Automatisierung der Binnenschifffahrt

SciPPPer - das Schleusenassistenzsystem

DLR beteiligt am Schleusenassistenzsystem SCIPPPER

Erste automatisierte Schleuseneinfahrt eines Binnenschiffs

Schleuseneinfahrten gehören zu den anspruchsvollsten Manövern in der Binnenschifffahrt. Zukünftig sollen Schiffe automatisiert in Schleusen einfahren, um die Sicherheit für Mensch, Schiff und Infrastruktur auch unter schwierigen Bedingungen zu gewährleisten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelten eine Technologie zur hochgenauen satellitenbasierten Positionierung von Binnenschiffen. In einer Realdemonstration im Projekt SCIPPPER wurde damit zum ersten Mal eine automatisierte Schleuseneinfahrt erfolgreich durchgeführt.

Bei einer typischen Schleusenbreite von 12 Metern und einer Schiffsbreite von 11,4 Metern bleiben nur wenige Zentimeter Seitenabstand. Daher erfordern solche Manöver absolute Genauigkeit und höchste Konzentration auch für erfahrene Schiffsführerinnen und Schiffsführer. Zudem können wetterbedingt schlechte Sichtverhältnisse das Schleusen zu einer großen Herausforderung werden lassen. Nicht selten kommt es dabei zu Beschädigungen an Schiff und Schleuse.

Im vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten und von der Firma Argonics GmbH geleiteten Verbundvorhaben SCIPPPER hat das DLR-Institut für Kommunikation und Navigation zusammen mit den Partnern Alberding GmbH, Argonav GmbH, Bundesanstalt für Wasserbau (BWA), Weatherdock AG und der Fachstelle für Verkehrstechnik (WSV) ein Assistenzsystem für die automatisierte Schleusenfahrt entwickelt. Bei Testfahrten in Strasbourg auf der MS Victor Hugo konnte gezeigt werden, dass die Position und die Lage eines Schiffes auch unter den schwierigen Umgebungsbedingungen einer Schleuse bis auf zehn Zentimeter genau bestimmt werden kann.

SciPPPer - Schleusenassistenzsystem basierend auf PPP und VDES für die Binnenschifffahrt
Die Schleusung ist eines der häufigsten aber auch kritischsten Manöver in der Binnenschifffahrt. Typisch für die Wasserstraßen in Deutschland ist die Situation, dass ein 11,40 m breites Schiff in eine 12m breite Schleusenkammer einfährt. Eine Automatisierung dieses Vorgangs zielt hauptsächlich auf eine Erhöhung der Leichtigkeit und Sicherheit des Schiffsverkehrs ab. Technologische Basis für das neue Assistenzsystem ist die Bereitstellung von zuverlässigen und hochgenauen Informationen zur Position, Lage und Geschwindigkeit des Binnenschiffs durch Auswertung der Signale des Globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) mittels des Verfahrens Precise Point Positioning (PPP). In allen Szenarien hat das Assistenzsystem den gefühlten Schwierigkeitsgrad der nautischen Aufgabe gesenkt. Die Intensität der Maschinenkommandos sowie das Tempo der Manöver wurden ebenfalls als ausgewogen beurteilt. In Extremszenarien hat das System die Aufgaben etwas schneller und mit weniger 'Fehlversuchen' gemeistert. Im Februar 2022 wurde eine Vielzahl von Schleusen-Ein- und Ausfahrten mit dem Fahrgastschiff MS Victor Hugo der Reederei CroisiEurope erfolgreich absolviert.

SciPPPer - Schleusenassistenzsystem basierend auf PPP und VDES für die Binnenschifffahrt

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SciPPPer - Schleusenassistenzsystem basierend auf PPP und VDES für die Binnenschifffahrt
Die Schleusung ist eines der häufigsten aber auch kritischsten Manöver in der Binnenschifffahrt. Typisch für die Wasserstraßen in Deutschland ist die Situation, dass ein 11,40 m breites Schiff in eine 12m breite Schleusenkammer einfährt. Eine Automatisierung dieses Vorgangs zielt hauptsächlich auf eine Erhöhung der Leichtigkeit und Sicherheit des Schiffsverkehrs ab. Technologische Basis für das neue Assistenzsystem ist die Bereitstellung von zuverlässigen und hochgenauen Informationen zur Position, Lage und Geschwindigkeit des Binnenschiffs durch Auswertung der Signale des Globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) mittels des Verfahrens Precise Point Positioning (PPP). In allen Szenarien hat das Assistenzsystem den gefühlten Schwierigkeitsgrad der nautischen Aufgabe gesenkt. Die Intensität der Maschinenkommandos sowie das Tempo der Manöver wurden ebenfalls als ausgewogen beurteilt. In Extremszenarien hat das System die Aufgaben etwas schneller und mit weniger 'Fehlversuchen' gemeistert. Im Februar 2022 wurde eine Vielzahl von Schleusen-Ein- und Ausfahrten mit dem Fahrgastschiff MS Victor Hugo der Reederei CroisiEurope erfolgreich absolviert.
Credit:

BAW - Bundesanstalt für Wasserbau

Links und weiterführende Informationen

8. April 2022

Erste automatisierte Schleuseneinfahrt eines Binnenschiffs

Schleuseneinfahrten gehören zu den anspruchsvollsten Manövern in der Binnenschifffahrt. Zukünftig sollen Schiffe automatisiert in Schleusen einfahren, um die Sicherheit für Mensch, Schiff und Infrastruktur auch unter schwierigen Bedingungen zu gewährleisten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelten eine Technologie zur hochgenauen satellitenbasierten Positionierung von Binnenschiffen. In einer Realdemonstration im Projekt SCIPPPER wurde damit zum ersten Mal eine automatisierte Schleuseneinfahrt erfolgreich durchgeführt.

Website des Konsortiums

Ziel des Verbundprojektes SciPPPer (SChleusenassistenzsystem basierend auf PPP und VDES für die BinnenschifffahRt) ist die Entwicklung eines Fahrerassistenzsystems für die Automatisierung der Schleusenfahrt von Binnenschiffen. 

SCIPPPER.de