| Präsidialbüro

Autonome Schiffsführungssysteme mit kontrollierten Umweltbedingungen auf Modellschiffen testen

Gemeinsames Forschungsvorhaben der Fachbereiche Seefahrt & Logistik und Ingenieurwissenschaften

Die nautischen Erfahrungen eines Schiffsführers oder Lotsen in ein automatisches System zu überführen, ist Ziel eines Forschungsvorhabens der Jade Hochschule. (Foto: unsplash)
Die nautischen Erfahrungen eines Schiffsführers oder Lotsen in ein automatisches System zu überführen, ist Ziel eines Forschungsvorhabens der Jade Hochschule. (Foto: unsplash)

Bei der Navigation auf inländischen Wasserstraßen müssen Schiffsführer das Revier gut kennen, um ihre Schiffe unter variierenden Umwelteinflüssen, wie Wind und Strömungen, sicher ans Ziel zu bringen. Die nautischen Erfahrungen eines Schiffsführers oder Lotsen in ein automatisches System zu überführen, ist Ziel eines Forschungsvorhabens der Jade Hochschule.

Automatische Schiffsführungssysteme, wie der Bahnregler, operieren in der Revierfahrt an der Grenze ihrer Arbeitsbereiche und müssen zumeist abgeschaltet werden, so Prof. Dr. Christian Denker aus dem Fachbereich Seefahrt & Logistik und Prof. Dr. Nick Rüssmeier aus dem Fachbereich Ingenieurwissenschaften. Gemeinsam mit einem Team aus wissenschaftlichen Mitarbeitern und studentischen Hilfskräften entwickeln sie ein Sensorsystem mit entsprechender Software, welches Strömungen vor dem Schiff erkennt, auswertet und dann angemessen, rechtzeitig und vollautomatisch darauf reagiert.

Die Wissenschaftler verfolgen dabei zwei Ansätze: Ein mobiles System, welches auf Schiffen platziert werden kann und entsprechende Informationen zur Brücke weiterleitet und ein stationäres System, das an ausgewählten Gefahrenstellen platziert wird und einen Flussabschnitt überwacht.

Testaufbau des Sensorsystems im Manöverbecken der Jade Hochschule in Elsfleth (Foto: Denis Kytschakov)
Testaufbau des Sensorsystems im Manöverbecken der Jade Hochschule in Elsfleth (Foto: Denis Kytschakov)
Manöverbecken mit zwei Strömungsmodifikatoren und „Roof Segment“ des Positionsbestimmungssystems. (Foto: Angela Sandner)
Manöverbecken mit zwei Strömungsmodifikatoren und „Roof Segment“ des Positionsbestimmungssystems. (Foto: Angela Sandner)
Das zu regelnde Modellschiff Inga (Foto: Oliver Köckritz)
Das zu regelnde Modellschiff Inga (Foto: Oliver Köckritz)
Beim Test im Manöverbecken berechnetes Vektorfelder (Foto: Denis Kytschakov)
Beim Test im Manöverbecken berechnetes Vektorfelder (Foto: Denis Kytschakov)

Über das Projekt

Das interne Forschungsprojekt wurde im Sommersemester 2021 realisiert und wird aus Mitteln des Forschungsfonds der Jade Hochschule gefördert. Das Vorhaben wurde durch die von Prof. Dr.-Ing. Holger Korte im Jahr 2003 veröffentlichte Forschung am Manöver-Prädiktions-System „MAPSYS“ an der Universität Rostock inspiriert und bietet neue Möglichkeiten der Prototypenentwicklung im Kompetenzzentrum GreenShipping Niedersachsen.

Projektbeteiligte

Elsfleth: Prof. Dr.-Ing. Christian Denker, Oliver Köckritz (M.Sc.), Timotheus Kisselbach (M.Sc.), Angela Sandner, Bernd Eickmann
Wilhelmshaven: Prof. Dr.-Ing. Nick Rüssmeier, Denis Kytschakov

Erprobung im Elsflether Manöverbecken

Die neue Technik soll zuerst im Elsflether Manöverbecken mithilfe des Modellschiffes „Inga“ erprobt werden. Um hierfür kontrollierte und messbare Bedingungen zu schaffen, wurde das Manöverbecken mit einem Positionsbestimmungssystem ausgestattet, dass die hochgenaue Lokalisierung von Modellschiffen ermöglicht. Hierdurch kann die Genauigkeit öffentlicher Funknavigationssysteme, wie NAVSTAR GPS und Galileo, im Modellmaßstab erzeugt werden.

Über die ebenfalls im Projekt aufgebauten Strömungsmodifikatoren hat das Team die Möglichkeit unterschiedliche Strömungsfelder künstlich zu erzeugen. Die vorliegenden Strömungsverhältnisse werden dabei mit einem neu entwickelten optischen Sensorsystem aus der Umgebung aufgenommen und ausgewertet und an Bord des Schiffes bereitgestellt. Künftige autonome Schiffsführungssysteme, können diese Schnittstelle nutzen, um dem Einfluss der Strömung auf die Schiffsbewegung vorhersagbar entgegenzuwirken. Hierdurch kann das Einsatzgebiet der autonomen Schiffsführungssysteme erweitert werden und Treibstoffverbrauch, und infolge dessen Emissionen, reduziert werden.

"Mit dem Projekt haben die Studierenden praktisch erlebt, was es heißt Disziplinen-übergreifend an einem Thema zusammen zu arbeiten und konnten ihre theoretischen und praktischen Kenntnisse ausbauen."

Prof. Dr. Christian Denker

Ansprechpartnerin in der Redaktion