CAPTN Initiative erreicht Meilenstein: autonomes Fahren auf der Kieler Förde

Die CAPTN Initiative hat einen weiteren Meilenstein erreicht. Seit kurzem fährt unser Forschungskatamaran MS Wavelab autonom – das heißt, ohne dass ein Schiffsführer eingreifen muss. „Die Bausteine, die wir in den letzten vier Jahren entwickelt haben, kommen nun zusammen. Wir übergeben mehr und mehr Kontrolle an die Computersysteme. Mittlerweile können wir die Ansteuerung des Antriebs, die Pfadplanung sowie die dynamische Anpassung und das abfahren des Pfades dem Computer übergeben – wir müssen dem Katamaran nur noch vorgeben, wo wir am Ende sein möchten“, erklärt Nils Dohse von der Firma ADDIX. Sensoren an Bord der Wavelab und eine inzwischen nahezu hundertprozentige Objekterkennung lassen das Schiff andere Verkehrsteilnehmer beziehungsweise Bojen oder Schwimmern erkennen.

„Das Automatische Identifikationssystem (AIS) und Radar gibt es an Bord von Schiffen schon lange. Diese Systeme liefern Informationen zu anderen Schiffe oder größeren Hindernissen, können jedoch fehlerbehaftet oder unvollständig sein. Wir ergänzen die bestehenden Daten daher mit unseren optischen Erkennungssystemen und erkennen ein Objekt nur bei hinreichend großer Übereinstimmung“, erklärt Dr. Hauke Schramm, Professor für Informationstechnolo­gie an der Fachhochschule Kiel. An dieser sogenannten Sensorfusion arbeiten die Forschenden der FH gemeinsam mit denen an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU).

„Die CAPTN Initiative – zu der auch das Projekt Förde Areal gehört – ist ein Innovationsvorhaben“, erläutert Prof. Dr. Dirk Nowotka, Arbeitsgruppe Zuverlässige Systeme an der CAU. „Wir arbeiten daran, die unterschiedlichen Systeme – zum Beispiel AIS, Radar, Video und Lidar – so zu integrieren, dass sie ein einheitliches Lagebild abgeben.“ In Zukunft sollen noch weitere Sensordaten eingefügt werden wie etwa Sonar- und Audio-Daten.

Bereits seit einigen Monaten gelingt der Wavelab das Ausweichen, Aufstoppen beziehungsweise Umfahren von anderen Verkehrsteilnehmern. Das vom Hersteller von Navigations- und Brückensystemen, Anschütz, installierte automatische System zur Kollisionsvermeidung, analysiert die vorhandenen Sensordaten, um mögliche Kollisionsrisiken mit anderen Schiffen zu erkennen und entsprechende Manöver zu fahren. „Der COLREG-Algorithmus ist vollständig regelbasiert. Er schlägt Fahrwege – sogenannte Trajektorien – vor, die sich bei den Tests unter verschiedenen Bedingungen und Szenarien als durchweg zuverlässig, effektiv und gut parametrisiert erwiesen haben“, sagt Daniel Sommerstedt von Anschütz.

Gemeinsam mit den Projektpartnern – ADDIX GmbH, Anschütz GmbH, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, der Fachhochschule Kiel, der FuE-Zentrum FH Kiel GmbH und dem Wissenschaftszentrum Kiel – arbeitet die CAPTN Initiative an innovativen Technologien für den Schiffsverkehr der Zukunft. In einem nächsten Schritt sollen im Projekt Förde Areal Anlegemanöver erarbeitet werden. Auf lange Sicht sollen weitere Verkehrsprojekte zu Wasser und an Land folgen, um eine nachhaltige, bedarfsgerechte und sichere Mobilitätskette zu schaffen.