26.09.2023 •

Forschung für eine nachhaltige und sichere Schifffahrt

  • Das DLR präsentiert auf der 13. Nationalen Maritimen Konferenz 2023 SmartKai – die digitale „Einparkhilfe“ für Schiffe, den Konzeptentwurf für ein Schiff mit nachhaltigem Energiemanagement, satellitengestützte Navigation sowie seine Sicherheitsforschung im maritimen Bereich.
  • Schwerpunkte: Verkehr, Maritime Forschung, maritime Sicherheit, Schutz maritimer Infrastrukturen, Satellitennavigation, Beobachtung der Meere, emissionsarme Schifffahrt, alternative Antriebe
Daten aus der Luft, dem Weltall, vom Wasser und vom Land für maritime...
Daten aus der Luft, dem Weltall, vom Wasser und vom Land für maritime Lagebilder
Das DLR forscht daran, verschiedene Sensordaten in maritimen Lagebildern zusammenzubringen. Dadurch kann die Sicherheit von maritimen Infrastrukturen und die Navigation auf See verbessert werden.
Quelle: DLR

Die maritime Forschung steht vor dem Hintergrund des Klimawandels verstärkt im Fokus gesellschaftlicher Debatten. Innovationen hin zu einer klimafreundlicheren Schiffahrt rücken dabei immer mehr in den Vordergrund. Zudem machen die Sabotageakte an den Ostsee-Pipelines oder auch die europäische Abhängigkeit von globalen Energielieferketten deutlich, wie wichtig es ist, maritime Infrastrukturen zu schützen. Anlässlich der Nationalen Maritimen Konferenz am 14. und 15. September 2023 in Bremen präsentiert das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) seine Kompetenzen und Forschungsarbeiten in den Bereichen der autonomen sowie emissionsarmen Schifffahrt, der maritimen Sicherheit, der Satellitennavigation und der Beobachtung der Meere aus dem Weltraum.

„Sowohl die Sicherheit maritimer Infrastrukturen als auch eine emissionsärmere Schifffahrt sind wirtschaftlich und gesellschaftlich von zentraler Bedeutung. Die beim DLR vorhandene wissenschaftliche Expertise wurde in den letzten zehn Jahren erfolgreich zur Entwicklung sicherheitsrelevanter maritimer Technologien und Systeme eingesetzt“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorsitzende des DLR-Vorstandes, „Für weniger Emissionen durch die Schifffahrt, betrachtet das DLR das System ganzheitlich, vom Hafen bis hin zur Energieerzeugung auf dem Schiff. Dabei hat sich die Versorgung und der Antrieb mit Wasserstoff als ein wichtiger Forschungsschwerpunkt entwickelt.“

Energiesysteme für die Schifffahrt erforschen und erproben
Die Energiesysteme...
Energiesysteme für die Schifffahrt erforschen und erproben
Die Energiesysteme auf Schiffen versorgen die verschiedenen Bereiche und Anwendungen an Bord. Die zu entwickelnden Systeme auf Basis neuer Konverter und erneuerbarer Speichermedien werden die Struktur und den Platzbedarf in Schiffen deutlich verändern. Dabei werden alle Arten von Schiffen vom Tanker, über Frachter, bis zum Kreuzfahrtschiff adressiert.
Quelle: DLR

SmartKai – digitale „Einparkhilfe“ für Schiffe

Häfen stehen vor großen Herausforderungen. Denn bei Anlegemanövern entstehen immer wieder Schäden an der Hafeninfrastruktur und an den Schiffen. Um das zu verhindern, hat das DLR-Institut für Systems Engineering für zukünftige Mobilität im Projekt SmartKai ein hafenseitiges Assistenzsystem entwickelt. Es unterstützt Schiffsführerinnen und Schiffsführer beim Manövrieren. Am DLR-Stand ist ein Lagetisch zur Demonstration des SmartKai-Systems, welches aktuell in Cuxhaven erprobt wird, zu sehen. Im EXIST Wettbewerb innovativer Ausgründungen aus der Forschung konnte sich das Projekt-Team gegenüber der Konkurrenz durchsetzen und die Jury überzeugen. Für die Gründer bedeutet die Ausgründung die Möglichkeit die Forschungsergebnisse der letzten dreieinhalb Jahre in den realen Betrieb zu bringen.

Video: SmartKai – digitale „Einparkhilfe“ für Schiffe
Bei Anlegemanövern entstehen immer wieder Schäden an der Hafeninfrastruktur und an den Schiffen. Um das in Zukunft zu verhindern, hat das DLR-Institut für Systems Engineering für zukünftige Mobilität im Projekt SmartKai ein hafenseitiges Assistenzsystem entwickelt. SmartKai integriert hochrobuste maritime Laser-Sensoren, die an verschiedenen Punkten im Hafenbecken angebracht sind und steht über unterschiedliche Endgeräte im direkten Kontakt mit der Besatzung auf den Schiffen. Die Informationen zu den Bedingungen vor Ort helfen den Schiffsführerinnen und Schiffsführern, das Schiff sicher zu navigieren. Ab September 2023 bringt das Team SmartKai durch eine Ausgründung in den realen Betrieb.

Emissionsarme Antriebe für Schiffe

Schiffe transportieren mehr als 80 Prozent des globalen Frachtaufkommens. Die meisten Schiffe fahren mit Schweröl als Treibstoff. Sie erzeugen dabei knapp drei Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes. Dazu kommen Kreuzfahrtschiffe, die ebenfalls zu den klimaschädlichen CO2-Emissionen beitragen. Das soll sich ändern: Das DLR-Institut für Maritime Energiesysteme entwickelt Technologien für eine Dekarbonisierung der Schifffahrt – für alle Schiffstypen. Auf der Konferenz präsentiert das DLR ein Modell für ein nachhaltiges Energiemanagementsystem an Bord von Schiffen.

Satellitennavigation auf See

Die Forschungsstellen für Maritime Sicherheit in Bremen und Neustrelitz beschäftigen sich als Teil des DLR-Earth Observation Centers mit der Entwicklung von Algorithmen, die aus Radaraufnahmen unterschiedlicher Satelliten Informationen über den Zustand der Meere extrahieren, zum Beispiel Wind, Seegang und treibende Eisberge. Mit Hilfe des berechneten Lagebildes lassen sich Schiffsrouten anpassen oder Bauvorhaben im Offshore-Bereich optimieren. Das maritime Lagebild kann auf einem Exponat mit Touchscreen vor Ort „live“ für die Nord- und Ostsee betrachtet werden. Darüber hinaus kann nachverfolgt werden, wie Radarsatellitenaufnahmen helfen, mit einen Forschungseisbrecher in meereisbedeckten Gewässern zu navigieren.

Sicherheit maritimer Infrastrukturen

Eine der Aufgaben des DLR ist die Bewertung des Sicherheits- und Schutzniveaus von maritimen Infrastrukturen. Ziel ist es, deren Leistungsfähigkeit nachhaltig zu schützen. Offshore-Windparks sind zum Beispiel ein wesentliches Element, um die geplante Energiewende und damit den Ausstieg aus der atomaren und fossilen Energieversorgung umzusetzen. Um seiner gesellschaftlichen und ethischen Verantwortung bei der behandelten sicherheitsrelevanten Thematik nachzukommen, hat das DLR in Bremerhaven eine Forschungsgruppe eingerichtet, die zur Akzeptanz neuer Technologien forscht. Dr. Frank Sill Torres vom DLR-Institut für den Schutz maritimer Infrastrukturen wird die Aktivitäten des DLR in diesem Bereich am 15. September um 11:00 Uhr auf dem Panel „Schutz maritimer Infrastrukturen“ vorstellen.

Gewinnung von Fach- und Nachwuchskräften

Wie auch in anderen Branchen ist das Thema Sicherung und Gewinnung von Fachkräften für die maritime Wirtschaft aktuell von großer Bedeutung. Prof. Sören Ehlers, Direktor des DLR-Instituts für Maritime Energiesysteme und stellvertretender Vorstandsvorsitzender der Gesellschaft für Maritime Technik e. V. (GMT), hält am 15. September um 14:15 Uhr dazu einen Impulsvortrag auf dem Panel „Fachkräftegewinnung und -sicherung“.


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