CAPTN Förde Areal

Wir erarbeiten die Infrastruktur für eine praxisnahe Erprobung des autonomen Schiffsverkehrs

Im Projekt CAPTN Förde Areal werden die notwendige Infrastruktur für eine praxisnahe Erprobung des autonomen Schiffsverkehrs entwickelt und weitere Forschungsprojekte initiiert.

Zum Konzept gehört ein integriertes Brückensystem an Bord und an Land sowie ein digitaler Zwilling des Schiffs im Kontrollzentrum an Land. Die Steuerung und Überwachung des Versuchsträgers erfolgt in Echtzeit über das Kontrollzentrum an Land.

Für einen optimalen Datenaustausch in Echtzeit zwischen Schiff und Kontrollzentrum gehört eine stabile IT-Infrastruktur sowie ein verlässliches Mobilfunknetz. Letzteres wird im Projekt CAPTN Förde 5G erarbeitet.

Im Förderzeitraum wird zudem ein sogenanntes digitales Testfeld etabliert, in dem der Forschungsträger computergestützt zum einen autonomes Fahren erproben kann, in dem aber auch sichere Infrastrukturen inklusive eines Kontrollzentrums aufgebaut werden. Die Bundesmarine, Dienstelle für maritime Technologien und Forschung WTD 71, stellt uns als erstes Versuchsareal den Hafen des Marinearsenals in Kiel-Dietrichsdorf für Testfahrten zur Verfügung. Das Sperrgebiet ohne nennenswerte Schiffsbewegungen ist ideal für unsere Zwecke geeignet. Der Versuchsträger „MS Wavelab“ soll sowohl Forschungsplattform für Hochschulen und Forschungseinrichtungen sein als auch Industriepartnern die Möglichkeit eröffnen, neue Lösungsansätze unter Realbedingungen und im Zusammenspiel mit anderen Technologien zu erproben. Im November 2021 wurde der Auftrag zum Bau des Versuchsträgers von der FuE GmbH der Fachhochschule Kiel an die Kieler Werft Gebr. Friedrich vergeben.

Im Februar 2023 wurde das Schiff zu Wasser gelassen und getauft. Mit der Ausrüstung des digitalen Testfeldes ist das Projekt damit beendet. Im Projekt geht die Erprobung autonomer Schifffahrt auch mit Ende der ersten Förderperiode weiter: Ebenfalls im Februar 2023 erhielt das Konsortium unter Leitung der Forschungs- und Entwicklungszentrums Fachhochschule Kiel eine erneute Förderzusage vom damaligen Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) im Rahmen des Programms DTW II.

Mit der Taufe der MS Wavelab im Februar 2023 endete die Aufbauphase des Projekts CAPTN Förde Areal. Im Rahmen des Nachfolgeprojekts FördeAreal II wird das Schiff nun genutzt, um künstliche Intelligenz (KI) in der Schifffahrt praktisch zu erproben.

MS Wavelab – der Katamaran dient der Erforschung und Erprobung der autonomen und (teil-)automatisierten Personenschifffahrt auf der Kieler Förde. (Foto: N. Hanke)

Die MS Wavelab dient dabei den Verbundpartnern dabei als Forschungsplattform für

  • Sprachsteuerung & autonome Fahrt – einfache Zielführung per Sprachbefehl,
  • intelligente Routenberechnung – KI-gestützt, optimiert nach Sicherheit, Energie und COLREG-Konformität,
  • multisensorisches Lagebild & Sensorfusion – Integration von Radar, AIS, Lidar, Wärmebild und Videodaten,
  • Bild- und Videoanalyse – Objekterkennung (Boote, Seezeichen, Hindernisse) und Lagebewertung an Bord anderer Schiffe,
  • Fernsteuerung & Intelligente Datenübertragung – Resilienz durch Bandbreitenprognosen, Anomalieerkennung im Funkverhalten und negative Latenz.

Damit wird die Wavelab zu einer einzigartigen Forschungsplattform für autonome Schifffahrt in Europa.

Finanzierung

Das Projekt wird finanziert aus Förder- und Eigenmitteln der Partner. Dazu wurde im September 2020 ein Antrag an das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI), jetzt Bundesministerium für Verkehr (BMV), im Rahmen der Förderrichtlinie „Investitionen zur Entwicklung von Digitalen Testfeldern an Bundeswasserstraßen“ (DTW) gestellt, der im März 2021 sowie im Februar 2023 vom Bundesverkehrsministerium bewilligt wurde.

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