15. Juli 2022
Live-Vorführung in Cuxhaven:

Ein­park­hil­fe für Schif­fe

Sensoren erfassen die Umgebung und unterstützen Schiffsführerinnen und Schiffsführer beim Anlegen
Sen­so­ren er­fas­sen die Um­ge­bung und un­ter­stüt­zen Schiffs­füh­re­rin­nen und Schiffs­füh­rer beim An­le­gen
Credit: Andreas Burmann

Sensoren erfassen die Umgebung und unterstützen Schiffsführerinnen und Schiffsführer beim Anlegen

In Cux­ha­ven hat am 13. Ju­li 2022 ei­ne Li­ve-Vor­füh­rung im Pro­jekt Smart­Kai statt­ge­fun­den. Das in­no­va­ti­ve For­schungs­pro­jekt er­ar­bei­tet ein ha­fen­sei­ti­ges As­sis­tenz­sys­tem, das Schiffs­füh­re­rin­nen und Schiffs­füh­rer beim Ma­nö­vrie­ren un­ter­stützt.
  • In Cuxhaven hat am 13. Juli 2022 eine Live-Vorführung im Projekt SmartKai stattgefunden.
  • Ziel ist, die Sicherheit bei der Hafeneinfahrt und -ausfahrt, beim Anlegen und bei Schleuseneinfahrten zu erhöhen.
  • In die Kaianlage integrierte LiDAR-Sensoren erfassen die Umgebung und liefern Schiffsführerinnen und Schiffsführern ein umfassendes Bild der Umgebung/Bedingungen vor Ort.
  • Schwerpunkte: Mobilität der Zukunft, maritime Infrastruktur

In Cuxhaven hat am 13. Juli 2022 eine Live-Vorführung im Projekt SmartKai stattgefunden. Das innovative Forschungsprojekt erarbeitet ein hafenseitiges Assistenzsystem, das Schiffsführerinnen und Schiffsführer beim Manövrieren unterstützt. Im Projekt arbeiten mehrere Partner zusammen: das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Niedersachsen Ports, der Sensorenspezialist SICK und die IT-Firma Humatects.

Nach zweieinhalbjähriger Entwicklungszeit ist SmartKai – ein Förderprojekt im Rahmen des Programms Innovative Hafentechnologien (IHATEC) in den Probebetrieb gestartet. Ziel ist, die Sicherheit bei der Hafeneinfahrt und -ausfahrt, beim Anlegen und bei Schleuseneinfahrten zu erhöhen und Schäden an Schiffen und Hafeninfrastruktur zu vermeiden. Die Live-Vorführung war der erste große Testlauf. Er fand im Rahmen eines Anlegemanövers der Fähre „Sealandia Seaways“ an der RoRo-Brücke des Europakais in Cuxhaven statt.

LiDAR-Sensoren unterstützen beim Anlegen

Hochrobuste maritime LiDAR-Sensoren, die vorab auf der Kaianlage und in die Leinenabweiser integriert wurden, erfassen die Umgebung. LiDAR-Sensoren arbeiten mit Lasertechnologie und können unter anderem Abstände und Geschwindigkeiten schnell und präzise bestimmen. Die so ermittelten Daten werden durch das SmartKai-System aufbereitet und in Echtzeit den Schiffsführerinnen und Schiffsführern zur Verfügung gestellt. So können sich diese ein umfassendes Bild der Umgebungsbedingungen machen.

Insgesamt acht LiDAR-Sensoren erfassen die Umgebung und filtern die Daten auf Plausibilität. Das bedeutet, dass fehlerhaft erscheinende Daten direkt verworfen werden. Nur ein vorgefilterter, bereinigter Datensatz wird weitergegeben. Dieser Datensatz fließt dann in das SmartKai-Assistenzsystem, welches das DLR entwickelt hat. Dort werden die Daten aufbereitet und an die Firma Humatects weitergegeben. Das IT-Unternehmen hat sich auf Mensch-Maschine-Interaktionen spezialisiert.  Es bereitet die Daten für eine Visualisierung auf. Dieser Vorgang passiert in Echtzeit. Die Verzögerung wird dabei möglichst geringgehalten und soll zukünftig weniger als eine Sekunde betragen. Die Datensätze können über Smartphone, Tablet oder AR-Brille gesichtet werden.

Das System soll künftig in weitere Kaianlagen, Hafeneinfahrten, Schleusen und Brücken integriert werden.

Hintergrund

SmartKai ist ein hafenseitiges Assistenzsystem zur Unterstützung von Anlege-, Durchfahrts- und Schleusenmanövern. In all diesen Situationen müssen Schiffe in schwer einsehbaren Bereichen manövrieren. Dazu kommen eine hohe Verkehrsdichte im Hafengebiet, wechselnde Umweltbedingungen oder Zeitdruck. Deshalb entstehen häufig Schäden an Schiffen und Kaianlagen. SmartKai setzt hier an. Das System integriert hochrobuste maritime LiDAR-Sensoren, die an verschiedenen Punkten im Hafenbecken angebracht sind und steht über digitale Schnittstellen sowie über unterschiedliche Endgeräte im direkten Kontakt mit der verantwortlichen Besatzung auf den Schiffen. Die Informationen zu den Bedingungen vor Ort helfen den Schiffsführerinnen und Schiffsführern, das Schiff sicher zu navigieren. Manöver in engen Räumen können so besser gesteuert werden und es kommt zu weniger Schäden.

Ein besonderer Vorteil dieser Technologie besteht in ihrer Benutzerfreundlichkeit. Die Interaktion zwischen Mensch und Maschine und das passende Design bringen große Herausforderungen mit sich. Aus diesem Grund wurde viel Wert darauf gelegt, die Visualisierung nutzerfreundlich zu gestalten. So wird gleichzeitig die Sicherheit der Navigation erhöht.

Kontakt
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    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)

    Kom­mu­ni­ka­ti­on und Pres­se
    Telefon: +49 421 24420-1908
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  • Dr. Sebastian Feuerstack
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut Sys­tems En­gi­nee­ring für zu­künf­ti­ge Mo­bi­li­tät
    Escherweg 2
    26121 Oldenburg
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LiDAR

Lidar oder LiDAR ist eine abkürzung aus dem Englischen: Light detection and ranging. LiDAR dient beispielsweise der optischen Fernmessung atmosphärischer Parameter. Es ist eine Form des dreidimensionalen Laserscanning. Statt der Radiowellen wie beim Radar werden Laserstrahlen verwendet.