Roboter in der Schifffahrt

Im Hafen und auf See läuft vieles mit Hilfe von „Maschinenmenschen“ schneller Dienstroboter, die uns unsere Arbeit abnehmen, haben viele Vorteile und sind daher bereits alltäglich. In vielen Gärten halten Roboter den Rasen kurz und in vielen Wohnungen saugen sie den Boden. Gefährliche Aufgaben sind für sie kein Problem, sie finden monotone, repetitive Arbeit nicht ermüdend und arbeiten effizient, präzise und ausdauernd – wenn der Mensch schon längst in der Koje liegt. Sie sind schon da! Auch in der Schifffahrt verrichten Roboter bereits ihre Arbeit. Das Laden und Löschen der Schiffe erfolgt z. B. im Hafen von Rotterdam, dem größten Seehafen Europas, vollautomatisch.

Magnet Crawler II, DFKI GmbH, Foto: Felix Bernhard
Der Magnet Crawler II ist ein leichter Kletterroboter für magnetische Oberflächen. Der Roboter besitzt eine kippbare Kamera, zwei LED-Scheinwerfer, eine Tracking-LED, Lithium-Polymer-Akkus und wird über WLAN gesteuert (DFKI GmbH, Foto: Felix Bernhard)

Prozessoperatoren überwachen die Kranbewegungen vom Büro aus. Ein Kran hebt einen Container aus dem Schiff und setzt ihn auf ein automatisches Fahrzeug – die sogenannten Automated Guides Vehicles (AGV), die den Transport ins Depot übernehmen. Sie sind unbemannt, vollautomatisiert und erkennen selbst, wann ihr Akku fast leer ist. Dann fahren sie zur Akku-Wechselstation und bekommen dort von einem Roboter einen neuen Akku.

Viele weitere Bereiche in der Schifffahrt und Logistik bieten sich für den Einsatz von Robotern an. Mitarbeiter im Lagerhaus laufen pro Schicht etwa 11 bis 24 Kilometer. Wenn Roboter die Produkte im Lager transportieren und zum Menschen bringen würden, würde durch die höhere Effizienz und Ausdauer viel Zeit und Geld gespart werden. Weltweit wird die Arbeit in Lagerhäusern aber noch zu 80 % von Menschen ausgeführt. Ein Grund sind die unterschiedlichen Produkte, die eingelagert werden. Die vielen verschiedenen Formate machen die für Roboter notwendige Normierung sehr kompliziert und kostenintensiv. Zurzeit wird an diesem Problem nachhaltig geforscht.

Roboter fahren die Wände hoch und fürchten weder Dreck noch Gefahr

Ein weiteres Forschungsgebiet betrifft die Säuberung und den Erhalt von Schiffskörpern und -tanks. Ihre Wartung erfolgt derzeit noch unter hohem Personaleinsatz. Die Reinigung eines Schiffsrumpfs nimmt rund acht Tage in Anspruch und verursacht Kosten von 100.000 bis 200.000 EUR – bei circa 56.000 Schiffen (> 500 Tonnen), die heute auf den Weltmeeren unterwegs sind, eine enormes Ersparnispotential.

Wenn es nach dem EU-Projekt-Team „BugWright2“ der Universität Trier und ihren internationalen Projektpartnern geht, werden in der Zukunft Roboter Schiffe inspizieren und den Schiffsrumpf reinigen, sobald sie im Hafen angelegt haben. Das internationale Konsortium, das unter der Leitung des französischen Centre National de la Recherche Scientifique mit insgesamt 21 Partnern an neuen Technologien forscht, erhofft sich dabei nicht nur eine deutliche Zeit- und Kostenersparnis, sondern auch relevante Umwelteffekte: Sauberere Schiffe verbrauchen in der Regel fünf bis zehn Prozent weniger Treibstoff, in extremen Fällen kann dieser Wert bis zu 30 % betragen. Hierfür entwickelt das EU-finanzierte Projekt BugWright2 eine anpassungsfähige, autonome Roboterlösung.

Magnet Crawler 2
Der Magnet Crawler 2 ist eine Entwicklung des Robotics Innovation Centers des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI GmbH, Foto: Felix Bernhard)

Es soll die Erfassungsfähigkeiten von autonomen Mikroflugzeugen und kleinen autonomen Unterwasserfahrzeugen mit Gruppen von leichten und kompakten Kletterrobotern mit Magneträdern, kombinieren, die direkt auf der Oberfläche der Schiffsstruktur arbeiten. Das Projekt wird eine visuelle und Multi-Roboter-Inspektion ermöglichen, bei der je nach Bedarf sich entwickelnde Korrosionsflecken erkannt oder Oberflächen gereinigt werden. Darüber hinaus kann diese Technologie auch an Lagertanks oder an andere aus Metallplatten zusammengesetzte Strukturen angepasst werden.

Das BugWright2-Projekt wurde aus Mitteln des Forschungs- und Innovationsprogramms „Horizon 2020“ der Europäischen Union im Rahmen einer Finanzhilfevereinbarung finanziert. Das seit Anfang Januar 2020 laufende Projekt soll Ende 2023 abgeschlossen und zur Marktreife gebracht werden. 

Weitere Informationen zu dem EU-Programm unter www.horizont2020.de, weitere Informationen zu dem BugWright2-Projekt finden Sie unter www.uni-trier.de.

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