3D-Sonarsensoren ermöglichen unbemannte Schifffahrt

Die Universität Antwerpen und der Hafen Antwerpen testen innovative Technologie. Die automatisierte Navigation sei die Zukunft der Binnenschifffahrt, wobei 3D-Sonarsensoren eine wichtige Rolle spielen sollen.

Flora und Fauna inspierieren zu neuer Innovation. (Foto: Universität Antwerpen)
Flora und Fauna inspierieren zu neuer Innovation. (Foto: Universität Antwerpen)
Radosveta Angelova

Das CoSys-Lab, eine Forschungsgruppe der Fakultät für Angewandte Ingenieurwissenschaften der Universität Antwerpen, ist weltweit führend auf dem Gebiet der innovativen Sonartechnologie, die in vielfältiger Art einsetzbar sei. Die autonome Schifffahrt ist nur eines von vielen gemeinsamen Projekten zwischen der Universität Antwerpen und dem Antwerper Hafen. Die unbemannte Schifffahrt würde einigen Problematiken einen Lösungsansatz bieten: Nicht nur würden die Kosten dadurch gesenkt, sondern auch die zunehmenden Mobilitätsprobleme und steigenden Preise im Straßentransport adressiert.

Svetlana Samsonova, die als Liaison Officer eine Reihe gemeinsamer Forschungsprojekte koordiniert, erklärt die Hintergründe:

„Intelligente Schiffe sind Teil einer multimodalen Transportidee, zu der der Hafen Antwerpen beitragen möchte. Leider ist die Binnenschifffahrt keine besonders attraktive Branche. Junge Talente zu gewinnen ist nicht einfach. Deshalb setzen wir uns sehr für Innovationen ein und wollen durch Technologie die Wettbewerbsfähigkeit der Binnenschifffahrt stärken.“

Im Jahr 2019 machte die Binnenschifffahrt, laut Hafenschöffin Annick De Ridder, mehr als 42 Prozent des Transports aller Güter im Hafen Antwerpen aus. Daher sei die Fokussierung auf die autonome Schifffahrt bedeutender denn je. Im CoSys-Lab entwickeln Forscher daher einen 3D-Sonarsensor mit 32 wasserdichten, fortschrittlichen Mikrofonen.

Prof. Jan Steckel erläutert:

„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.“

Der Professor betont, eine kontinuierliche Überwachung der Schiffsumgebung sei stets von großer Bedeutung. Dabei könne man Kameras verwenden, die jedoch unter widrigen Verhältnissen wie etwa bei Staub, Nässe, Schlamm, Rauch oder Nebel nicht mehr einwandfrei funktionieren. Für Sonarsensoren sind auch derart ungünstige Bedingungen kein Problem. Sie liefern eine zuverlässige Beobachtung der Umgebung, die zudem erschwinglich ist. Das Projekt heißt eRTIS, was für „Real Time Imaging Sonar“ steht und übertragen die Informationen in Echtzeit, denn andernfalls besteht für das Schiff die Gefahr der Kollision mit einem anderen Objekt. Der Begriff ‚Imaging Sonar‘ stehe für den reflektierten Schall, der auf die Sensoren trifft, um Bilder der Umgebung zu erstellen.

In den letzten Wochen des Jahres 2020 wurde die Technologie bereits erfolgreich auf der „Tuimelaar“, einem Schiff des Hafens Antwerpen, getestet. Im Jahr 2021 wird es nun 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 Prof. Jan Steckel gegeben.

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