Verzeichnis der Pilot- und Forschungsprojekte im Bereich Automatisierung in der Binnenschifffahrt

2018 beschloss die ZKR eine erste internationale Definition der Automatisierungsgrade in der Binnenschifffahrt (Beschluss 2018-II-16). Die ZKR hat ihren Polizeiausschuss damit beauftragt, die Entwicklung der automatisierten Navigation (Navigationsunterstützung bis vollautomatische Navigation) zu verfolgen und eventuelle ordnungsrechtliche Notwendigkeiten zu prüfen.

Das Sekretariat der ZKR veröffentlicht nachstehend ein Verzeichnis der einschlägigen nationalen und internationalen Projekte mit einer Einstufung hinsichtlich des Automatisierungsgrads.

Die Projektbeteiligten werden gebeten, sich für Änderungen oder Ergänzungen zu den laufenden Projekten im Bereich Automatisierung in der Binnenschifffahrt an das Sekretariat (ccnr@ccr-zkr.org) zu wenden.

 

Ref. Nr.
Name des Pilotprojekts
Projektträger
Zeitraum
der
Arbeiten
Land
Automati-
sierungs-
grad gemäß
Beschluss
Kurzbeschreibung
Links
1 LAESSI
„Leit- und Assistenzsysteme zur Erhöhung der Sicherheit der Schifffahrt auf Inlandwasserstraßen“
Konsortium aus vier öffentlichen und privaten Organisationen:
- in-innovative navigation GmbH,
- WSV,
- DLR
- Alberding GmbH
2015-2018 DE 1 Erweitertes Assistenzsystem mit 4 Funktionen:

• Die Brückenanfahrwarnung alarmiert die Schiffsführung rechtzeitig, wenn ein Problem bei der Brückendurchfahrt besteht.
• Der Anlegeassistent zeigt die gemessenen und berechneten Abstände zur Kaimauer oder zu anderen Schiffen an und unterstützt den Schiffsführer so bei dem anspruchsvollen Anlegemanöver.
• Der Bahnführungsassistent entlastet den Schiffsführer auf der Streckenfahrt, indem er das Schiff auf einer zuvor definierten Route hält.
• Die sogenannte Conning-Anzeige stellt permanent alle Bewegungen des Schiffes, die Ruderlage sowie die Drehzahl der Schiffsschraube dar.
www.innovative-navigation.de
2 Shipping Technology
(Shipping factory / Xomnia)
Shipping Technology
(Shipping factory / Xomnia)
2016-… NL 4 Nutzung (vorhandener) nautischer Ausrüstungen für die Datensammlung an Bord und die Erstellung eines Prädiktionsmodells mit Blick auf eine automatisierte Navigation auf der Grundlage künstlicher Intelligenz (KI).
Eingeführtes Basisprodukt: Black Box Pro, das sämtliche Daten aus nautischen Systemen wie Radar, Autopilot, Motorsteuerung und GPS sammelt und in der Cloud speichert. Darüber hinaus Speicherung von Kamerabildern und Marifoon (Binnenschifffahrtsfunk).
Anhand dieser Daten bietet ein „Dashboard“ eine Übersicht über den täglichen Geschäftsprozess und die Möglichkeit, die Geschehnisse bei Ereignissen in der Vergangenheit, wie Kollisionen, Grundberührungen usw., zu reproduzieren.
Künftige Anwendungen (zur Verwendung auf Black Box Pro): statische Kollisionserkennung, dynamische Kollisionserkennung, selbsttätiges Stauen (autostowage), halbautonomes Fahren (auf der Grundlage von Deep-Learning-Algorithmen).
Prädiktionsmodelle werden auf einem Schiff in den Niederlanden (Shipping Factory) bereits unter realen Bedingungen getestet.
shippingtechnology.com
3 Zulu 3, Zulu 4 Zulu Associates Inbetrieb-
nahme der Schiffe 2021/2022
BE 4 Zulu Associates entwickelt ein autonomes Binnenschiff mit einem emissionsarmen bis emissionsfreien Antrieb für die Schifffahrt auf europäischen Binnengewässern. Das Binnenschiff trägt den Namen X-Barge und ist ein Binnenschiff der CEMT-Klasse 4. Ziel ist es, den Nachweis zu erbringen, dass im Jahr 2023 dieser Schiffstyp auf dem Rhein verkehren und eine Zulassung für einen ständigen kommerziellen unbemannten Betrieb erhalten kann. zulu-associates.com
4 NOVIMAR
Das Konsortium umfasst 22 Partner, Logistikunternehmen, Industrieunternehmen, öffentliche Einrichtungen und Forschungseinrichtungen

Koordinator: Netherlands Maritime Technology (NMT)
2017-2021 EU 3 Neues Navigationskonzept mit Schiffskolonnen (Platooning): ein Führungsschiff + Folgeschiffe (fernbedient und mit reduzierter Besatzung).

Forschungsschwerpunkte sind: Schiffskolonne als Geschäftskonzept, Wasserstraßenverkehrssystem, Zusammensetzung und Gestaltung der Schiffskolonne, Navigieren und Manövrieren der Schiffskolonne, Faktor Mensch, Wasserstraßeninfrastruktur und -betrieb, Sicherheit, Vorschriften
novimar.eu
5 Seafar Seafar NV, Hafen Antwerpen, De Vlaamse waterweg
2018-… BE 4 Bestehendes Schiff wird mit Sensoren für eine automatisierte Navigation ausgestattet und fährt auf einer zuvor definierten Fahrtroute unter Berücksichtigung der Umgebung (jedoch mit Fernbedienung).
Test auf dem Albert-Kanal im Dezember 2018 (Schiff Tuimelaar).
Test auf dem Ypres-IJzer Kanal und dem Plassendale-Nieuwpoort-Kanal im November 2019 (Schiff Watertruck X).
Seit April 2020 ist zusätzlich der Einsatz von zwei weiteren Watertrucks auf der gleichen Strecke gestattet. Die Erfahrungen mit Seafar sind sehr positiv. Bislang werden die Tests noch mit Bordbesatzung durchgeführt, aber die Schiffe werden bereits von ihrem Shore Control Center in Antwerpen aus gesteuert. Für ihren Test in der Westhoek werden sie darauf vorbereitet, bald ohne Besatzung zu fahren. Dies geschieht in Abstimmung mit DVW. Seafar hat Sicherheitsverfahren entwickelt und testet diese derzeit, damit die Schiffe auch unbemannt sicher fahren können.
Seit April darf noch ein (anderer) Watertruck (im Auftrag von Celis) auf dem Löwen-Dijle-Kanal fahren. Die eigentlichen Tests werden erst im Oktober 2021 beginnen.
Seit September 2020 testet Seafar auch das Schiff Gamma auf dem Bocholt-Herentals-Kanal und dem Brüssel-Schelde-Kanal. Dieses Schiff ist bemannt: Der Kapitän ist immer an Bord, aber das Schiff wird vom Seafar-Kontrollzentrum an Land (SSC Shore Control Center) von gesteuert.
Seit Februar 2021 verkehrt das Containerschiff DESEO zwischen Zeebrügge und Antwerpen. Bei diesem Antrag waren wir beratend tätig, aber die Genehmigung selbst wurde von der Gemeinsamen Nautischen Behörde GNA (Gemeenschappelijke Nautische Autoriteit ) erteilt. Derzeit wird das Schiff vom Kontrollzentrum an Land in Antwerpen aus mit einer vollständigen Besatzung an Bord betreut. Es ist beabsichtigt, nach dieser ersten Phase zu einer vollständigen Kontrolle durch das Kontrollzentrum an Land und einer reduzierten Besatzung an Bord überzugehen.
Seit März 2021 verkehrt das Binnenschiff Tercofin II zwischen dem Hafen von Antwerpen und Lüttich über den Albertkanal. Es ist immer eine Besatzung an Bord, aber die Kontrolle liegt beim Kontrollzentrum an Land.


www.seafar.eu
6 Autonomous shipping in the “Westhoek” KU Löwen (Katholische Universität Löwen), De Vlaamse waterweg, POM West-Vlaanderen 2017-2019 BE 4 Demonstrator für ein autonomes Güterbinnenschiff ohne Besatzung. Tests mit einem Modellschiff (1:8 der CEMT-Klasse I) auf der Yser im November 2018 und September 2019.
Das Projekt ist abgeschlossen.
www.mech.kuleuven.be
7 Towards Autonomous Inland Shipping KU Löwen
2017-2021 BE 4 Promotionsforschungsprojekt mit dem Schwerpunkt Modellbildung, Identifikation und Bewegungssteuerung von unbemannten Güterbinnenschiffen. Dieses Projekt wurde inzwischen abgeschlossen.    www.mech.kuleuven.be
8 Machbarkeitsstudie – Autonomes Fahren in der Binnenschifffahrt Nordrhein-Westfalen
Ruhr-IHK
Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST)

Westdeutsches Kompetenzzentrum in Sachen Binnenschiff
2018 DE - Mit der Entwicklung des automatisierten und (teil-)autonomen Fahrens in der Binnenschifffahrt werden folgende Chancen verbunden:
- Künftige Entlastung des nautischen Personals und hierdurch Entschärfung des Fachkräftemangels
- Senkung der Transportkosten, sodass auch kleinere Partiegrößen mit kleineren Schiffen wirtschaftlich transportiert werden können
- Vermeidung von Unfällen infolge menschlichen Versagens
- Die mit dem autonomen Fahren einhergehende Digitalisierung und Vernetzung schafft die Voraussetzungen für eine bessere Verknüpfung der Verkehrsträger zu intermodalen und integrierten Transportketten sowie für eine Transparenz der Verkehrsströme.

Der Studie zufolge ist die Rhein-Ruhr-Region bestens als Testfeld für die automatisierte Navigation geeignet, da die Wasserstraßen- und die Hafeninfrastruktur unterschiedliche Voraussetzungen bietet: Es gibt Gebiete mit geringer Verkehrsdichte sowie komplexe Hafenareale. In der Region sind Reedereien, Schiffsbetreiber und verschiedene Institute angesiedelt.
www.ihks-im-ruhrgebiet.de
10 Smart Shipping: Strategic Analysis in the Netherlands for Rijkswaterstaat Rijkswaterstaat 2018 NL - Das Ziel dieses Forschungsprojekts bestand darin, Aufschluss über die möglichen Auswirkungen der Digitalisierung der Schifffahrt (Smart Shipping) auf die Funktion und Aufgabe von Rijkswaterstaat (die niederländische Behörde für Verkehr und Wasserbau) zu geben. Drei Phasen:

- Durchführung einer Szenariostudie mit potenziellen künftigen Szenarien für die Gesellschaft, ausgehend von den derzeitigen Trends und Entwicklungen. (Zeithorizont 2030)

- Untersuchung der möglichen Auswirkungen dieser Szenarien auf die Funktion und Aufgabe von Rijkswaterstaat. Berücksichtigung z. B. der Aspekte Wasserstraßeninstandhaltung, Verkehrsmanagement und potenzielle Veränderungen der (digitalen) Infrastruktur.

- Ermittlung möglicher Maßnahmen oder Schritte, die Rijkswaterstaat angesichts der Prognosen zum jetzigen Zeitpunkt durchführen könnte.
www.rijkswaterstaat.nl
11 Versuchs-und Leitungszentrum Autonome Binnenschiffe Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST)

University of Duisburg-Essen

RWTH Aachen University

Ministerium für Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen
Oktober 2020 (geplante Eröffnung) DE - Das Zentrum stellt die wesentliche Forschungsinfrastruktur dar, die für die nachfolgende Forschung und Entwicklung rund um das automatisierte Fahren in der Binnenschifffahrt erforderlich ist.
Das Zentrum beinhaltet unter anderem:
• einen modernen, frei konfigurierbaren Steuerstand in einem Schiffsführungssimulator mit einem 360° 3D-Projektionssystem
• eine Leitstelle mit 3 Arbeitsplätzen zur Koordinierung des gemischten Verkehrs von konventionellen und automatisierten Binnenschiffen
• 4 Wissenschaftler-Arbeitsplätze mit der erforderlichen Computerausstattung für die Entwicklung KI-basierter autonomer Steuerungssysteme
www.dst-org.de
12 AutonomSOW Alberding GmbH
LUTRA Hafen Königs-Wusterhausen
DLR Neustrelitz
Bundesverband Öffentlicher Binnenhäfen
2019-… DE - Projektziel ist die Erarbeitung eines Konzepts für den Aufbau eines digitalen Testfelds Binnenschifffahrt für den automatisierten und autonomen Betrieb auf der Spree-Oder-Wasserstraße (SOW).

2019 Machbarkeitsstudie zu einem Testfeld Automatisierte und Autonome Binnenschifffahrt auf der Spree-Oder-Wasserstraße
2019 Einrichtung des Testfeldes
202X Testbetrieb auf der Spree-Oder-Wasserstraße
www.autonomsow.de
13 Autonome Schifffahrt auf der Kieler Förde
CAPTN – Clean Foerde-Areal
Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH 03/2021 - 03/2023 DE 3 Das Projekt CAPTN (Clean Autonomous Public Transport Network) beschäftigt sich mit der Entwicklung einer autonomen integrierten Mobilitätskette durch Kombination sauberer autonomer Bus- und Fährverkehre für Kiel. Ziel ist der Aufbau einer innovativen Personenfähre auf der Kieler Innenförde. Die Personenfähre soll als Testträger für die Erprobung (teil-)autonomer Systeme dienen.
www.uni-kiel.de
14 SCIPPPER, “SChleusenassIstenzsystem basierend auf PPP (Precise Point Positioning) und VDES für die BinnenschifffahRt”
Konsortium aus sieben öffentlichen und privaten Organisationen:
- in-innovative navigation GmbH,
- WSV,
- DLR,
- Alberding GmbH,
- Weatherdock AG,
- Argonics GmbH,
- Bundesanstalt für Wasserbau (BAW)
2018-2021 DE 3 Entwicklung eines Fahrerassistenzsystems für die Automatisierung der Schleusenein- / ausfahrt.
Bereitstellung einer landseitigen Server- und Senderinfrastruktur für die Systemintegration, Validierung und Demonstration
www.innovative-navigation.de
15 Captain AI Zusammenarbeit zwischen Captain AI und dem Hafen Rotterdam, Watertaxi Rotterdam und Kotug
2018- NL 4 Captain AI entwickelt eine sichere Lösung für die vollautonome Schifffahrt unter Einsatz von realitätsnaher Simulation, modernsten Sensoren und aktuellen Deep-Learning-Techniken.
www.captainai.com
16 AMS Roboats Massachusetts Institute of Technology (MIT), Delft University of Technology (TU Delft) und
Wageningen University and Research (WUR).
2016-2020 NL ? Im dritten Forschungsjahr werden sich die Aktivitäten unter anderem konzentrieren auf
- ein Upscaling der Navigation und Autonomie von Roboat im Maßstab 1:2. Aufgrund ihrer Größe weisen diese Schiffe eine unterschiedliche Dynamik und ein unterschiedliches Navigationsverhalten auf.
- die Weiterentwicklung des Einrastmechanismus für Prototypen im Maßstab 1:2 zum Ankuppeln einzelner Schiffe oder zum Andocken an die Kais
- die Konzeption und Verfeinerung der Antriebstechnik, des Energiesystems und der elektrischen Ladetechnik für Prototypen im Maßstab 1:2.
- die Weiterentwicklung der Wassersensorik in Zusammenarbeit mit Waternet.
www.ams-institute.org
17 Remote Control Tug Kotug, Alphatron, KPN, M2M Blue, Veth 2018 NL 3 Kotug kann die RT Borkum fernsteuern. Untersucht die Möglichkeit, den gesamten Schleppvorgang ohne Besatzung durchzuführen.
www.kotug.com
18 Sensing Marinminds 2018- NL 4 Eine breite Palette neuer und bestehender Technologien muss in ein System integriert werden. Project Sensing konzentriert sich auf die Entwicklung eines prototypischen On-Board-Sensor- und Datenerfassungssystems. Mit dem Testen von Sensoren und Objekterkennungssoftware für den Automotive-Bereich wird Einblick in die notwendigen Anpassungen und die Entwicklung von Algorithmen für den späteren Einsatz in autonomen Systemen gewonnen.
www.marinminds.com
19 AURIS (AUtonomous Remotely monitored Innovative Ship) MARIN
2018-… NL 4 Mit diesem Projekt soll untersucht werden, welche Sensoren und Analysemethoden zur schiffsseitigen Erlangung eines optimalen Lagebildes der Meeresumwelt und zur Verbindung eines (autonomen) Schiffes mit einem Küstenkontrollzentrum erforderlich sind. Dies geschieht durch die Entwicklung und Erprobung eines modularen intelligenten Lageerkennungsmoduls (ISAM) auf einem 6 m langen Festrumpfschlauchboot.
20 modular Autonomous Underwater Vehicle (mAUV) MARIN 2018- NL 4 Ziel des Projekts mAUV v1.0 ist die Entwicklung einer modularen Unterwasserfahrzeug-(mAUV)-Hardware und -Software, einschließlich eines ersten Konzepts für die 6D-Steuerung und -Zuordnung. Es wird 2019 für Beckenmodellversuche bei MARIN verwendet. In den kommenden Jahren wird das Modell als eine Unterwassertestplattform von MARIN für die AUV-Forschung dienen.
21 AUTOSHIP Das Konsortium besteht aus Industrietechnikanbietern, Logistikunternehmen, öffentlichen Einrichtungen und Forschungsorganisationen, darunter: KONGSBERG Group, Blue Line Logistics, De Vlaamse waterweg, Bureau Veritas, SINTEF und University of Strathclyde.

Koordinator: Ciatech (PNO Group).
2019-2022 EU/BE 4 AUTOSHIP ist ein EU-finanziertes (Horizon 2020) Projekt, in dessen Rahmen ein autonomes Schiff sowie die erforderliche Landkontroll- und operative Infrastruktur mit einem Reifegrad TRL7 und höher gebaut und betrieben werden. Die Erprobung wird bei einer Pilotdemonstration auf Wasserstraßen nahe Antwerpen in Flandern erfolgen. Hierbei handelt es sich um die Demonstration für die Binnenschifffahrt. Eine weitere Pilotdemonstration wird in Norwegen stattfinden: Ein Fahrzeug, das Fischfutter befördert, wird auf einer Route im Kurzstreckenseeverkehr unbemannt zu einer Fischfarm fahren.

Dieses Projekt wird die Entwicklung der nächsten Generation autonomer Schiffe vorantreiben. Das technologische Gesamtpaket umfasst beispielsweise autonomes Fahren, Lageerkennung, Fernüberwachung, elektronischen Routenaustausch sowie Kommunikationstechnologie, die ein hohes Cyber-Sicherheitsniveau und die Integration des Schiffes in eine ausgebaute E-Infrastruktur ermöglicht. Gleichzeitig werden digitale Instrumente und Methoden für Design, Simulation und Kostenanalyse für die Gesamtheit autonomer Schiffe entwickelt.

AUTOSHIP wird es den Schiffsbetreibern und Reedereien ermöglichen, die Rentabilität ihrer Investitionen zu steigern, ihre Wettbewerbsfähigkeit effektiv zu verbessern und ihre Flotten zu erneuern, was ihre Position als Alternative zum Straßenverkehr in der EU stärken wird.

Das Projekt lief im Jahr 2020 an. Im März 2020 steht der Besuch im Testgebiet in Flandern auf dem Programm und es sind verschiedene Workshops zum Thema Kommunikation, Sicherheit, Interaktion mit der Infrastruktur und den anderen Schifffahrtsteilnehmern geplant. Diese Informationen werden bei der Entwicklung der Software und Hardware berücksichtigt.
Eine Analyse der zurzeit geltenden Gesetzgebung (international und national für die Regionen, in denen die Demonstrationen stattfinden werden) wurde begonnen und steht kurz vor dem Abschluss. Ein Supply Chain Mapping wurde für beide Fahrzeuge ausgearbeitet.

www.autoship-project.eu
22 A-SWARM (Autonome elektrische Schifffahrt auf WAsseRstrassen in Metropolenregionen) BEHALA (Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft GmbH)
Infineon
SVA (Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH)
Technische Universität Berlin
Universität Rostock
Veinland GmbH
2019-2022 DE 4 Mit dem Vorhaben soll auf Basis autonomer, koppelbarer und elektrisch betriebener Wasserfahrzeuge ein Beitrag zur modernen Citylogistik geleistet werden. Schwerpunkt ist die Entwicklung und Erprobung autonomer, d.h. bis auf GPS ohne wesentliche landseitige Unterstützung, operierender Wasserfahrzeuge. Die Machbarkeit eines derartigen Systems soll durch einen Demonstratorbetrieb in einem Reallabor im Bereich des Berliner Westhafens (Spree / Charlottenburger Verbindungskanal / Westhafenkanal/ Berlin Spandauer Schifffahrtskanal) nachgewiesen werden. www.behala.de
23 AKOON (Automatisierte und koordinierte Navigation von Binnenfähren) RWTH Aachen University
Voith GmbH & Co
Rheinfähre Maul GmbH
in - innovative navigation GmbH
BMVI
2019-2022 DE 4 Versuchsträger im Forschungsprojekt AKOON ist die Fähre „Horst“ der Rheinfähre Maul, die in der Nähe von Mainz zwischen den Ortschaften Oestrich-Winkel und Ingelheim verkehrt.
Aufgrund enger Passagen, Sandbänken und starker Strömung gilt das Fährgebiet als besonders anspruchsvoll, insbesondere bei niedrigen Pegelständen. Derart schwierige Bedingungen bringen die Fährführer der Rheinfähre bis an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit, weshalb der automatisierte Betrieb von Binnenfähren das Fährpersonal insbesondere in solchen Ausnahmesituationen entlasten kann.
Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Vollautomatisierung in der Binnenschifffahrt legen und als Technologietreiber fungieren. Kommende Entwicklungen im Bereich der Schiffsassistenzsysteme, insbesondere im Bereich der Binnenschifffahrt sollen künftig aus diesem Projekt abgeleitet werden.
www.irt.rwth-aachen.de
24 Prepare Ships ANAVS
Lantmäteriet
RISE
SAAB
Stena Line
TELKO
2019-2022 EU 3 Prepare Ships entwickelt und demonstriert eine intelligente Positionierungslösung durch die Entwicklung und Demonstration einer Datenfusion verschiedener Sensor- und Signalquellen, um eine robuste Navigationsanwendung zu ermöglichen. Die Idee ist, dass Schiffe mit genauer Positionierung auf der Basis von EGNSS, Daten und maschinellen Lernverfahren in der Lage sein sollten, zukünftige Positionen von Schiffen in der Nähe vorherzusagen. Neben einem verringerten Kollisionsrisiko bedeutet dies auch einen zusätzlichen Nutzen in Form eines energieeffizienteren Manövrierens der Schiffe, was auch die (schädlichen) Auswirkungen der Schifffahrt auf die Umwelt reduzieren kann.

www.prepare-ships.eu
25 Ferngesteuertes, koordiniertes Fahren in der Binnenschifffahrt – FernBin Konsortium
Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V. (DST, Koordinator) Dr.-Ing. Jan Oberhagemann
Argonics GmbH
Bundesanstalt für Wasserbau (BAW)
Ingenieurbüro Kauppert
in - innovative navigation GmbH
Rheinisch-Westfälisch Technische Hochschule Aachen (RWTH) Institut für Regelungstechnik (irt)
Universität Duisburg-Essen (UDE)
• Institut für Schiffbau, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT)
• Lehrstuhl Steuerung, Regelung und Systemdynamik (SRS)
• Lehrstuhl für Mechatronik und Systemdynamik (IMECH)

Assoziierte Partner
Imperial Shipping
Rhenus Partnership
Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (ZKR)
07/2020 – 12/2023 DE 3 Das ferngesteuerte Fahren ist ein Zwischenschritt auf dem Weg zum automatisierten Fahren. Im Projekt FernBin werden alle nötigen Komponenten und Voraussetzungen entwickelt, um mit einem ferngesteuerten Binnenschiff die gleiche Transportleistung und Verkehrssicherheit zu erreichen, wie mit konventionell von Bord gesteuerten Schiffen.

Damit können zwei übergeordnete Ziele erreicht werden: Der Fachkräftemangel bei Schiffsführern kann entschärft werden, indem einerseits der Beruf des Schiffsführers für junge Menschen wieder attraktiver wird und andererseits durch den Einsatz von Assistenzsystemen für das Steuern der Schiffe perspektivisch weniger Schiffsführer als Schiffe erforderlich sind. Mit der Fernsteuerung können zudem kleinere Schiffseinheiten wirtschaftlich betrieben werden, mit denen neue Logistikkonzepte realisiert und damit Güterverkehre auf die Wasserstraße verlagert werden können.
Zur Realisierung dieses Vorhabens sind verschiedene Schritte erforderlich. Hierzu gehören zunächst die entsprechenden technischen Ansätze zur Fernsteuerung der Schiffe. Diese umfassen die erforderlichen Sensoren und Aktoren sowie die zugehörigen Schnittstellen, den Fernsteuerstand an Land, das Datenprotokoll zur Gewährleistung einer robusten und sicheren Datenübertragung, Assistenzsysteme zur Bahnführung und zur Kollisionswarnung, sowie eine zentrale Leitstelle für Überwachungs- und Leitfunktionen.
Zur Realisierung der Assistenzsysteme gehört die Prognose des Fahrverhaltens anderer Verkehrsteilnehmer, insbesondere in fließenden Gewässern. Dabei sind vor allem die Manövriereigenschaften der Schiffe und das Verhalten der anderen Schiffsführer als zentrale Parameter zu berücksichtigen.
Das Ziel ist ein adaptives Navigationssystem, das dynamisch auf den umgebenden Verkehr reagiert und Verkehrsinformationen in Echtzeit verarbeitet. Es unterstützt den fernsteuernden Schiffsführer, indem es den Raumbedarf für die Begegnung von Schiffen prognostiziert, visualisiert und in einem
„prädiktiven Modus“ mögliche Optionen des Schiffsführers anzeigt. Dadurch versetzt es ihn in die Lage, das eigene Schiff in Abhängigkeit des Verhaltens anderer Verkehrsteilnehmer sicher und zuverlässig zu navigieren.
in preparation
26 SELECT
Smarte Entscheidungs-assistenz für Logistikketten der Binnenschifffahrt durch ETA-Prognosen
TU Berlin Fachgebiet Logistik,
BEHALA Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft mbH,
Deutsche Binnenreederei AG, Duisburger Hafen AG,
Imperial Shipping Services GmbH, modal 3 Logistik GmbH

Assoziierte Partner: Contargo GmbH & Co. KG, HVCC Hamburg Vessel Coordination Center GmbH, Rhenus PartnerShip GmbH & Co. KG
1.3.2020 – 28.02.2023 DE - Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines IT-Systems für Hafenbetreiber und Reedereien, welches automatisiert und dynamisch die Transportverläufe von Binnenschiffen und damit deren Ankunftszeiten (ETA) an Binnen- und Seehäfen prognostiziert, darauf basierend systemseitig situationsspezifische Handlungsempfehlungen für den wasserseitigen Transport und den Hafenumschlag generiert und einen digitalen Austausch dieser Informationen zwischen den Akteuren ermöglicht
27 AutoBin
Autonomes Binnenschiff – Simulation und Demonstration von automatisiertem Fahren in der Binnenschifffahrt
Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST), University of Duisburg-Essen 10/2019 – 09/2022 DE - Im Projekt wird ein Binnenschiff mit aller erforderlichen Sensorik und Aktorik ausgerüstet. In einem ersten Schritt wird eine auf künstlicher Intelligenz basierende Steuerung in einem Simulator durch maschinelles Lernen so weit entwickelt, dass sie in der Lage ist, das Binnenschiff unter Berücksichtigung des Verkehrsgeschehens und der Verkehrsregeln sicher von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt zu steuern. Nach dem Anlernen im Simulator, erfolgt die Erprobung und Demonstration der Steuerung mit dem ausgerüsteten Binnenschiff auf einem im Vorfeld ausgewählten Testfeld.
28 Marine Litter Hunter DEME Oktober 2020-Oktober 2021 BE 5 Seit Oktober 2020 testet DEME den autonomen Müllsammler Marine Litter Hunter (MLH) an den Temse-Bornem-Schelde-Brücken. In einer ersten Phase wurden die Tests noch mit einer Besatzung durchgeführt, seit März 2021 wird das Schiff ohne Besatzung eingesetzt. MLH fährt nun autonom und kann bei Problemen selbst bestimmte Maßnahmen ergreifen. Bei nicht vorhersehbaren Zwischenfällen kann eine Aufsichtsperson bei Bedarf Hilfe leisten.

Diese Lösung kombiniert eine feste Installation, die passiv kontinuierlich schwimmende Abfälle aus dem Wasser entfernt und ein mobiles System (MHL), mit dem aktiv Abfälle gesammelt werden, die für die Schifffahrt auf der Schelde schädlich sein könnten. Solche größeren auf dem Wasser treibenden Abfälle werden von intelligenten Kameras (KI) erkannt, die auf der alten Temse-Brücke in der Nähe der Fahrrinne installiert sind. Der Müll wird in Pontons gesammelt und regelmäßig mit Hilfe eines Krans, der mit einem Greifer ausgestattet ist, in einen Container umgeladen. Der ortsfeste Kran wird von einem Kranführer mit Hilfe einer kamerabasierten Fernsteuerung per Virtual Reality und 3-D-Vision-Technologie bedient. Wenn der Container voll ist, bringt ihn das MLH-Boot selbstständig zur Anlegestelle, wo der Container von einem Umschlagkran am Belgomine-Kai entladen wird. Der Abfall wird dann in einen Abfallcontainer von De Vlaamse Waterweg nv umgefüllt.
www.deme-group.com
29 ETN-SAS KU Leuven und andere November 2018-Oktober 2022 BE, UK, FR, NL, DE / Autonome Systeme bieten der Menschheit enorme Möglichkeiten, wie z.B. die Befreiung von alltäglichen Aufgaben, die Durchführung riskanter Verfahren und ganz allgemein mehr Zeit für die Dinge, die wir gerne tun. Allerdings mangelt es uns an Vertrauen in viele Formen autonomer Systeme: Das liegt zum Teil in der menschlichen Natur, vor allem aber daran, dass diese Systeme, wie z. B. selbstfahrende Autos, ihre Sicherheit noch nicht unter Beweis gestellt haben. Nur wenn wir diese Systeme sicherer machen, können wir mit einer breiten Akzeptanz rechnen. Das ETN Safer Autonomous Systems (SAS) soll das Vertrauen der Menschen in diese Systeme stärken, indem es die Systeme sicherer macht. Um dieses Ziel zu erreichen und um eine Gruppe hochqualifizierter, verantwortungsbewusster künftiger Innovatoren auszubilden, werden wir 15 Forscher und Wissenschaftler, die am Anfang ihrer Laufbahn stehen, in einem Projekt zusammenbringen, die neue Formen der Systemsicherheitstechnik, der Zuverlässigkeitstechnik, des fehlertoleranten und ausfallsicheren Hardware-/Softwareentwurfs, der modellgestützten Sicherheitsanalyse, der Entwicklung von Sicherheitsgarantien, der Cybersicherheit sowie rechtlicher und ethischer Aspekte untersuchen werden. Die SAS wird die Entwicklung von sichereren autonomen Systemen bei multinationalen Unternehmen wie Bosch aktiv erforschen, möchte aber auch die Entwicklung neuer Sicherheitsdesigns, Modellierungs- und Gewährleistungstechniken anregen, indem sie die Nachwuchsforscher in KMU oder in die eigene Start-Ups einbezieht. Damit die Nachwuchsforscher das, was sie während ihrer Forschung und ihrer Ausbildung im wissenschaftlich-technischen Bereich gelernt haben, in ihrer zukünftigen Karriere in die Praxis umsetzen können, erhalten sie auch eine Ausbildung in Soft Skills, die ihnen hilft, auf allen Ebenen effektiv zu kommunizieren und zu begehrten Bewerbern zu werden. SAS ist eng auf die vorrangigen Politikbereiche der EU abgestimmt und befasst sich mit vielen Themen von Horizont 2020, z. B. industrielle Führung (fortschrittliche Fertigung und Verarbeitung), gesellschaftliche Herausforderungen (intelligenter, grüner und integrierter Verkehr; sichere, saubere und effiziente Energie) und exzellente Wissenschaft. Das wichtigste Ergebnis von SAS werden jedoch 15 gut qualifizierte Mitarbeiter sein, die für die Bewältigung vieler der Probleme ausgebildet werden, mit denen die europäische Industrie heute konfrontiert ist.
Eine der Fallstudien befasst sich mit autonomen Schiffen
etn-sas.eu
30 ETN AUTOBARGE KU Leuven und andere ? BE, NL, NO, SE, DE / Das europäische Ausbildungs- und Forschungsnetz für autonome Binnenschiffe für die intelligente Binnenschifffahrt wird:
• Ausbildung hochqualifizierte Arbeitskräfte für die autonomen Binnenschifffahrt
• Weiterentwicklung der wesentlichen Bausteine des SUDA-Modells eines autonomen Schiffs (Erkennen der Umgebung, Verstehen der Umgebung, Entscheiden über die nächste Aktion/ das nächste Manöver, Handeln entsprechend dieser Entscheidung), die erforderlich sind, damit ein autonomes Schiff die Rolle des menschlichen Kapitäns und der Besatzung übernehmen kann.
• Berücksichtigung der vielen anderen sozio-technischen, logistischen, wirtschaftlichen und gesetzlichen Bedingungen, die für eine erfolgreiche und zukunftssichere Einführung von autonomen Schiffen in der Binnenschifffahrt erfüllt werden müssen.
etn-autobarge.eu
31 HANNAH Unleash Future Boats GmbH, Schleswig 08/2021 - 12/2022 DE 3 Im Projekt HANNAH (High Autonomous Navigation with Artificial Horizon) wird ein neuartiges Sensorsystem entwickelt, welches die zuverlässige Erkennung von Objekten (auf dem Wasser und Schifffahrtszeichen) und die Erzeugung eines künstlichen Horizontes ermöglicht. Die Schleiboote sollen künftig autonom und multimodal fahren können. www.unleash-future-boats.com
32 ELLA Entwicklungszentrums für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST), Duisburg 06/2021 - 06/2023 DE 3 Unter Federführung des Entwicklungszentrums für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST) wird im Projekt ELLA (Entwicklungsplattform im Modellmaßstab für Manöver-Automatisierung) ein schwimmender Testträger im Maßstab 1:6 entwickelt, der als Entwicklungs- und Testplattform für Fragestellungen im Bezug zum automatisierten Manövrieren genutzt werden soll. Ein digitales Testfeld soll auf dem Dortmund-Ems-Kanal im Abschnitt zwischen dem Hafen Dortmund und der Schleuse Waltrop eingerichtet werden. www.dst-org.de
33 SPS, Smart Port Shuttle, Hildesheim BANLabs GmbH, Berlin 06/2021 - 06/2023 DE 2 Das Projekt SPS (Smart Port Shuttle) beschäftigt sich mit der Erstellung und Evaluation eines gesamtheitlichen Konzeptes für einen perspektivisch automatisierten Shuttleverkehr mittels Schubleichtern auf dem Stichkanal Hildesheim. In dem Verbundvorhaben soll ein Navigationssystem in Verbindung mit einem Logistikkonzept erprobt werden. www.iis.fraunhofer.de; www.banlabs.de
34 DigitalSOW - Digitales Testfeld für automatisierte und autonome Binnenschifffahrt auf der Spree-Oder-Wasserstraße (SOW) Alberding GmbH, Wildau 06/2021 - 06/2023 DE 3 Das Projekt DigitalSOW hat zum Ziel den Aufbau und die Inbetriebnahme eines digitalen Testfeldes für das automatisierte und vernetzte Fahren auf der Spree-Oder-Wasserstraße. Dabei soll das Bewegungsverhalten variabler Schubverbandskonfigurationen und deren hochautomatisierter Betrieb untersucht werden. www.digitalsow.de
35 eFTIbarge - Aufbau eines offenen Ökosystems für den Austausch elektronischer Frachtinformationen in der Binnenschifffahrt IBM Deutschland GmbH 08/2021 - 08/2022 Unter Federführung von IBM wird im Rahmen des einjährigen Vorhabens „eFTIbarge“ (Einbindung der Binnenschifffahrt in den modernen digitalen Datenaustausch) eine automatisierte innovative Messaging Plattform entwickelt und erprobt. Die bereits vorhandene Supply Chain Plattform „TradeLens“ soll für den Austausch, die Analyse und die Vorhersage relevanter Frachtinformationen aus der Binnenschifffahrt erweitert werden. www.cml.fraunhofer.de
Zuletzt aktualisiert am: 29.11.2021