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Maritime Vielfalt

Intelligente technische Systeme für die Zukunft

Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) ist eine der führenden Forschungseinrichtungen in Deutschland auf dem Gebiet innovativer Softwaretechnologien. In sieben Städten wird in 19 unterschiedlichen Feldern geforscht.

Blick in die 1.300 Quadratmeter große Maritime Explorationshalle mit dem 3,4 Millionen Liter fassenden Salzwasserbecken am DFKI Robotics Innovation Center in Bremen

Die Wissenschaftler am DFKI in Bremen arbeiten in den beiden Forschungsgruppen Robotics Innovation Center (RIC) und Cyber-Physical Systems (CPS). Im RIC entwickeln dabei Informatiker und Konstrukteure gemeinsam mit Biologen, Computerlinguisten und Industriedesignern mobile Robotersysteme, die auch in der Unterwasserrobotik und Logistik eingesetzt werden. Im  Forschungsbereich CPS arbeiten indes Expertenteams daran, den zuverlässigen Verbund softwaretechnischer Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen bereits im Entwurfsprozess von Systemen zu verankern. Im Rahmen des von der EU geförderten Projekts „MINOAS“ entwickelt das RIC ein neues Konzept

Das Dagon-AUV (Autonomous Underwater Vehicle) zur visuellen Kartenerstellung und Lokalisierung wird aus dem Wasserbecken gehoben.

für die Inspektion von Schiffen. Dabei arbeiten die Inspektoren mit fahrenden, kletternden und fliegenden Robotern zusammen, die mit hochauflösenden Sensoren ausgestattet sind. Diese Roboter sind in der Lage, die verschiedenen Bereiche eines Schiffes problemlos zu erreichen und Informationen zu sammeln, die den Inspektionsprozess effizienter und sicherer machen. Im Blickfeld des Projekts „Mare-IT“ steht hingegen die Frage, wie der Informationsfluss zwischen robotischen Systemen, Leitständen, Teleoperationssystemen, digitalen Avataren und betrieblichen Informationssystemen realisiert werden kann. Dafür ist ein autonomer Unterwasserroboter (AOV) im Einsatz, der mit zwei Manipulatorarmen ausgestattet ist, um die Umgebung am Meeresboden verändern zu können. Er soll auf lange Sicht die Aufgaben übernehmen, die bisher von kabelgebundenen und teleoperierten Systemen (ROVs) durchgeführt werden.

Neues Testzentrum auf Helgoland
Darüber hinaus hat das DFKI im August zusammen mit dem Fraunhofer IFAM ein Testzentrum für maritime Technologien auf Helgoland eröffnet. Anlässlich der Feierlichkeiten machte Leif Christensen, Teamleiter für maritime Robotik des DFKI Robotics Innovation Centers, deutlich: „Künstliche Intelligenz und Robustheit sind Kernfunktionen für Unterwasserroboter. Mit diesen Systemen wird es möglich sein, nachhaltig maritime Ressourcen zu bewirtschaften und eine gezielte, langfristige Erforschung der entsprechenden Lebensräume zu gewährleisten. Dieses Forschungsareal wird es uns ermöglichen, die Labormuster und Prototypen zu praktisch einsetzbaren Produkten weiterzuentwickeln und der Wertschöpfungskette zuzuführen.“ Neben den Räumlichkeiten an Land gehört auch ein Testfeld direkt vor der Insel mit zum Leistungsspektrum des neuen Testzentrums auf Helgoland. Mit einer Fläche von einigen Quadratkilometern und einer Wassertiefe von bis zu 45 Metern bietet Letzteres ausreichenden Raum für verschiedene Erprobungsszenarien. Eine Kennzeichnung des Areals für die Schifffahrt mit entsprechenden Tonnen ist im Frühjahr 2020 geplant. Bei der Eröffnung wurde die erste Tonne dann auch symbolisch getauft. Die beiden Institutsleiter des Fraunhofer IFAM, Professor Matthias Busse und Professor Bernd Mayer waren sich anlässlich der Feierlichkeiten darüber einig, dass das Testzentrum die jahrelangen maritimen Forschungsaktivitäten des Instituts auf Helgoland zu Korrosions-und Bewuchsschutz hervorragend ergänzt. Insbesondere Themen wie die Elektrifizierung von Schiffsantrieben, die Zuverlässigkeit und Effizienz von Antriebssystemen für Unterwasserfahrzeuge und elektrische Energiespeicher für Über- und Unterwasseranwendungen würden dabei an Bedeutung gewinnen. Zudem gibt es schon konkrete Pläne für ein erstes Projekt: Gemeinsam mit einem Industriekonsortium unter Führung der Firma Vallourec Deutschland soll ein neuartiges Gründungsverfahren für Tragstrukturen von Offshore-Windkraftanlagen erprobt werden.

Tonnentaufe für das neue Testzentrum maritime Technologien auf Helgoland
(v.l.): Prof. Dr.-Ing. Matthias Busse, Institutsleiter Fraunhofer IFAM; Dr. Heide Ahrens, Leiterin der Abteilung Hochschulen und Forschung des Bremer Wissenschaftsressorts; Prof. Dr. Bernd Mayer, Institutsleiter Fraunhofer IFAM; Leif Christensen, DFKI Robotics Innovation Center; und Jörg Singer, Bürgermeister auf Helgoland

(Thorsten Breuer)