Das Hamburger Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML arbeitet und forscht an Lösungen, die dazu beitragen, Schiffsreisen optimaler planen und damit effizienter durchführen zu können. Zu den aktuellen Forschungsvorhaben des CML gehört unter anderem das Projekt FernSAMS, das sich mit dem Einsatz ferngesteuerter Schlepper bei An- und Ablegemanövern großer Schiffe beschäftigt.

Die Rahmenbedingungen der Seeschifffahrt haben sich in den vergangenen Jahren schnell und umfassend gewandelt. Die Digitalisierung von immer mehr Prozessen an Bord und an Land, ein hoher Wettbewerbsdruck und vielfältige Regulierungen beispielsweise für Emissionen haben ein komplexes System von Anforderungen, aber auch von Chancen erzeugt. Assistenzsysteme an Bord von Seeschiffen bieten die Möglichkeit, eine Reihe von technologischen Erfordernissen zu erfüllen und darüber hinaus die Sicherheit und Effizienz des Schiffsbetriebs zu erhöhen.

Assistenz auf See: Routenoptimierung

Bei langen Seereisen spielt besonders die meteorologische Reiseplanung eine bedeutende Rolle für die Effizienz und die Sicherheit. Die Optimierung von Schiffsreisen geschieht mithilfe von Wetter-Routing-Systemen und Diensten, die zahlreich kommerziell angeboten werden und in der Handelsschifffahrt zum Einsatz kommen. Auch das Fraunhofer CML arbeitet an Lösungen für die Verbesserung der operativen Routenplanung, um energieverbrauchsoptimierte Schiffsreisen zu ermöglichen. Unter anderem für ihren Einsatz bei innovativen Schiffskonzepten werden Wetter-Routing-Anwendungen am Fraunhofer CML weiterentwickelt, beispielsweise für Schiffe mit Antriebsunterstützung durch Windenergie, wie dem segelnden Frachtschiffsentwurf VindskipTM, und für unbemannte autonome Schiffe.

Assistenz im Hafen: Ferngesteuerte Schlepper

Insbesondere in stark frequentierten internationalen Häfen führen kontinuierlich wachsende Schiffsgrößen, erhöhte Transportaufkommen und räumlich begrenzte Hafenbecken zu Engpässen. Um dennoch die Sicherheit der Hafenanlagen und der Schiffe zu gewährleisten, werden viele Seeschiffe von einem oder mehreren Assistenzschleppern unterstützt. Durch die große Anzahl beteiligter Personen an der Durchführung der Manöver erhöhen sich jedoch sowohl der Zeitbedarf als auch die finanzielle Belastung für die Reedereien, denn neben der Besatzung eines Seeschiffes sind auch die Besatzungsmitglieder der Assistenzschlepper involviert.

Fortschrittliche Kommunikations- und Steuerungstechniken können heutzutage die Manöverkoordination und Steuerung der Assistenzschlepper von der Brücke des Seeschiffes, von der Brücke des im Verbund agierenden Hauptschleppers oder von Land ermöglichen. Durch den Einsatz von fernsteuerbaren Assistenzschleppern lässt sich der Gesamtablauf der Manöver nicht nur steuern, sondern es werden neue Möglichkeiten eröffnet, moderne Verfahren zur Optimierung der Manöver einzusetzen. Weiterentwickelte innovative Systeme können sichere und effiziente Manöver unterstützen und erheblich zur Wettbewerbsfähigkeit und Umweltverträglichkeit beitragen.

Effizienz in der Schiffsnavigation

An diesem Punkt setzt das Forschungsvorhaben FernSAMS an. FernSAMS steht für den „Einsatz ferngesteuerter Schlepper bei An- und Ablegemanövern großer Schiffe“. Gemeinsam mit den fünf Partnern MacGregor, MediaMobil, MTC Marine Training Center Hamburg und dem Institut für Fluiddynamik und Schiffstheorie der TU Hamburg unter dem Koordinator Voith startete das Fraunhofer CML im September 2017 das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Projekt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines ferngesteuerten Schleppers zur Erhöhung der Sicherheit und Effizienz in der Schiffsnavigation in den Häfen.

Innerhalb des dreijährigen Vorhabens soll der Schiffsentwurf eines ferngesteuerten Schleppers und die Entwicklung sämtlicher für dessen Betrieb erforderlichen Komponenten erfolgen. Diese erstrecken sich von der automatisierten Leinenübergabe über die Kommunikation und den Datenaustausch bis zum Ausbildungsprogramm für Nautiker und einem Simulationsmodell für das Training und die Manöveroptimierung. Mit der erfolgreichen Umsetzung des Projekts werden eine Effizienzsteigerung bei Manövern mit Schlepperassistenz, die Reduktion von Zeitaufwand und Energieverbrauch sowie die Erhöhung der Sicherheit der Manöver erwartet.

Quelle: Schiff & Hafen
Abbildungen: © Fraunhofer CML