Das Projekt FuturePorts erforscht und entwickelt Technologien für die Häfen der Zukunft und gestaltet dadurch aktiv besonders wichtige Knoten- und Umschlagspunkte des globalen Handels und Verkehrs. Themen der Automatisierung, Digitalisierung, Vernetzung, Energie und Effizienz von Hafenprozessen werden für Verkehrsträger zu Wasser und auf Straße und Schiene bearbeitet. Somit werden unterstützende Beiträge für umfassende und notwendige Transformationsprozesse der Häfen sowie effiziente und resiliente Transportketten geleistet.
Ziele des Projekts
Für eine innovative, effiziente und ressourcenschonende Verkehrsführung im Zulauf und im Hafenbecken wird ein Verkehrsmanagementsystem entwickelt, welches land- und schiffseitige Daten kombiniert und fit für hochautomatisierte Schiffe ist. Dies soll zu einem sicheren Manöver insbesondere in engen Gewässern beitragen. Die Automatisierung von Schiffen wird mit kooperativen multi-sensor-basierten Manöverassistenzsystemen weiterentwickelt und in Wasserstraßen, Schleusen und an Anlegern demonstriert. Aspekte der Absicherung, Zulassung und Zertifizierung von hochautomatisierten Systemen werden durch modellbasierte Methoden adressiert, welche die Technik, Sensoren und menschliche Interaktionen einbeziehen.
Die Nutzung von digitalen Zwillingen soll den Transport von Waren effizienter und robuster gestalten. Im Fokus steht die Warentrajektorie im landseitigen Hafengebiet. Die Zwillinge als vernetzte Software- und Hardwaresysteme kombinieren Realdaten aus Sensornetzwerken und weiteren Informationsquellen mit intermodalen Simulationsmodellen. So wird ein datengestütztes und optimales Verkehrsmanagement ermöglicht. Sensoren, Tracking und künstliche Intelligenz sind wie in der Manöverassistenzsystemen zu Wasser relevante Werkzeuge der Verkehrsdatenerfassung. Weiterhin werden innovative und attraktive Hafenanbindungen sowie emissionsfreie Antriebstechnologien für Schiffe und Triebfahrzeuge untersucht.
Des Weiteren kümmern sich die Forschenden um:
- die Bewertung neuer Sensortechnologien bzw. Kombinationen von Sensoren für Anwendungen in der Schifffahrt und im Hafengebiet,
- die Erstellung, Analyse und Bewertung von Konzepten für emissionsfreie Antriebstechnologien für Schiffe, Lokomotiven und Rollmaterial,
- die Entwicklung von Methoden zur Kartierung von Binnenwasserstraßen und deren Umsetzung.
Der Technologietransfer und Migrationsstrategien für sämtliche Projektinhalte werden in Zusammenarbeit mit relevanten Stakeholdern der Hafenwirtschaft vorangetrieben. Besonders wichtig ist zudem die Arbeit in relevanten Testfeldern wie der Spree-Oder-Wasserstraße oder den Häfen in z. B. Braunschweig, Duisburg, Lübeck. Diese und weitere Häfen werden für die Demonstrationen der Projektinhalte genutzt.
Hintergrund des Projektes
Häfen sind seit Jahrhunderten ein Schlüsselelement, um Handel im globalen Kontext, die Versorgung mit wichtigen Gütern sowie Personentransporte und Seereisen zu ermöglichen. Sie verbinden den Transport auf dem Seeweg mit dem Transport im Hinterland, der gleichermaßen auf Straße, Schiene und Binnenwasserstraßen erfolgt. Häfen unterliegen einer ständigen Erneuerung, um den sich ändernden ökonomischen, gesellschaftlichen wie auch ökologischen Anforderungen gerecht zu werden. Digitalisierung, Automatisierung wie auch intermodales Transportmanagement sind einige der aktuellen Herausforderungen, die ein Hafen der Zukunft zu meistern hat. Nur so kann er attraktiv und wettbewerbsfähig als Umschlagsknoten bleiben.
Projektname:
FuturePorts - Enabling the future of Waterborne Transportation focused on ports
Laufzeit:
01/2022 bis 12/2025
Projektvolumen:
14.985.400 €
Auftraggeber:
DLR-Programmdirektion Verkehr (PD-V) , Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Köln
Beteiligte DLR-Institute:
Institut für Fahrzeugkonzepte
Institut für Flugführung
Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr
Institut für Kommunikation und Navigation
Institut für den Schutz maritimer Infrastrukturen
Institut für Maritime Energiesysteme
Institut für Optische Sensorsysteme
Institut für Systems Engineering für zukünftige Mobilität
Institut für Verkehrssystemtechnik
Institut für Verkehrsforschung