A-SWARM
(09/2019 – 08/2022)

Ziel des Vorhabens ist die Erforschung und Entwicklung von Technologien, die einen autonomen Betrieb von elektrisch angetriebenen Wasserfahrzeugen auf Binnenwasserstraßen ermöglichen. Die Anforderungen betreffen sowohl die Echtzeit-Trajektorienplanung auf dem stark begrenzten Raum von Flüssen, Kanälen und Schleusen als auch das möglichst präzise Abfahren dieser Trajektorie unter Einflüssen wie Strömungen, Untiefen, Wind und Begegnungsverkehr, die besondere Herausforderungen auf den Binnenwasserstraßen darstellen.

Es werden sowohl die technologi-schen Anforderungen an das Wasserfahrzeug selbst betrachtet, aber auch ob und welche technolo-gischen Anforderungen an die Infrastruktur hinsichtlich Kommunikation und Positionierung be-stehen. Die Prozesse des An- und Ablegens sowie des Be- und Entladens sind in diesem ersten Schritt von untergeordneter Bedeutung, das Vorhaben soll sich zuerst der Frage des autonomen Bewegens auf dem Wasser widmen. Hierbei ist insbesondere die Frage zu klären, ob es möglich ist, das Fahrzeug selbst mit ausreichender Sensorik zu bestücken, so dass es, abgesehen von einer Satellitenpositionierung, ohne weitere landgestützte Hilfsmittel sicher navigieren kann oder ob es notwendig ist, für einen sicheren autonomen Betrieb zusätzliche Infrastruktur an der Wasserstraße zu installieren. Es soll die Frage behandelt werden, ob die Ausstattung des Fahrzeuges mit State-of-the Art-Sensoren eine hinreichend genaue Beschreibung des Umfeldes ermöglicht oder ob es zwingend notwendig ist, externe Informationen z.B. über andere Verkehrsteilnehmer im Sinne ei-ner Verkehrslenkung durch eine Leitwarte an das Fahrzeug zu spielen, um eigene Entscheidungen durch ein KI-System an Bord treffen zu können. Ein weiterer Aspekt ist die Optimierung der Technologie hinsichtlich der Zielgrößen der möglichst genauen Positionierung und des möglichst geringen Einsatzes von infrastrukturellen Mitteln, um perspektivisch weder Verkehrssicherheit noch Marktfähigkeit zu gefährden.

Als Ergebnis des Projektes entsteht eine Technologie, die den autonomen und decarbonisierten Betrieb von kleineren Wasserfahrzeugen auf Binnenwasserstraßen im Bereich von Ballungsräu-men ermöglicht. Die technische Machbarkeit wird durch einen Demonstrator, bestehend aus zwei Versuchsträgern, nachgewiesen, die während des Projektes zur Erprobung der Zusammenführung der genutzten Technologien dienen. Die betrieblichen Aspekte werden in Form von Nutzungskon-zepten verdeutlicht und anhand eines im Laufe des Vorhabens auszuwählenden konkreten Anwen-dungsfalles nachgewiesen. Um perspektivisch die Verlagerung von Güterverkehren von der Straße auf die Wasserstraßen in Metropolenregionen zu ermöglichen, wird ein autonomes elektrisch an-getriebenes Wasserfahrzeug entwickelt, das in der Lage ist, gekoppelt mit gleichartigen Behältern energetisch günstig die Metropole zu erreichen und im Sinne der (vor-)letzten Meile sich aufsplit-tet und autonom das Ziel erreicht.

Die Demonstratoren werden zunächst unter Laborbedingungen in der Schlepprinne zur Erprobung der entwickelten Technologien im Einzelnen, als auch im Zusammenwirken und als Gesamtes entwickelt und erprobt. Letztendlich soll die Funktionsfähigkeit des autonomen elektrischen Was-serfahrzeugsystems anhand einer Freilanderprobung in einem Reallabor auf innerberliner Wasser-straßen nachgewiesen werden.