Beteiligte Wissenschaftler

Prof. Dr.-Ing. Bettar Ould el Moctar
Prof. Dr.-Ing. Dieter Schramm
Dr.-Ing. Rupert Henn
Dr.-Ing. Jens Neugebauer
Dr.-Ing. Frédéric Etienne Kracht
Dr.-Ing. Jan Oberhagemann
M.Sc. Maximilian Jarofka
M.Sc. Maximilian Hohn
M.Sc. Benjamin Kossmann
B.Sc. Yannik Pontz
B.Sc. Jan Mühlen
B.Sc. Benedict Angerhausen

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Projektbeschreibung

Der Binnenschiffsverkehr in Ballungsräumen und auf den Wasserstraßen bietet ein hohes Potenzial für die Automatisierung und den Einsatz klimaschonender und lokal emissionsarmer Antriebssysteme. Die benötigten Basistechnologien und das zugehörige Knowhow existieren teilweise und werden bei anderen Verkehrsträgern eingesetzt. Dennoch erfolgt derzeit noch keine flächendeckende Umsetzung in Form produktiver am Markt erhältlicher Systeme.

Zur Realisierung von teil- und hoch-automatisierten Binnenschiffen mit klimaschonenden Antrieben sind weitere Entwicklungsschritte erforderlich. Hierbei geht es insbesondere um Hardware- und Softwarelösungen, um die vollständige Systemintegration sowie um die Interaktion zwischen Komponenten verschiedener lokal emissionsfreier Antriebssysteme.

Im Rahmen dieses Projekts soll ein Versuchsträger entwickelt und gebaut werden, auf dem Forschung und Entwicklung zur Schließung der oben genannten Lücke durchgeführt werden können. Bei dem Versuchsträger handelt es sich um ein Schiff mit einer Länge von etwa 15 m, welches mit allen zur Fernsteuerung und zur vollständigen Automatisierung der Fahrt (inklusive Schleusen) und der Anlege- und Ablegemanöver erforderlichen technischen Komponenten ausgestattet ist.

Das Schiff wird außerdem mit einem elektrischen Hauptantrieb ausgestattet, so dass verschiedene Energieumwandler eingesetzt werden können. In einem ersten Schritt wird ein hybrides Antriebskonzept verwendet, welches einerseits über einen batterieelektrischen Antriebsstrang und andererseits über einen Brennstoffzellenantrieb verfügt. Die Systeme an Bord sind hard- und softwareseitig modular gestaltet und können somit bei Bedarf ausgetauscht werden.

Der Rumpfentwurf ist an ein Wasserfahrzeug angelehnt, welches beispielsweise in Ballungsräumen für den Transport von Gütern oder Personen eingesetzt werden kann. Durch die Anpassung der Betriebscharakteristik des Schiffes kann die Fahrdynamik so modifiziert werden, dass Forschungsarbeiten für nahezu beliebige Schiffsgrößen realitätsgetreu durchgeführt werden können.

Untersuchungen zu automatisierten und klimaschonenden Systemen in Ballungsräumen sind, insbesondere in Bezug auf die Interaktion zwischen den Fahrzeugen und anderen Verkehrsteilnehmern, auf der Wasserstraße von hohem Wert, da sie besonders hohe Anforderungen an die Systeme stellen. Durch das Versuchsschiff wird ein Technologieträger bereitgestellt, welcher eine hohe Verfügbarkeit und Flexibilität aufweist. Damit ist dieses ein starker Hebel für darauf aufbauende national und international geförderten Forschungsaktivitäten im Bereich Teil- und Vollautomatisierung von Schiffen im Binnenbereich, sowie neuster Technologien von lokal emissionsfreien Antriebssystemen.

Es besteht ein großes Interesse aus der Wirtschaft, „Smart and Green Shipping“ zu realisieren. Dies soll mit dem Forschungsschiff effektiv, kostengünstig und mit hoher Verfügbarkeit erfolgen.

Veröffentlichungen 

Verkehrsministerium NRW

Universität Duisburg-Essen