Der Hafen Antwerpen und die in der Stadt ansässige Universität forschen an Technologien für die autonome Schifffahrt. 3D-Sonarsensoren spielen dabei eine wichtige Rolle.

Ein unbemanntes Schiff bewirke deutliche Kostensenkungen und böte zugleich eine Lösung für die zunehmenden Mobilitätsprobleme und steigenden Preise im Straßentransport, sagen die Partner. Intelligente Schiffe seien damit Teil einer multimodalen Transportidee, zu der der Hafen Antwerpen beitragen möchte, erläutert Svetlana Samsonova, die als Liaison Officer eine ganze Reihe gemeinsamer Forschungsprojekte der Universität Antwerpen und des Hafens Antwerpen koordiniert.

»Mehr als 42 % aller Güter im Hafen Antwerpen wurden im Jahr 2019 per Binnenschiff transportiert. Mit anderen Worten: Die Binnenschifffahrt ist entscheidend für die Erreichbarkeit unserer Stadt und unseres Hafens«, sagt Hafenschöffin Annick De Ridder. Durch die Fokussierung auf Technologien wie die autonome Schifffahrt wolle man den Anteil der Binnenschifffahrt und ihre Wettbewerbsfähigkeit weiter erhöhen.

Kameras haben Defizite bei widrigen Bedingungen

Jan Steckel entwickelt innerhalb des CoSys-Lab, einer Forschungsgruppe der Fakultät für Angewandte Ingenieurwissenschaften der UAntwerpen, Sensorsysteme für schwierige Bedingungen. »Wenn man die autonome Schifffahrt möglich machen will, ist eine kontinuierliche Überwachung der Schiffsumgebung von größter Bedeutung«, erklärt Steckel. »Dazu kann man Kameras verwenden, aber unter widrigen Verhältnissen – etwa bei Staub, Nässe, Schlamm, Rauch oder Nebel – funktionieren sie nicht einwandfrei.«

Für Sonarsensoren seien hingegen auch derart ungünstige Bedingungen kein Problem. Sie lieferten eine zuverlässige Beobachtung der Umgebung und seien zudem erschwinglich. »Wir haben uns von der Echoortung inspirieren lassen, die Fledermäuse nutzen. Sie senden Schallwellen aus. Wenn diese Wellen auf ein Objekt treffen, hört die Fledermaus das Echo dieser Reflexion. So kann das Tier fehlerfrei Kollisionen vermeiden«, erläutert Steckel.

3D-Sensor mit vielen Mikrofonen

Für das Projekt in Zusammenarbeit mit dem Hafen Antwerpen entwickelten die Forscher einen 3D-Sonarsensor mit 32 wasserdichten, fortschrittlichen Mikrofonen. Das Projekt heißt eRTIS, was für »Real Time Imaging Sonar« steht. Die Informationen würden in Echtzeit übertragen, denn andernfalls wäre das Schiff längst mit einem anderen Objekt kollidiert, so Steckel. Und »Imaging Sonar«, weil anhand des reflektierten Schalls, der auf die Sensoren falle, Bilder von der Umgebung erstellt würden.

Erfolgreicher Test Ende 2020

In den letzten Wochen des Jahres 2020 wurde die Technologie bereits auf der »Tuimelaar«, einem Schiff des Hafens Antwerpen, getestet – erfolgreich, wie es heißt. In diesem Jahr soll es ein Folgeprojekt geben: Im Rahmen der »Smart Docking Innovation Challenge« hat der Hafen Antwerpen »grünes Licht« für das Projekt »3D Sonar and Lidar for Vessel monitoring« von Jan Steckel gegeben.