Wissenschaft

HAG­GIS und LABS­KAUS sor­gen für mehr Si­cher­heit auf See

08.10.2021

DLR Deutsches Zentrum für Luft- und RaumfahrtBremen | Oldenburg: Das Testfeld e-Maritime Integrated Reference Platform (eMIR) trägt dazu bei, die Schifffahrtvon morgen sicherer und effizienter zu machen. eMIR bietet als maritimes Testfeld der Industrie, kleinen und mittleren Unternehmen sowie Forschungsinstituten die Möglichkeit, hochautomatisierte Assistenzsysteme und Konzepte für autonome Schiffe zu erforschen und zu entwickeln. Betrieben und stetig weiterentwickelt wird eMIR vom Institut für Systems Engineering für zukünftige Mobilität des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Zusammenarbeit OFFIS.

  • DLR erprobt hochautomatisierte Assistenzsysteme und Konzepte für autonome Schiffe.
  • Maritimes Testfeld eMIR ermöglicht kleinen und mittleren Unternehmen sowie Forschungsinstituten, technologische Neuentwicklungen unter Simulations- und Realbedingungen zu testen.
  • Schwerpunkte: Verkehr, Maritime Assistenzsysteme, Autonome Schifffahrt

HAG­GIS und LABS­KAUS sor­gen für mehr Si­cher­heit auf See

Foto: Laserscanner zur Abstandsmessung zwischen Schiff und Kaimauer am Hannoverkai in Wilhelmshaven, im Rah­men ei­nes ak­tu­el­len For­schungs­pro­jekts wird ei­ne "Ein­park­hil­fe" ent­wi­ckelt, die es er­mög­licht, kom­pli­zier­te­re An- und Ab­le­ge­ma­nö­ver in Ha­fen- und Schleu­sen­be­rei­chen zu er­leich­tern. Es ist hier­bei mög­lich, mit ent­spre­chen­der La­ser­sen­so­rik den Ab­stand zwi­schen Kai­mau­er und Schiff zu er­mit­teln, um so dem Schiffs- und Lot­sen­per­so­nal ein si­che­re­res Ma­nö­vrie­ren zu er­mög­li­chen. Das For­schungs­boot legt mit­hil­fe ei­nes Sen­sors an Foto: DLR Credit: OFFIS - Institut für Informatik

„Durch das global wachsende Verkehrsaufkommen auf See steigt die Bedeutung autonomer und automatisierter Systeme. Assistenzsysteme unterstützen Schiffs- und Hafenpersonal dabei, Schäden an Schiffen sowie ihrer Ladung, der Natur und vor allem Personenschäden entgegenzuwirken“, erläutert Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandvorsitzende des DLR. „Die maritime Forschung des DLR untersucht dafür den Einsatz hochautomatisierter Systeme für mehr Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Dazu gehören Technologien zur Navigation und Kommunikation, die im Testfeld eMIR erprobt, verifiziert und validiert werden können.“ 

„Digitalisierung ist ein wichtiger Beitrag für die Gestaltung der Mobilität der Zukunft“, ergänzt Prof. Axel Hahn, Direktor des DLR-Instituts für Systems Engineering für zukünftige Mobilität. „Hierfür stehen uns heute Sensorik und Aktuatorik mit Funktionen auf Basis von künstlicher Intelligenz zur Verfügung. In unserem Testfeld können wir neue Technologien erproben und validieren, sodass diese zukünftige Anwender sicher und zuverlässig unterstützen“.

Im Fokus: Technologieentwicklung und Absicherung

Die Forschenden sammeln zunächst spezielle Daten über Schiffsbewegungen und Umweltbedingungen. So können sie Rückschlüsse ziehen, wie häufig bestimmte Situationen auftreten und unter welchen Bedingungen. „Das ist wichtig, um zukünftige Assistenzsysteme so zu konzipieren, dass sie ihren Anwenderinnen und Anwendern Handlungsempfehlungen geben können“, erklärt Prof. Hahn. eMIR bietet eine Plattform, um Technologien zu entwickeln sowie Methoden, um Systeme zu verifizieren und zu validieren. Ein Assistenzsystem ist zum Beispiel eine für Schiffslotsinnen und Schiffslotsen entwickelte „Einparkhilfe“, wie man sie aus dem Automobilsektor kennt. Das Schiffs- und Lotsenpersonal auf einer Schiffsbrücke bekommt dabei Daten über ein Tablet oder eine VR-Brille angezeigt. Das unterstützt sie in schwer einsehbaren Hafen- und Schleusenbereichen bei An- und Ablegemanövern. So lassen sich Schäden an Schiffen, Hafeninfrastruktur und Umwelt – und schlimmstenfalls Unfällen mit Personenschäden – vorbeugen.

Maritime Verkehrssimulation

Das Testfeld besteht aus zwei Teilen: Eine simulationsbasierte und eine reale Testumgebung auf See. Die virtuelle Co-Simulationsinfrastruktur HAGGIS umfasst auf künstlicher Intelligenz basierte Umwelt-, Verkehrs- und Schiffssimulatoren. Mit ihrer Hilfe können die Risiken und die Effizienz innovativer maritimer Systeme noch während der Produktentwicklung abgeschätzt werden. In dieser sicheren Simulationsumgebung können beispielsweise Systeme zum Vermeiden von Kollisionen getestet werden, ohne dass sich Mensch und Material einem Risiko real auszusetzen. Zudem sind simulationsbasierte Tests wesentlich kostengünstiger.

Erprobung in realen Seegebieten

Parallel zu HAGGIS existiert das physische Testfeld LABSKAUS, in dem die maritimen Systeme anschließend unter Realbedingungen getestet werden. Das Seegebiet von Brunsbüttel über Cuxhaven und Wilhelmshaven bis nach Helgoland wurde zu diesem Zweck instrumentiert. Die schrittweise durchgeführte Erprobungsmethode von automatisierten Systemfunktionen verspricht aussagekräftige Ergebnisse, weniger Kosten und deutlich geringere Risiken. Zudem lassen sich Hardware und Simulationen auch auf See verknüpfen. Eine vollständige Schiffsbrücke installiert in einem seegängigen Container kann an Häfen aufgestellt werden oder auf Schiffen mit an Bord gehen. Mit ihr sind vor Ort am Hafen oder auf See Experimente möglich. Diese Brücke nutzt neben Radar und künstlicher Intelligenz auch kamera- und laserbasierte Sensorik. Mit dem Forschungsboot Josephine verfügt das DLR zudem über ein eigenes Versuchsboot. Es dient als Sensor-Plattform, ist aber auch vollständig fernsteuerbar. Damit bietet es eine ideale Testumgebung für hochautomatisierte Fahrfunktionen im maritimen Bereich.

Der Aufbau von eMIR profitierte von der langjährigen Kooperation mit Partnern aus Forschung, Industrie und Behörden, insbesondere dem Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH). Im DLR wird das maritime Testfeld federführend vom Institut für Systems Engineering für zukünftige Mobilität geplant und weiterentwickelt. Zudem bringen die DLR-Institute für Verkehrssystemtechnik, Kommunikation und Navigation sowie dem Institut für den Schutz maritimer Infrastrukturen ihre Kompetenzen in dem Projekt ein.

In Kooperation mit dem automobilen Testfeld Niedersachsen des DLR entsteht eines der weltweit größten zusammenhängenden Testfelder zum multi-modalen Güterverkehr.

(Pressemeldung vom 08.10.2021)
Quelle: DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt | Foto: DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Firmennews
Rostock Port
ThyssenKrupp AG
SHS - Stahl-Holding-Saar GmbH & Co. KGaA
Rhenus SE & Co. KG
Phoenix Contact GmbH & Co. KG
HOYER GmbH Internationale Fachspedition
GfK SE
ECE Projektmanagement G.m.b.H. & Co. KG
Statistisches Bundesamt (Destatis)
Fresenius Medical Care AG & Co. KGaA
Lufthansa Cargo AG
Zeppelin GmbH
Newsletter

Melden Sie sich zum Newsletter an und wir informieren Sie aktuell über neue Meldungen auf nordic market.

Hier anmelden!

FIRMENGLOSSAR auf nordic market
PRODUKTGLOSSAR auf nordic market