Die Hochschule Stralsund ist um ein neues Forschungsgerät reicher: mit einem rund 1,5 Meter langem unbemannten Wasserfahrzeug weitet die HOST die Forschung nun auch auf den maritimen Bereich aus. Ausgestattet mit modernster Sensorik zur Erfassung des Umfeldes über und unter der Wasseroberfläche, soll es zukünftig auch vollständig autonom fahren können.
Wie in der Seefahrt üblich, braucht dieses Boot natürlich einen Namen. HOST-Angehörige sind aufgerufen, sich mit Vorschlägen an der Namenssuche zu beteiligen und so dem vielversprechendem Forschungsprojekt 5G-PortVG, in dem das Gerät zuerst genutzt wird, noch mehr Auftrieb zu geben.
Das neueste Forschungsgerät
"Das USV (Unmanned Surface Vessel – also ein unbemanntes Wasserfahrzeug) ist Bestandteil unseres autonomen Wasser-Land-Logistiksystems, welches wir auf dem Campus der Hochschule aufbauen“, erklärt Projektmitarbeiter Reik Schick, „die Aufgabe des Bootes wird es sein, selbstständig auf dem Wasser zu navigieren und anschließend zu einer Verladestation zurückzukehren. Dabei möchten wir die an unserer Hochschule entwickelten Navigations- und Regelungssysteme testen und weiter optimieren“. Im 5G-PortVG-Projekt arbeitet die Hochschule im Verbund mit Partnern daran, Logistik-, Transport- und Organisationsprozesse in Häfen in der Region durch 5G-Infrastruktur zu optimieren. Auf dem USV wird erprobt, was später auch auf realen Schiffen wie zum Beispiel auf der Solarfähre „Sünje“ der Weißen Flotte GmbH zur Anwendung kommen könnte. „Auf dem USV und der ‘Sünje’ soll daher die gleiche Sensorik für die Umfeld-Erfassung und Positionsbestimmung eingesetzt werden“, erklärt Reik Schick, „allerdings besitzen beide Wasserfahrzeuge vollkommen unterschiedliche Antriebsarten und somit ganz andere Manövrierfähigkeiten, dementsprechend wird die Übertragung der Forschungsergebnisse herausfordernd“.
Das USV in Zahlen und Fakten
Der Rumpf ist zirka 1,6 Meter lang und 70 Zentimeter breit, das System wiegt circa 32 Kilogramm. Sein Wasserstrahlantrieb kann das Boot auf eine Geschwindigkeit von bis zu 5 m/s (18km/h) beschleunigen. „Die auf dem Boot verbaute Sensorik umfasst unter anderem ein Multibeam-Sonar, mit dem es möglich ist, das Umfeld unter der Wasseroberfläche zu betrachten. Dadurch können wir Rückschlüsse auf die Wassertiefe sowie unter Wasser befindliche Hindernisse ziehen“, erklärt Reik Schick. Auch habe es ein Multibeam-LiDAR an Bord, durch dessen Einsatz das Forschungsteam der HOST sämtliche Gegenstände über der Wasseroberfläche in Form von Punktwolken erfassen kann. „Diese Daten werden wir zusammen mit denen des Frontradars nutzen, um andere Wasserfahrzeuge oder Hindernisse zu erkennen und Kollisionen zu verhindern“, ergänzt Olaf Keitsch. Später in der Praxis wird das ein System sein, das die Crew bei der Erkennung von Gefahren unterstützen kann.
Die Steuerung des USV kann aktuell manuell per Fernbedienung oder autonom entlang einer vordefinierten Route erfolgen. Zur Unterstützung der Sicht befindet sich außerdem am Bug eine PTZ-Kamera, die um 360° gedreht werden kann. „Und genau wie größere Boote oder Schiffe besitzt das USV auch einen AIS-Transponder (Automatic Identification System) und wird damit auf den digitalen Seekarten eines jeden Bootes in der Nähe angezeigt“, so Olaf Keitsch weiter.
Kostenpunkt: 78.000 Euro netto.
Das 5G-PortVG-Projekt
Im Forschungsvorhaben sollen Konzepte für 5G-basierte Dienstleistungen und Produkte entstehen, die als nutzerzentrierte maritime Assistenz-Systeme arbeiten. Ein Einsatz von 5G-Infrastruktur hat das Potential in (Wirtschafts-)Häfen die gesamten Logistik-, Transport- und Organisationsprozesse rationaler, effizienter und sicherer zu gestalten. In diesem Projekt wird mithilfe modernster 5G-Mobilfunknetze eine Basis geschaffen, um neue Anwendungen im Hafensektor zu ermöglichen. Die Hochschule Stralsund unterstützt das Projekt mit Forschungs- und Entwicklungsleistungen und dem Aufbau eines autonom agierenden Logistik- und Transportsystem-Demonstrators. „Im Projektteam sind Vertreter*innen der Fakultäten für Maschinenbau sowie der Elektrotechnik und Informatik“, betont der Projektleiter Prof. Dr.-Ing Jens Ladisch. Im Team sind neben Prof. Dr.-Ing. Jens Ladisch, Reik Schick, und Olaf Keitsch auch Prof. Dr.-Ing. Mark Vehse, Prof. Dr. rer. nat. Christian Bunse, Arnold Lange, Martina Müller, Jan Schmidt und Michael Strauch engagiert. „Durch drei Leitprojekte sollen neue auf 5G basierte Dienstleistungen und Produkte entstehen, die als nutzerzentrierte maritime Assistenz-Systeme arbeiten. Das sind die Projekte Kaikante-See, Kaikante-Land und Mehrwertdienste. Unser Team arbeitet zeitgleich an allen drei Leitprojekten“, erklärt der Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Jens Ladisch.
Für das Wasserfahrzeug gab es hauptsächlich bisher nur Trockentests auf dem Campus. In Gewässern außerhalb wurden aber schon erste Versuche durchgeführt, bei denen sämtliche Funktionen untersucht wurden. Vermutlich im Wasserbecken am IRES-Gelände soll es zu Wasser gehen, um die automatisierte Übergabe von Stückgut zwischen Festland und Wasser auf dem Campus zu testen. Mit Genehmigung der Hansestadt Stralsund wird es auch im Knieperteich seine Runden zu Forschungszwecken drehen.
Das gesamte Forschungsvorhaben wird auf Grundlage der “5G Umsetzungsförderung im Rahmen des 5G-Innovationsprogrammes” vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr seit 2022 und bis Ende 2024 gefördert (FKZ: 45FUG107). Die Koordination des Verbundvorhabens hat die DEN GmbH aus Greifswald übernommen.
