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Roboterschiffe: Riesige ferngesteuerte Schiffe, die in See stechen

Roboterschiffe: Riesige ferngesteuerte Schiffe, die in See stechen

  • Geschrieben von Jonathan Amos, Rebecca Morrell und Alison Francis
  • BBC-Wissenschaftsnachrichten

Bildquelle, BBC/Kevin Church

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Große automatisierte Schiffe wie diese werden weltweit rasch in Dienst gestellt

Klingt nach Science-Fiction. Hochseeschiffe ohne Menschen an Bord. Aber diese Zukunftsvision kommt – und zwar schneller, als Sie denken.

Sie können einen Blick darauf in einem norwegischen Fjord erhaschen, wo ein riesiges lindgrünes Schiff auf Herz und Nieren geprüft wird. Auf den ersten Blick sieht es aus wie jedes andere Schiff. Wer genau hinschaut, erkennt plötzlich die ganze Hightech-Ausstattung. Kameras, Mikrofone, Radare, GPS und alle Arten von Satellitenkommunikation.

„Wir haben viele zusätzliche Geräte hinzugefügt und es speziell so konzipiert, dass es das ist, was wir ‚Roboter‘ nennen“, sagt Colin Field, Leiter Telematiksysteme beim amerikanisch-britischen Unternehmen Ocean Infiniti (OI).

Das Schiff ist Teil der neuen „Flotte“ von OI – einer Flotte, die letztendlich aus 23 Schiffen bestehen wird –, die den Meeresboden für Offshore-Windparkbetreiber untersuchen und die Unterwasserinfrastruktur für die Öl- und Gasindustrie überprüfen wird.

Für ein Schiff mit einer Länge von 78 Metern (255 Fuß) waren überraschenderweise nur 16 Personen an Bord. Ein herkömmliches Schiff, das die gleiche Arbeit verrichtet, würde eine Besatzung von 40 oder 50 Mann benötigen. OI glaubt, dass es die Zahlen weiter reduzieren kann.

Dies liegt daran, dass viele Aufgaben Hunderte von Kilometern entfernt auf der Erde ausgeführt werden können.

Bildquelle, BBC/Kevin Church

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Marian Meza Chavira lernt von einer Fernbedienungszentrale aus, Unterwasserroboter zu steuern

Das Betreten des abgelegenen Betriebszentrums des Unternehmens in Southampton ist, als würde man das Set eines futuristischen Films betreten. Der schwach beleuchtete Raum ist geräumig und mit 20 „Brückenstationen“ gefüllt, die jeweils mit spielähnlichen Bedienelementen und Touchscreens ausgestattet sind.

Die Bediener sitzen in ihren Hochstühlen und beobachten eine Reihe von Bildschirmen, auf denen Live-Übertragungen der Schiffskameras und zahlreicher Sensoren angezeigt werden.

Ein wichtiger Test dieser neuen Arbeitsweise besteht darin, einem Unterwasserroboter – oder einem ferngesteuerten Fahrzeug (ROV) – zu befehlen, vom Deck eines Schiffes abzusteigen, um den Meeresboden zu untersuchen.

„Es ist erstaunlich, wie alles automatisiert ist“, sagt ROV-Pilotanwärter Marian Meza-Chavira. „In mancher Hinsicht ist es hier einfacher als im Ausland, weil man viele Kameras für den Kontext hat.“

Autonomie, Robotik und Teleoperation, kombiniert mit künstlicher Intelligenz, werden alle Transportsektoren verändern. Die Situation auf See wird nicht anders sein, und weltweit laufen Versuche.

Bildquelle, Getty Images

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Das Schiff Yara Birkeland transportiert Dünger zum Export in einen Hafen. Der Plan ist, ohne Besatzung zu operieren

In Norwegen beispielsweise pendelt ein 80 Meter (262 Fuß) langes elektrisches Containerschiff zwischen einer Düngemittelfabrik und einem örtlichen Hafen hin und her. In Belgien und Japan gibt es Fähren, die unabhängig zwischen den Zielorten verkehren und an jedem Ort an- und aussteigen. Auch in China bewegen sich große, unabhängige Containerschiffe zwischen Küstenstädten.

Die Vorteile liegen auf der Hand. Mit weniger Menschen an Bord können Schiffe kleiner werden, was bedeutet, dass sie weniger Treibstoff benötigen und einen viel geringeren CO2-Fußabdruck haben.

Rudi Nijgenborn erforscht autonome Schifffahrt an der Technischen Universität Delft. Er sagt, dass sich die High-Tech-Systeme, die zum Ersatz der gesamten Besatzung erforderlich sind, rasant weiterentwickeln, aber noch einen langen Weg vor sich haben.

Er sagte gegenüber der BBC: „Wir hatten Autopiloten, die es den Schiffen ermöglichten, der Route selbst zu folgen. Das ist keine große Herausforderung. Die Herausforderungen entstehen, wenn man mit anderem Verkehr oder mit dem Hafen interagiert, oder wenn es unerwartete Situationen oder schlechte Wetterbedingungen gibt.“ “

„Aber am Ende wird dies zu einem sichereren, effizienteren und nachhaltigeren Transport auf dem Wasser führen. Da bin ich mir sicher.“

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Roboter arbeiten zusammen: In Rotterdam bewegen geführte Karren Container durch den Hafen

Videoerklärung,

Der 12 Meter lange Vaquita kann ROVs und Sensoren in die Tiefe schicken und sie dann bergen

Roboterschiffe: die Technologie, die den Seeverkehr revolutionieren wird

Einige kleine Schiffe dürfen bereits ohne Personen an Bord fahren.

Das britische Unternehmen Sea-Kit International entwirft und baut eine Flotte dieser Boote ohne Besatzung.

Wir folgten einem 12 Meter (39 Fuß) langen Boot, das frisch aus der Fabrik kam, als es vom Hafen von Plymouth auslief, um ein Wrack aus dem Zweiten Weltkrieg zu inspizieren. Das leuchtend rote Schiff namens Vaquita wurde für das niederländische Vermessungsunternehmen Fugro gebaut.

Bildquelle, SEA-KIT/NIWA-Nippon Foundation/TESMaP

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Roboterschiffe könnten gefährliche Arbeiten ausführen, beispielsweise die Kartierung der Caldera eines noch aktiven Unterwasservulkans

Der Schnitt zeigt eine einsame Gestalt, die durch die Wellen gleitet. Es wird vollständig von einer Besatzung 475 Meilen entfernt in einem Büro in Aberdeen gesteuert.

Die Befehle von Fugro-Kapitän Dmitrij Dadisin hallten über den Satelliten wider und drehten den Vaquita geschickt in die eine und dann in die andere Richtung. Ein ROV wurde zum Abstieg eingesetzt, um den versunkenen Zerstörer zu erkunden. Währenddessen ermöglichen Kameras an der Oberfläche einen 360-Grad-Blick auf das umliegende Wasser.

„So macht die Arbeit mehr Spaß“, sagt Dmitrij, der viele Jahre auf See verbracht hat.

„Ich vermisse das Herumwälzen auf keinen Fall. Und am Ende der Schicht kannst du nach Hause gehen.“

Bildquelle, BBC/Kevin Church

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Verbunden: Sea-Kit/Fugro-Boote verfügen über vier unabhängige Satellitensysteme und Mobilfunkverbindungen

Es kommen mir viele Fragen zur autonomen und ferngesteuerten Schifffahrt in den Sinn, ebenso wie zu den selbstfahrenden Autos, Zügen und Drohnen, die zunehmend unseren Himmel füllen.

Wie werden diese Technologien die Art der Arbeit verändern? Können sie neue und andere Arten von Arbeitsplätzen schaffen, um die abgeschafften Arbeitsplätze zu ersetzen? Wie sicher sind die Systeme, die entwickelt werden, und können sie sich gegen Cyberangriffe und Hackerangriffe wehren? Und vor allem: Ist es robust und zuverlässig genug? Was passiert, wenn die Satellitenverbindung unterbrochen wird?

„Alles, was wir tun, beginnt unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit“, sagt Ashley Skeet, Betriebsleiter von Sea-Kit, in seiner Werkstatt, während das Team einem weiteren Boot ohne Besatzung den letzten Schliff gibt.

„Wenn dieses Schiff auf See ist, ist niemand an Bord, der etwas reparieren kann, wenn etwas schiefgeht. Deshalb muss man über ein Backup-System verfügen, das eingreifen kann. Dieses Schiff ist fast zur Hälfte gebaut und hat von allem zwei Teile an Bord.“ Der smarte Teil ist vorhanden. In einer Software, die es dem Boot ermöglicht, nahtlos zwischen Systemen zu wechseln.“

Bildquelle, BBC/Kevin Church

Die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) beschäftigt sich derzeit mit allen Fragen rund um die Autonomie auf See. Sie hofft, bis 2028 freiwillige Regeln zur Festlegung bewährter Verfahren einzuführen, um sie schließlich verbindlich zu machen.

Derzeit müssen größere Schiffe einen Kapitän – oder Steuermann – auf See dabei haben.

„Wir werden uns speziell mit der Rolle des Kapitäns und der Offiziere an Bord im Kontext des Fernkontrollzentrums befassen“, sagt IMO-Direktor Heikki Dejem.

„Betrachten Sie einen Fernbedienungsbediener jetzt als gleichwertig mit einem Schiffskapitän? Das erfordert mehr Arbeit.“

Bildquelle, BBC/Kevin Church

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Ocean Infinity-Kapitän Simon Macaulay: „Wir bauen einen Stand des Wissens und der Sicherheit auf“

„Es entsteht ein riesiger Industriezweig, und die Regierung will sich diese Chancen offensichtlich nicht entgehen lassen“, bemerkte die Schifffahrtsanwältin Fiona Cain von Heinz & Boon. „Sie wollen, dass Unternehmen hier investieren und ihre Schiffe von hier aus betreiben.“

Zurück im norwegischen Fjord hat Ocean Infinity-Kapitän Simon Macaulay den Horizont fest im Blick.

„Ich kann mir eine Situation vorstellen, in der Sie einen leitenden Seemann haben, der für ein abgelegenes Schiff oder mehrere abgelegene Schiffe verantwortlich ist. Hier muss eindeutig die Gesetzgebung geändert werden, und ein Teil dessen, was wir hier aufbauen, ist ein Wissens- und Sicherheitsstand. Wir senden.“ Sonden und Satelliten auf die andere Seite des Sonnensystems bringen, damit es möglich ist.

Zusätzliche Berichterstattung von Kevin Church

Siehe auch  Deutsche Autohersteller beteiligen sich am Rennen, um einen katastrophalen Brexit für Elektroautos abzuwenden