Elektro-Frachtschiffe - Lautlos durch die Stadt

Di 28.06.22 | 11:44 Uhr | Von Hans Ackermann
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"A-SWARM"-Projektleiter Christian Masilge im Berliner Westhafen (Quelle: Hans Ackermann, rbb)
Hans Ackermann, rbb
Audio: rbb|24 inforadio | Mi 15.06.2022 | Hans Ackermann | Bild: Hans Ackermann, rbb Download (mp3, 4 MB)

Im Berliner Westhafen werden im Projekt "A-SWARM" selbststeuernde Schiffe erprobt. Was können die von Elektromotoren angetriebenen kleinen Frachter? Hans Ackermann ist an Bord gegangen.

Nur wenige Minuten dauert der Fußmarsch von der S-Bahn-Station Beusselstraße über die Westhafenstraße bis zum Anleger am anderen Ende des Hafenbeckens. Schon von weitem leuchten dort die beiden Forschungsschiffe gelb in der Sonne. Der Weg führt vorbei an Bergen aus Altmetall-Schrott. Ein riesiger Portalkran verlädt Schiffscontainer, die sich hier im Berliner Westhafen zu Hunderten stapeln.

Schwarm fährt autonom im Westhafen

Wissenschaftler aus insgesamt fünf beteiligten Einrichtungen arbeiten in einem kleinen Zelt. Eine improvisierte "Forschungsstation" auf dem Gelände der BEHALA, der Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft, die den Feldversuch im "Real-Labor" ihres Hafenbeckens ermöglicht. Die erste Phase des Projektes wird hier im August nach drei Jahren enden, alle beteiligten Institutionen, darunter die TU Berlin und die Universität Rostock, hoffen aber, dass das Forschungsvorhaben vom Bundeswirtschaftsministerium verlängert wird.

Autonomes Elektroschiff "A-SWARM" im Berliner Westhafen (Quelle: Hans Ackermann, rbb))
| Bild: Hans Ackermann, rbb

Der Projektname "A-SWARM" steht in großen Buchstaben auf der Längsseite der beiden Schiffe, eine Abkürzung für "Autonome elektrische Schifffahrt auf Wasserstraßen in Metropolregionen".

Gebaut wurden die beiden flachen Schiffe aus Aluminium in einer Werft in Spandau, erzählt der Schiffbauingenieur und Projektleiter Christian Masilge. Er ist Geschäftsführer der Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam, hat dort die sechs Meter langen Lastkähne konstruiert und in der Schlepprinne in Potsdam getestet. Erst danach habe man sie hier im Westhafen zur "Freilanderprobung" mit einem Kran in das Hafenbecken gesetzt.

"A-SWARM"-Projektleiter Christian Masilge im Berliner Westhafen (Quelle: Hans Ackermann, rbb)
Projektleiter Masilge | Bild: Hans Ackermann, rbb

Keine Reling

Mit einem Knopfdruck löst Masilge zwei elektromagnetische Halterungen. Nun trennen sich die beiden identischen Schiffe voneinander, eines bleibt am Anleger, das andere bewegt sich langsam von der Kaimauer weg in das Hafenbecken hinein.

An Bord gibt es keine Reling. Am sichersten, meint der Schiffbau-Ingenieur, würden wir bei leichtem Wellengang und langsamer Fahrt im Laderaum stehen. Etwa einen Meter tief, kann dieser Raum mit unterschiedlichen Gütern beladen werden: "Mit unseren Testfahrzeugen können wir eine Ladung von bis zu zwei Tonnen transportieren, Entsorgungsgüter zum Beispiel. Aber wir könnten damit aber auch Post transportieren". Elektrische Postschiffe - vielleicht haben die Forscher ihre Boote deshalb leuchtend gelb gestrichen.

Der Kurs des autonomen "Demonstrators", wie Masilge den Prototypen nennt, ist im Bordcomputer abgelegt - der nun geradewegs auf ein mächtiges Hindernis zusteuert, das in einiger Entfernung bedrohlich aus dem Wasser ragt. "Wir fahren jetzt auf den Schwerlastkran der BEHALA zu. Aber der Rechner sucht schon nach einem Ausweichkurs - und Sie merken schon, wir bewegen uns an der Seite daran vorbei."

Am großen Kran vorbei

Tatsächlich gelingt dem Schiff ein perfektes Ausweichmanöver. Weiträumig umfährt das selbststeuernde Boot den riesigen Ladekran, der im Hafenbecken allerdings unübersehbar groß dasteht. Die empfindlichen Radar- und Lasersensoren des Schiffes würden aber auch kleine Hindernisse und "jeden Entenschwarm" auf dem Wasser zuverlässig erkennen, sagt Masilge. "Wir haben an den Ecken jeweils einen 24- und einen 60-Gigahertz-Radarsensor, der den Nahbereich scannt."

Die Sensoren, erklärt der Ingenieur, würden aus dem Automobilbereich stammen. Und was beim Einparken von Autos zentimetergenau funktioniert, ist auch für die Schifffahrt bestens geeignet. Ergänzt werden die Radargeräte durch Lidar-Sensoren. Sie scannen mit einem gebündelten Laserstrahl weiter entfernte Hindernisse und würden ein "komplettes 3D-Bild der Umgebung" liefern.

Autonomes Elektroschiff "A-SWARM" auf Testfahrt im Berliner Westhafen (Quelle: Hans Ackermann, rbb)

Gesteuert wird mit Motoren

Im Vergleich zur autonomen Steuerung von Autos an Land müssten bei vergleichbaren Projekten auf dem Wasser viele weitere Variablen beachtet werden. Auch die Werte für Wind und Strömung müssen erfasst werden, außerdem Lage und Ausrichtung des Bootes. Als erfahrener Schiffsführer beschreibt Masilge natürlich alles mit seemännischen Begriffen: "Wir müssen wissen, in welcher Kursrichtung sich das Boot befindet, welche Krängung und welchen Trimm das Boot momentan hat."

Zuständig für die Auswertung der komplexen Sensordaten ist ein leistungsfähiger Bordcomputer, der im Schiffsrumpf unter wasserdichten Luken platziert ist. Auf diesen Luken sind leistungsfähige Photovoltaikmodule montiert. Diese Solarpanel laden die beiden im "Maschinenraum" untergebrachten Batterien, die den elektrischen Antrieb des Schiffes mit Strom versorgen: zwei kleine, leise rotierende Elektromotoren mit hohem Wirkungsgrad. Mit einer Gesamtleistung von zehn Kilowatt seien im Prinzip Geschwindigkeiten von bis zu acht Kilometern pro Stunde möglich, meint Masilge.

Das kleine Elektroschiff kann sich mühelos in alle Richtungen bewegen, was aber nicht durch ein herkömmliches Ruder realisiert werden kann. Die Steuerung erfolgt deshalb direkt mit den Antriebsmotoren, die dafür von jeweils einem zweiten Stellmotor um 360-Grad gedreht werden können - wodurch die Schiffe äußerst wendig seien, erklärt Masilge.

Schnell und wendig im Schwarm

Und nur mit einer solchen zentimetergenauen Steuerung in alle Richtungen lässt sich am Ende auch das Logistik-Konzept des "Schwarms" realisieren. Diesen modernen Transport-Algorithmus hat Tim Holzki an der Berliner TU mitentwickelt. "Ein Schwarm aus acht bis zehn Schiffen fährt kompakt nach Berlin herein und teilt sich an einer bestimmten Stelle in kleinere Einheiten auf. Die Schiffe schwärmen nun in die gesamte Innenstadt aus und legen an den Hubs an", erzählt der Schiffbauingenieur.

An den "Hubs" - besonders konfektionierte Be- und Entladestellen am Wasser - können Güter entnommen werden, danach schwärmen die Schiffe weiter aus, bringen Güter zu anderen Hubs, nehmen auf dem Rückweg Verpackungen und leere Transportboxen mit und kehren am Ende autonom zum Verbund zurück.

All diese Aufgaben werden in komplexen Algorithmen zusammengefaßt, Steuerungsprogramme, mit denen die Schiffe autonom aus dem Westhafen über die verschiedenen Berliner Wasserstraßen - Westhafenkanal, Berlin-Spandauer Schiffahrtskanal, Spree und Havel - nahezu lautlos durch die Stadt gleiten.

Vom Wasser aus die Stadt versorgen

Wenn solche modernen, autonom steuernden Elektroschiffe, wie sie im Projekt "A-SWARM" als Prototypen entwickelt werden, irgendwann wirklich durch Berlin fahren und damit den Güterverkehr aus den überlasteten Straßen auf geradezu leere Flüsse und Kanäle verlagern, werde eigentlich nur ein bewährtes Transportmittel aus dem letzten Jahrhundert mit moderner Technik wiederbelebt, meint Christian Masilge.

"Das ist der Gedanke, der uns da getrieben hat: wir wollen wieder dahin zurück, was wir in Berlin vor 120 Jahren mal hatten, dass man mit kleineren Schiffen lokal die Stadt versorgen kann."

Sendung: rbb|24 inforadio | Mi 15.06.2022 | 10:25 Uhr

Beitrag von Hans Ackermann

4 Kommentare

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  1. 4.

    Das habe ich mich auch schon oft gefragt, ob bei großen Bassboxen noch Leistung für den Motor übrigbleibt oder diese sogar übersteigt? Fahrende Musikboxen?

    P.S. Tipp: Selber mit dem Lautstärkeregler des eigenen Autos gegenhalten... Gibt schöne Gesichtsausdrücke.

  2. 3.

    Lautlose Fortbewegung wird es in der Stadt nie geben! Die Autos werden leiser, die Bassboxen in den Autos dafür umso lauter.

  3. 1.

    "Lautlos" wäre für Städter ein Gewinn...

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