Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen
Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen

Nautik und Seeverkehr

Ergonomische Gestaltung von Navigationssystemen im Projekt BEYOND

Die zunehmende Digitalisierung und Integration von Schiffsbetrieb, Navigation, Kommunikation, Sicherheitsausrüstung und -systemen haben den Funktionsumfang moderner Navigationssysteme erweitert. Dies hat jedoch auch die Arbeitsbelastung für die Besatzung erhöht und macht es schwieriger, ein Situationsbewusstsein zu entwickeln und angemessene Entscheidungen zu treffen, insbesondere in kritischen Situationen. Im Forschungsprojekt BEYOND - Building an Experience to Yield Optimal Nautical Displays - entwickelten und validierten Fraunhofer-Forscher eine umfassende Toolbox zur Bewertung von maritimen HMIs.

Fernunterstützung für die maritime Navigation

Das Projekt RePo MAN konzentriert sich auf die Nutzung moderner Technologien zur Verbesserung der Sicherheit und Effizienz des Lotsendienstes auf See. Traditionell sind Lotsen beim Betreten von Schiffen mit erheblichen Risiken konfrontiert, insbesondere bei rauen Wetterbedingungen. Das Projekt zielt darauf ab, diese Risiken durch die Einführung von Fernlotsensystemen zu beseitigen, die es den Lotsen ermöglichen, Schiffe mit Hilfe fortschrittlicher Technologien von landgestützten Einrichtungen aus zu führen.

Neuartiger Server für digitale Seekarten

Bislang werden elektronische Seekarten vorrangig für Navigationssysteme an Bord bereitgestellt. Der am CML entwickelte Octopus ENC Server lässt sich hingegen nahtlos in bestehende maritime Abläufe integrieren.

Additive Manufacturing - 3D-Printing Competence at Fraunhofer CML

Wollten Sie schon einmal etwas ausprobieren, haben aber gezögert, weil Sie keine schnelle und einfache Möglichkeit gefunden haben, Ihre Idee zu verwirklichen? Haben Sie schon einmal ein bestimmtes Teil zur Fertigstellung Ihres Entwurfs benötigt, das im Handel nicht erhältlich war? Dann könnte das 3D-Druck-Know-how des Fraunhofer CML die Lösung für Sie sein.

SeaClear - Search, Identification, and Collection of marine Litter with Autonomous Robots        

Schwimmende Müllinseln, in Vogelmägen gefundener Müll und in Meeresfrüchten entdeckte Spuren von Mikroplastik sind zu schockierenden, aber regelmäßigen Berichten in den Medien geworden. Ihre negativen Auswirkungen sind weithin bekannt und beeinträchtigen sowohl die lokale Flora und Fauna als auch die menschliche Bevölkerung überall.

Im Kampf gegen die Anhäufung von Abfällen auf dem Meeresboden befasst sich das Projekt SeaClear mit der Entwicklung eines ganzheitlichen Systems für die Suche, Identifizierung, Kartierung und Sammlung von Meeresabfällen auf dem Meeresboden.

 

SeaML:WebUI - Making Robotic Service End-User Ready        

Web, 6G, IoT, Cloud Computing, Big Data, autonome Robotik, maschinelles Lernen ... man hört diese Begriffe immer wieder. Obwohl sie auf den ersten Blick kompliziert und geheimnisvoll erscheinen, bemühen wir uns, ihre Vorteile für den Endnutzer auf eine menschenfreundliche und natürliche Weise zu vermitteln.

Der von Fraunhofer CML bereitgestellte Web Service Layer ist für den Umgang mit komplexen Robotersystemen konzipiert. Selbst wenn mehrere Bediener gleichzeitig mehrere Robotersysteme fernsteuern, werden die Integrität und Rückverfolgbarkeit der Daten durch den Authentifizierungs- und Zugriffskontrollmechanismus gewährleistet. Bei sicherheitskritischen Komponenten, wie z. B. unbemannten Fahrzeugen, bieten unsere Live-Überwachungs- und Steuerungsfunktionen den Verantwortlichen mehr Möglichkeiten für den Umgang mit potenziell gefährlichen Situationen.

 

 

SeaML:UXV - Enabling Maritime Assistance Robotics As A Service        

Die Flugdrohnen, Luft- und Unterwasserschiffe sowie der Crawler (UXVs) des Fraunhofer CML sind eine Kombination aus Eigenentwicklungen und kommerziellen Produkten, die eine zusammenhängende unbemannte Roboterschiff-Flotte bilden. Die Roboter sind modular aufgebaut und ermöglichen den Einbau von vermessungsspezifischer Ausrüstung, um unbemannte Dienste für küstennahe und hafennahe Operationen durchzuführen.

Jedes Schiff kann eine benutzerspezifische Aufgabe ausführen, während die Informationen in der Cloud übertragen und gespeichert werden und dem Benutzer in Echtzeit angezeigt und für die Datenanalyse nach der Vermessung gespeichert werden. Ein Bediener überwacht das Schiff kontinuierlich im Hintergrund, um den Menschen auf dem Laufenden zu halten und alle Sicherheitsanforderungen für das sichere Versenden und Einholen des Roboterschiffs im Zielgebiet zu gewährleisten. Dieser ganzheitliche modulare Aufbau ermöglicht die Erforschung, Demonstration und Validierung neuartiger On-demand-Roboter-as-a-Service-Konzepte.

 

SeaML:SeaLion - A Modular Autonomous

Surface Vehicle to Digitize Maritime Tasks        

Ähnlich wie ihre natürlichen Namensvettern sind sie an ein breites Spektrum von Lebensräumen angepasst  und über sensorischen und kognitiven Fähigkeiten, ist der SeaLion von Fraunhofer CML eine hochmodulare Roboterplattform, die eine große Anzahl von Sensoren und robotischen Geräten tragen kann, um spezifische und komplexe Serviceaufgaben zu erfüllen. Das selbst entwickelte Autonomous Surface Vehicle (ASV) SeaML:SeaLion wurde ursprünglich konzipiert, um zu demonstrieren,  dass vernetzte Roboterschiffe auf Abruf  Roboter-Assistenzdienste für die Küstennähe und Hafenumgebungen erstellen, wie z.B. Schiffsinspektionen (RoboVaaS-Projekt).

 

 

Web Service Layer - The next Generation Digital Frontier        

Der vom Fraunhofer CML bereitgestellte Web Service Layer ist für den Umgang mit komplexen Robotersystemen ausgelegt. Selbst wenn mehrere Bediener gleichzeitig mehrere Robotersysteme aus der Ferne steuern, sind die Integrität und Nachvollziehbarkeit der Daten durch den Authentifizierungs- und Zugriffskontrollmechanismus gewährleistet.

Für sicherheitskritische Komponenten, wie z. B. unbemannte Fahrzeuge, bieten unsere Funktionen für Live-Überwachung und Steuerungs-Overriding den Verantwortlichen mehr Möglichkeiten im Umgang mit potenziell gefährlichen Situationen.

 

Biomimetische Lösungen - Natur inspiriert den technologischen Fortschritt 

Biomimetik kann als strategisches Konzept funktionieren, um hoch innovative und nachhaltige biomimetische Lösungen in allen Branchen zu schaffen. Die Füße eines Geckos sind ein prominentes Beispiel für eine Anwendung der Biomimetik für industrielle Zwecke. 

Digitalisierung, Industrie 4.0 und der neueste Trend "Biologische Transformation der Produktion" drängen Unternehmen dazu, sich von ihren traditionellen Design- und Fertigungsmethoden zu lösen und stattdessen mit Hilfe von Bio-Inspiration auf bio-intelligente Strategien umzustellen. In Projekten wie AIRCOAT und BIOINSPACED haben die Biomimetik-Experten des Fraunhofer CML ihr Wissen eingebracht, um die Umsetzung der Biomimetik in Industrieprojekten zu erleichtern.

Nautische Sicherheitsanalysen

Nautische Sicherheitsanalysen umfassen die Untersuchung und Bewertung eines potenziellen Kollisions- oder Grundberührungsrisikos eines Schiffes unter bestimmten Umständen, z.B. bei schlechtem Wetter oder in Situationen mit hohem Verkehrsaufkommen. Der Einsatz von Echtzeitsimulationen erleichtert die Bewertung von Risiken, ohne dass Menschen und Güter gefährdet werden.

 

Green Shipping

Der Schiffsverkehr transportiert 90% der weltweiten Güter und verbraucht dabei jährlich 276 Megatonnen Treibstoff. Dies führt zu einem Ausstoß von 940 Megatonnen CO2 und einem Beitrag zu 2,5 % der weltweiten Treibhausgasemissionen pro Jahr. Ein Ansatz zur Reduzierung dieser Emissionen ist die Anwendung von adaptiven Wetterrouting-Lösungen, die am Fraunhofer CML entwickelt wurden.

 

Maritime Biomimetics

Sind Sie neugierig, wie Ihr Unternehmen von der Vielfalt natürlicher Lösungen profitieren kann? Das Biomimetic Blue Solutions Team des Fraunhofer CML deckt für Sie biomimetische Lösungen auf und unterstützt bei bio-inspirierten Entwicklungen.

 

 

Customized Maritime Big Data Analysis

Mit der Einführung der verbindlichen Ausstattung von Handelsschiffen mit Sendern des Automatic Identifcation Systems (AIS), konnten Effizienz und Sicherheit des Seetransports durch den automatisierten Austausch von Position, Geschwindigkeit, Kurs und anderen Daten von Schiff zu Schiff oder Schiff zu Landstation erhöht werden. Neben der Vorhersage von Schiffsbewegungen entwickelt das Fraunhofer CML intelligente Algorithmen für viele weitere Datenauswertungen.

Innovative Nautical Solutions: A Modular Testbed Framework

Die Zukunft der Schifffahrt zeichnet sich durch E-Navigation, Shipping 4.0 und moderne Technik aus. Schiffssimulatoren, zentrale Datenkommunikation und modulare Prüfstände sind erforderlich, um eine autonome Navigation zu gewährleisten.

European Maritime Simulator Network

Viele Institutionen und Unternehmen in ganz Europa verfügen bereits über Schiffsführungssimulatoren für Schiffsreisen. Das EMSN ermöglicht die Verknüpfung dieser Simulatoren miteinander, so dass ein Datenaustausch realisiert wird. Die Teilnehmer können Schiffsbewegungen beobachten und untereinander abstimmen, wodurch Navigationsfehler oder sogar Unfälle vermieden werden können.

Ballastwasser-Behandlung: Unterstützung bei Systemauswahl

Ballastwasser ist für den Betrieb moderner Handelsschiffe unabdingbar, kann jedoch ökologische und ökonomische Schäden verursachen. Das Fraunhofer CML berät Kunden dabei, aus einer Vielzahl von Merkmalen und Eigenschaften das adäquate Ballastwasser-Behandlungssystem auszuwählen.