Innovation: Forscher testen elektrisches Roboter-Schiff

Innovation: Forscher testen elektrisches Roboter-Schiff

von Andreas Menn

Ein neuer Frachter kommt ganz ohne Besatzung aus - und soll künftig völlig emissionsfrei über die Meere fahren.

Sie sind das Rückgrat des Welthandels: Gut 50.000 Schiffe sind auf den Weltmeeren unterwegs und transportieren Kohle und Öl, Kleider und Computer von Hafen zu Hafen. Doch längst ist die Schifffahrt auch zu einem globalen Umweltproblem geworden: Ungefiltert blasen Frachter Giftqualm in die Luft, der Asthma, Herzinfarkt und Krebs auslösen kann. 50 000 Menschen sterben laut einer Studie dänischer Forscher in Europa jedes Jahr an den Folgen des Seeverkehrs.

Forscher der norwegischen Klassifikationsgesellschaft DNV GL wollen die Seefahrt nun mit einer außergewöhnlichen Lösung umweltfreundlicher machen: Sie entwickeln ein Schiff, das ohne Besatzung fährt. Mit dieser Idee sind die Norweger zwar nicht allein: Auch Rolls-Royce denkt über autonome Flotten nach, und im deutschen Forschungsverbund Munin arbeiten Wissenschaftler an einem Autopiloten für die sieben Weltmeere.

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Doch der ReVolt genannte Frachter ist noch ambitionierter: Er fährt nicht mit Schweröl oder Schiffsdiesel sondern mit Strom aus einer drei Megawatt starken Riesenbatterie. Sofern die Energie aus erneuerbaren Quellen stammt, könnte das Computerschiff eines Tages völlig emissionsfrei vor allem entlang der Küsten schippern. Obendrein soll es auch preiswerter und sicherer als bisherige Schiffe sein.

Einen Prototypen des Robo-Frachters, drei Meter lang, testen die Forscher seit dem Frühjahr im Fjord bei Oslo. Noch ist das Modellschiff nicht komplett autonom unterwegs. Doch nach und nach soll es einen Computerkapitän erhalten, der mit  GPS, Radar, Lidar und Kameras ausgestattet ist. "Solche Technologien sind bereits bei selbstfahrenden Autos im Einsatz", sagt Hans Anton Tvete, Senior Researcher bei DNV GL. "Nun wollen wir sie zusammenführen, um Schiffen eine Vorstellung für ihre Umgebung zu geben."

Die Herausforderung dabei: Auf dem Meer bewegen sich Schiffe nicht nur vor- und seitwärts sondern auch auf und ab im Takt der Wellen. Darum muss Steuer-Software auch die Neigung des Bootes nach vorne und zur Seite berücksichtigen. "Es ist ein visionäres Projekt mit einem langen Zeithorizont", sagt Tvete. "Aber die technischen Bausteine, um es zu verwirklichen, gibt es heute schon."

Das Ziel steht fest: Künftig soll eine viel größere Version des selbstfahrenden Schiffs kommerziell Fahrt aufnehmen. Per Strom aus Wasserkraft angetrieben, könnte es den Frachtverkehr völlig emissionsfrei machen - und obendrein auch billiger. Gegenüber einem Diesel-Dampfer sinken die Betriebskosten laut DNV-GL-Berechnung binnen 30 Jahren um 34 Millionen Dollar. Dafür gibt es mehrere Gründe:

  •  Die Betriebskosten für das Personal fallen weg, das Schiff fährt von selbst.
  • Weil der Computer den Kapitän ersetzt, sind Crew-Einrichtungen wie die Kommandobrücke überflüssig und die Ladefläche wird größer.
  • Die Kosten für die Wartung sind vergleichsweise gering, da der Elektroantrieb mit weniger beweglichen Teilen auskommt.
  • Da der Reeder des Geisterschiffs auf die Kosten für Arbeitsstunden keine Rücksicht nehmen muss, kann das Schiff auch langsamer fahren - statt 8,7 Knoten soll es mit 6 Knoten unterwegs sein. Das erlaubt den Ingenieuren, den Bug senkrecht zu bauen und dadurch den Wasserwiderstand zu reduzieren, um Energie zu sparen.
  • Zudem spart der Elektroantrieb selbst Spritkosten, denn Elektromotoren setzen 60 Prozent des Stroms in Vortrieb um, Dieselmotoren aber nur 15 Prozent der im Schweröl enthaltenen Energie.
  • Auch Unfälle, bei denen Menschen verletzt werden, könnten Computerschiffe verhindern. 900 Todesfälle beklagt die Branche pro Jahr, die Mehrzahl davon laut DNV-GL-Angaben aufgrund von menschlichem Versagen.

Robo-Fähren könnten LKW ersetzenMit einer Länge von 60 Metern wäre die ReVolt zunächst zwar ein verhältnismäßig kleines Schiff, das nur 100 Container tragen könnte. Mit seiner drei Megawatt starken Batterie käme es allenfalls 100 Seemeilen weit - umgerechnet 185 Kilometer. Dennoch sieht DNV-GL-Experte Tvete viele mögliche Einsatzmöglichkeiten: "Entlang der Küste könnten automatische Schiffe Güter transportieren oder Autos von einer Seite des Fjords zur anderen übersetzen."

Die meisten Norweger leben in Küstennähe. Schon immer war das Meer ein wichtiger Verkehrsweg, 6.000 verschiedene Schiffe waren im Jahr 2012 entlang der Fjorde unterwegs. Künftig könnte die Rolle der Wasserstraßen noch wichtiger werden. Das sieht jedenfalls der nationale Transportplan vor, eine Zehn-Jahres-Initiative der norwegischen Regierung. Ihrzufolge soll Verkehr verstärkt von der Straße auf die Schiene und aufs Wasser verlagert werden. Robo-Schiffe könnten also nicht nur bisherige Frachter ersetzen - sondern auch LKW und Autos.

Und je billiger und leistungsstärker Akkus werden, desto größer wird die Reichweite elektrischer Robo-Schiffe. Eines Tages könnten sie auch den Transport zwischen großen Seehäfen übernehmen, den so genannten Feederverkehr. In der Nord- und Ostsee herrscht ab 2015 ohnehin ein strenges Abgas-Regime, das die Reeder zwingt, neue Technologien und Treibstoffe einzusetzen.

Bis völlig autonome Frachtschiffe allerdings in See stechen, dürften noch ein paar Jahre der Forschung vergehen. Noch müssen Matrosen ihre Mütze nicht an den Nagel hängen.

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