SmartKai – „Einparkhilfe“ zur Vermeidung von Schäden an Schiffen und Hafeninfrastruktur

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Die Kaianlage Europakai im Amerikahafen in Cuxhaven | Quelle: Foto: NPorts | Download

Äußere Einflüsse behindern ein Schiff oftmals bei einem reibungslosen und schadenfreien Manöver. Gründe hierfür sind neben rasch wechselnden Wetterbedingungen und starken Strömungen, schmale oder beschränkt einsehbare Hafen- und Schleuseneinfahrten. Dazu kommen enge Zeitfenster aufgrund des wachsenden Verkehrsaufkommens. Reeder und Hafenbetreiber müssen sich nicht selten mit Sachschäden und Nutzungsausfall befassen. Schlimmstenfalls gehen solche Schiffsunfälle mit Personen- und Umweltschäden einher.

Das am 1. Dezember 2019 gestartete Forschungsprojekt SmartKai entwickelt ein schiffsunabhängiges Assistenzsystem um Schäden an Schiffen und Hafenanlagen zu vermeiden. Digitale Sensortechnik wird hierfür an der Hafeninfrastruktur montiert. Damit werden Schiffspersonal und ortskundige Hafenlotsen bei An- und Ablegemanövern unterstützt. Das Risiko möglicher Unfälle wird reduziert. Darüber hinaus ermöglicht der technologische Fortschritt, auftretende Schadensfälle nachzuvollziehen und deren Ursachen entgegenzuwirken.

Mit Smart Kai entsteht – basierend auf mehreren Lasersensoren – ein innovatives Hafenassistenzsystem. Es unterstützt den Schiffsführer und den Lotsen mit einem exakten Lagebild des Schiffes im Hafen beim sicheren Anlegen.

Niedersachsen Ports GmbH & Co.KG (NPorts) ist der Verbundkoordinator von dem Projekt SmartKai. Als größter Hafenbetreiber in Deutschland ist das Interesse an der Umsetzung des Assistenzsystems groß. Die Testphasen finden daher in den NPorts-eigenen Häfen statt.

Der Projektpartner SICK AG, mit Hauptsitz in Waldkirch, entwickelt im Rahmen dieses Digitalisierungsprojektes einen neuen Sensortypen, der die speziellen Anwendungs- und Umweltanforderungen erfüllt. Insbesondere unter herausfordernden Bedingungen muss der Sensor verlässliche Daten in das Gesamtsystem liefern. Die SICK AG wird dazu einen LiDAR Sensor mit angepasster Lichtwellenlänge und anwendungsnahem Systemdesign in das Projekt liefern. Die entsprechenden Komponenten werden dann zu Testzwecken von NPorts innerhalb der Häfen in Wilhelmshaven und Cuxhaven installiert. Hierbei werden Orte mit erhöhtem Unfallrisiko, wie Hafenbecken, Schleuse und Kaianlage, ausgewählt.

Die Humatects GmbH aus Oldenburg untersucht, gestaltet und entwickelt ein User Interface (Benutzungsschnittstelle), um die mentale Belastung der Beteiligten gering zu halten. Den Lotsen werden adaptive Informationen zur Verfügung gestellt, um eine sichere Navigation des Schiffes zu ermöglichen.

Der Forschungs- und Entwicklungsbereich „Verkehr“ des Oldenburger Informatikinstituts OFFIS führt die örtlich verteilten Sensoren zusammen und gewährleistet die Überprüfung und Beurteilung des Systems mittel seiner Technologieentwicklungsplattform eMIR (eMaritime In-tegrated Reference Platform).

Die Laufzeit von SmartKai beträgt drei Jahre und wird voraussichtlich bis November 2022 abgeschlossen sein. Das Projektvolumen beläuft sich auf rund 2,4 Mio. Euro, von denen 73% vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur
(BMVI) stammen.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Sebastian Feuerstack, +49 441 9722-509, sebastian.feuerstack@offis.de