22. März 2018
Abschlussdemonstration des Verbundprojekts LAESSI

LAESSI demonstriert Basistechnologien für autonome Binnenschifffahrt

Die MS Jenny auf dem Main in Würzburg
Bild 1/2, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

Die MS Jenny auf dem Main in Würzburg

Auf dem Binnenschiff wurden am 22. März 2018 ein System mit neuen Assistenzfunktionen für Binnenschiffe demonstriert, das das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit der Alberding GmbH und der Fachstelle für Verkehrstechniken der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes unter Leitung der Firma in-innovative navigation GmbH entwickelte

LAESSI: Neues Assistenzsystem entlastet den Schiffsführer
Bild 2/2, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

LAESSI: Neues Assistenzsystem entlastet den Schiffsführer

Im Verbundprojekt LAESSI (Leit- und Assistenzsysteme zur Erhöhung der Sicherheit der Schifffahrt auf Inlandwasserstraßen) entwickelten Projektpartner aus Industrie, Wissenschaft und Bund ein System mit neuen Assistenzfunktionen für Binnenschiffe. Das System beinhaltet einen Fahrspur- und einen Anlege-Assistenzen, eine Brückenanfahrwarnung sowie eine Conning-Anzeige. LAESSI wurde zum Projektabschluss am 22. März 2018 auf dem Binnenschiff MS JENNY erfolgreich demonstriert.

  • Im Verbundprojekt LAESSI entwickelten Projektpartner aus Industrie, Wissenschaft und Bund ein System mit neuen Assistenzfunktionen für Binnenschiffe.
  • Die in LAESSI erzielten Ergebnisse liefern einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Sicherheit auf Binnenwasserstraßen und entlasten den Schiffsführer.
  • Darüber hinaus sind die Systeme eine Grundvoraussetzung für ein zukünftiges teilautonomes Fahren.
  • Schwerpunkt(e): Sicherheit, Navigation, Automatisiertes Fahren

Der Transport auf der Wasserstraße wandelt sich: Klassische Massengüter wie Kohle und Erz nehmen ab, Container nehmen zu. Gleichzeitig sind Binnenschiffe in den vergangenen Jahren länger, breiter und schwerer geworden und in eine immer komplexere Transportlogistik eingebunden. Die Navigationssensorik der Schiffe, das Radar und der Wendegeschwindigkeitsmesser, haben sich in den letzten zehn Jahren dagegen nur wenig verändert. Um die Technologien den geänderten Gegebenheiten anzupassen und damit die Unfallgefahr zu senken, entwickelte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit der Alberding GmbH und der Fachstelle für Verkehrstechniken der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes unter Leitung der Firma in-innovative navigation GmbH ein System mit neuen Assistenzfunktionen für Binnenschiffe. Am 22. März 2018 wurde das Assistenzsystem in einem Testgebiet auf dem Main in Würzburg erfolgreich eingesetzt und einem Fachpublikum vorgestellt.

20 Kilometer legte das Binnenschiff MS Jenny auf dem Main zurück und passierte dabei zwölf Brücken. Bei der Fahrt wurde es teilweise von den Assistenzsystemen gesteuert, die den Schiffsführer auch beim Anlegen entlasteten. Die erfolgreiche Demonstration war der Abschluss des Verbundprojekts LAESSI (Leit- und Assistenzsysteme zur Erhöhung der Sicherheit der Schifffahrt auf Inlandwasserstraßen). "Das Binnenschiff ist ein umweltfreundlicher und zukunftsträchtiger Verkehrsträger und mit den neuen Technologien machen wir es zu einem sehr sicheren Transportmittel", sagt Dr. Ralf Ziebold, DLR-Projektleiter für LAESSI vom Institut für Kommunikation und Navigation.

LAESSI: vier Systeme in Einem

Die Basis der Assistenzsysteme von LAESSI sind eine hochgenaue und zuverlässige Bestimmung von Position, Höhe und Ausrichtung des Schiffs mit Hilfe der Satellitennavigation und spezieller Korrekturdaten. Zusätzlich zu diesen Korrekturdaten erhalten die Assistenzsysteme aktuelle Informationen zur Wasserstraße. Während der Fahrt überprüft die Brückenanfahrwarnung, ob das Schiff sicher die nächste Brücke durchfahren kann oder ob Steuerhaus und Radarmast abgesenkt werden müssen. Besteht die Gefahr einer Kollision, wird rechtzeitig vor der Brücke eine Warnmeldung angezeigt. Mithilfe des Bahnführungsassistenten ist es zudem möglich, vorab eine Route zu definieren, die das Schiff selbstständig abfährt. Dies gilt auch für stark gekrümmte Flüsse. Der Schiffsführer kann sich dann ganz auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren. Die sogenannte Conning-Anzeige liefert permanent Informationen zu allen Bewegungen des Schiffes, zur Ruderlage und zur Drehzahl der Schiffsschraube. Beim Anfahren der Halteposition hilft der Anlegeassistent, der die Position und Ausrichtung des Schiffes mit den Umgebungsinformationen verknüpft. Der Schiffsführer wird bei diesem anspruchsvollen Manöver unterstützt, indem der Assistent die genauen Abstände zu Kaimauern oder anderen Schiffen angibt.

Automatisierung gewinnt in der Schifffahrt stetig an Bedeutung

"Die zunehmende Automatisierung ist ein wichtiges Thema für die Schifffahrt, denn viele Unfälle sind auf menschliches Versagen zurückzuführen", erklärt Ralf Ziebold. Während der Steuerung eines Schiffes muss der Schiffsführer zahlreiche Parameter beachten, wie etwa die Strömung, die Verkehrslage, die Wetterbedingungen und den Wasserstand. Technologien und Sensoren unterstützen ihn bei seiner Arbeit und erleichtern es, mögliche Gefahrensituationen erkennen und einordnen zu können. Ein entscheidender Vorteil des Binnenschiffverkehrs ist, dass die Transportkosten verhältnismäßig niedrig und die Emissionen der Schiffe im Vergleich zu LKWs gering sind. Mit zunehmender Automatisierung könnten Besatzungskosten reduziert sowie mehr Platz für die Ladung an Bord geschaffen werden. Die Systeme, die innerhalb des LAESSI-Projekts entwickelt wurden, sind eine Grundvoraussetzung für ein zukünftiges teilautonomes Fahren.

Vorhandene Strukturen werden weiterentwickelt

Die Wissenschaftler aus dem DLR-Institut für Kommunikation und Navigation entwickelten während des Projekts Algorithmen, um zuverlässig Positions-, Navigations-, und Zeitinformationen auf dem Schiff bereitzustellen. Um die Kommunikations- und Navigationsdaten senden und empfangen zu können, griffen die Forscher auf die Strukturen des Automatischen Identifikationssystems (AIS) zurück. AIS ist heute Standardausrüstung auf allen Binnenschiffen. Darüber hinaus sind viele Wasserstraßen mit AIS-Landstationen ausgestattet, die Meldungen der Schiffe empfangen und Signale an diese senden können. Die Experten nutzten einen zusätzlichen Sender an den Basisstationen, um mit ihm die Daten für die Assistenzsysteme von LAESSI zu übertragen. Perspektivisch ist geplant, die AIS-Basisstationen so zu modifizieren und zu erweitern, dass sie die Informationen der LAESSI-Systeme standardmäßig aussenden. Aktuell arbeiten die Fachleute des Projekts an der Standardisierung des Gesamtsystems. Darüber hinaus arbeiten die Projektpartner daran, die Systemtechnik weiterzuentwickeln, um weitere Anwendungsbereiche der Binnenschifffahrt wie beispielsweise Schleusenmanöver zu erschließen.

Über das Projekt

In dem Verbundprojekt LAESSI (Leit- und Assistenzsysteme zur Erhöhung der Sicherheit der Schifffahrt auf Inlandwasserstraßen) arbeiteten Partner aus Industrie, Wissenschaft und Bund zusammen. Es wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Programms "Maritime Technologien der nächsten Generation" mit 1,2 Millionen Euro gefördert und endete nach einer Laufzeit von zweieinhalb Jahren mit der erfolgreichen Abschlussdemonstration der Technologien.

Ein Video zum Forschungsprojekt LAESSI finden Sie hier.

Kontakt
  • Julia Heil
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Politikbeziehungen und Kommunikation
    Telefon: +49 2203 601-5263
    Linder Höhe
    51147 Köln
    Kontaktieren
  • Dr. rer. nat. Ralf Ziebold

    Institut für Kommunikation und Navigation
    Telefon: +49 3981 480-195
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Bilder zum Thema
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    Auf dem Binnenschiff wurden am 22. März 2018 ein System mit neuen Assistenzfunktionen für Binnenschiffe demonstriert, das das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit der Alberding GmbH und der Fachstelle für Verkehrstechniken der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes unter Leitung der Firma in-innovative navigation GmbH entwickelte
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