SMARTKAI

Beim Ein- oder Auslaufen in Häfen und Schleusen sowie beim An- und Ablegen bewegen sich Schiffe häufig in schwer einsehbaren Bereichen. Zusätzlich erschweren hydrodynamische und meteorologische Einflüsse – wie starke Gezeitenströmungen und rasch wechselnde Wetterbedingungen – eine zuverlässige und sichere Einschätzung der Manöversituation durch das nautische Personal. Selbst ortskundige Lotsen müssen sich ständig auf plötzlich veränderte Umweltbedingungen einstellen und in jeder Situation sichere Navigationsentscheidungen treffen.

Besonders in Gezeitenhäfen spielt die aktuelle Wassertiefe eine zentrale Rolle, da diese Häfen nur bei ausreichendem Wasserstand angelaufen oder verlassen werden können. Die daraus resultierenden engen Zeitfenster führen häufig zu einem hohen Verkehrsaufkommen – eine der Hauptursachen für Schäden an Schiffen und Hafeninfrastruktur. Im günstigsten Fall bleibt es bei Sachschäden und temporären Nutzungsausfällen für Reeder oder Hafenbetreiber. Im schlimmsten Fall kann es jedoch auch zu Personen- oder Umweltschäden kommen.

Ziele

Ziel des Projekts SmartKai ist die Entwicklung eines schiffsunabhängigen Assistenzsystems, das in die Hafeninfrastruktur integriert wird, um Schäden an Schiffen und in Häfen zu vermeiden oder zu minimieren. Mithilfe innovativer, lokal verteilter und laserbasierter digitaler Sensortechnologie soll ein konsistentes und standardisiertes Lagebild für unterschiedliche Nutzergruppen erzeugt werden. Ein entsprechender Prototyp wird dazu beitragen, Schiffsunfälle und Schäden an der Hafeninfrastruktur zu verhindern. Gleichzeitig ermöglicht das System die direkte Identifikation möglicher Schadensursachen – ein wichtiger Schritt, um diese gezielt zu analysieren, zu adressieren und langfristig zu vermeiden.

Im Rahmen dieses Digitalisierungsprojekts entwickelt die SICK AG ein neues Sensorsystem, das an landseitigen Gefahrenstellen in Wilhelmshaven und Cuxhaven (NPorts) installiert werden soll – beispielsweise an Hafenbecken, Kaimauern oder Schleusentoren.

Eine weitere zentrale Herausforderung besteht darin, Lotsen, Nautiker und Hafenpersonal an Land in die Lage zu versetzen, die bereitgestellten Informationen effektiv zu nutzen – sei es zur sicheren Navigation, zur Mensch-Maschine-Interaktion oder über eine intuitiv bedienbare Benutzeroberfläche. Die Humatects GmbH erforscht in diesem Zusammenhang, wie diese Oberfläche gestaltet sein muss, um die kognitive Belastung aller Nutzergruppen so gering wie möglich zu halten und damit die Sicherheit zu erhöhen.

Die Konsolidierung der verteilten Sensorquellen sowie die Validierung und Evaluierung des Gesamtsystems übernimmt die F&E-Abteilung Transport des OFFIS – unter Einsatz ihrer Technologieentwicklungsplattform eMIR (eMaritime Integrated Reference Platform).