet werden. Im Gegensatz zu Radar wird die Objektgeschwindigkeit gewöhnlich über mehrere Entfernungsmessungen bestimmt und nicht direkt durch Auswertung des Dopplereffektes. Ein Nachteil der Lidar-Systeme ist die Empfindlichkeit gegenüber Witterung (Nebel, Schnee und Regen, aber auch Gischtfahnen von vorausfahrenden Fahrzeugen) und die mögliche Verschmutzung der Empfangsoptik.
Radar Radio Detecting and Ranging Dieses elektromagnetische Ortungsverfahren beruht auf dem Prinzip des Echos. Man unterscheidet zwischen Primär- und Sekundärradar.
Global Positioning System Global Positioning System (GPS), offiziell NAVSTAR GPS, ist ein globales Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung und Zeitmessung. GPS basiert auf Satelliten, die mit kodierten Radiosignalen ständig ihre aktuelle Position und die genaue Uhrzeit ausstrahlen. Aus den Signallaufzeiten können GPS-Empfänger dann ihre eigene Position und Geschwindigkeit berechnen.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?512828

Gedruckt am Donnerstag, 28. März 2024 09:43:37