Treideln
(11/2021 – 04/2024)

Ziel dieses Forschungsthemas ist es, ein Konzept zur verstärkten Nutzung der Binnenwasserstraßen durch den Binnengüterverkehr zu erarbeiten. Dabei geht es um die Bereitstellung einer modernen Fassung eines alten Transportsystems, des Treidelns, unter Berücksichtigung moderner Antriebs- und Steuerungstechnik. Dies wird ermöglicht durch moderne Traktorsysteme, d.h. autonom operierenden Lafetten oder Traktoren auf einem leitplankenähnlichen Schienensystem. Der wesentliche Vorteil besteht in der Möglichkeit, diese Traktoren über das Schienensystem mit der nötigen Energie zu versorgen. Hierbei soll ein wichtiger Beitrag für eine Dekarbonisierung des Gütertransportes auf den Binnenwasserstraßen geleistet werden.

Eine angedachte Variante sieht die Nutzung autonom agierender „Traktoren“ in einem Netzwerk vor, die unter Koppelung der jeweiligen Steuerung und unter Verwendung von logischen Algorithmen zur Entscheidungsfindung agieren. Eine weitere anvisierte Variante betrachtet das sich selbst „verholende Schiff“ durch am Schiff fest montierte Verholeinrichtungen.
Der technische Lösungsansatz besteht in der Identifikation der systembasierten Schwachstellen eines Treidelsystems. Hierbei liegt der Fokus auf der Ermittlung der hydrodynamischen und technischen Randbedingungen.
Ziel ist es, durch gezielte CFD-Berechnungen (im Modellversuch nicht durchführbare Szenarien) erste Indikationen der zu erwartenden Kräfte und hydrodynamischen Systemeigenschaften zu erarbeiten. Dabei geht es u.a. um das Fahrverhalten und die Schleppleistung speziell für Kurvenfahrten sowie die Kräfte für das Fahren in begrenztem Fahrwasser bei unterschiedlichen Kanalquerschnitten sowie Abständen zum Ufer. Anhand von Modellversuchen mit einem Modell in einem maßstabsgetreuen Kanalnachbau sollen die Simulationsergebnisse validiert, ergänzt und durch abgestimmte Versuchsserien Lösungsansätze erarbeitet werden. Auf Basis der erzielten Ergebnisse im FuE-Projekt A-Swarm (03SX485A) werden Manövrier-/Antriebsorgane entworfen und dimensioniert. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung eines Kopplungssystems, das entsprechende Kriterien wie Zuverlässigkeit, Sicherheit, Redundanz, Wirtschaftlichkeit und Praxistauglichkeit erfüllt. Auf Basis der Ergebnisse sollen Prinziplösungen bezüglich auftretender Probleme wie Begegnungen, Überholen, Einmündungen und das allgemeine Auftreten von Hindernissen und Unwägbarkeiten diskutiert und skizziert werden. Es soll ein mögliches Energiekonzept mit Fokus auf eine technische Realisierbarkeit hin entwickelt werden. Zudem ist ein bordinternes Energiekonzept zu konzipieren bzw. bestehende Lösungsansätze so in das Gesamtsystem zu integrieren, dass ein autonomes, redundantes, von Landstrom zeitweise unabhängiges System realisiert werden kann.
Im Ergebnis sollen Gesamtsysteme, bestehend aus Schiff, landseitiger Infrastruktur und Schleppsystem skizziert werden, welche den Anforderungen an ein autonomes Treidelsystem entsprechen und möglichst wirtschaftlich, klimaneutral und sicher sind.