Autonomes Fahren: RWTH Aachen forscht zu selbstfahrenden Binnenfähren

Forschungsprojekt an RWTH Aachen : Binnenfähre soll autonomes Fahren lernen

Autonomes Fahren: Bei den großen Schiffen auf See ist es schon Realität, was Aachener Forscher auch in Binnengewässern verwirklichen wollen. Dass Fähren in naher Zukunft aber gänzlich ohne Kapitän auf dem Rhein pendeln, ist unwahrscheinlich.

Wer bei Ingelheim derzeit mit "Horst" und "Michael" über den Rhein setzt, der wird ganz traditionell von Fährleuten wie Michael Maul übergesetzt. Die kennen ihr Revier mit allen Strömungen und Untiefen oft seit Jahrzehnten. "Aber bei Eisgang und Nebel oder bei Hoch- oder Niedrigwasser kann es trotzdem zu brenzligen Situationen kommen", sagt der Aachener Ingenieur Dr. René Zweigel vom Institut für Regelungstechnik der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH).

Gemeinsam mit seinen Kollegen und Partnern aus der Industrie bringt Zweigel Fahrzeugen aller Art das selbstständige Fahren bei. In den kommenden drei Jahren will er mit Geldern aus dem Bundeswirtschaftsministerium auch "Horst" selbstständig auf Kurs setzen. "Bei Seeschiffen ist das heute schon Realität", sagt der Ingenieur. Sobald die ihren Hafen verlassen haben, könne der Steuermann Routenpunkte definieren und das Schiff praktisch auf Autopilot setzen.

Autonomes Fahren: Tests bei Binnenschiffen in Skandinavien

Ähnliches werde auch in der Binnenschifffahrt bereits erprobt, vor allem in Skandinavien. Auf dem Rhein eine Fähre sich selbst zu überlassen, ist natürlich etwas ganz anderes. Starke Unterschiede im Strömungsverhalten des Flusses und ständig kreuzender Verkehr sind Herausforderungen. "Auch treibende Baumstämme möchte man keinesfalls unter den Rumpf bekommen, damit sie nicht die Schrauben zerstören", sagt Schneider. Die sind zwar von einem Käfig geschützt. Aber man weiß ja nie. Eine Mischung aus automatisierten Navigations-Daten sowie Radar- und Lasersensoren soll "Horst" deshalb den optimalen Durchblick verschaffen.

Die ausgewählte Fähre verfügt über vier leistungsstarke Voith-Schneider-Propeller. Anders als bei fest installierten Schrauben können mit ihnen Stärke und Richtung des Schubs beliebig verändert werden, ohne die Drehzahl zu verändern. Das liefere für autonomes Fahren die nötige maximale Beweglichkeit, erklärt Zweigel.

Mit seiner neuen Mess- und Regeltechnik solle das Schiff nicht nur die optimale Route zwischen den Anlegern berechnen und ansteuern und somit Kraftstoff und Zeit einsparen. Auch das Anlegen soll "Horst" künftig ganz alleine hinbekommen. Die Fähre schiebt sich dabei auf die Böschung des Anlegers und lässt ihre Ladeklappe herunter. Anschließend setzt sie etwas zurück. Dabei verankern sich Dorne an der Unterseite der Klappe in einer Rille am Boden. Zweigel sagt: "Dann kann sie nicht mehr weg, und es braucht keine teure Technik zum Festmachen."

Rhein: Mehr als 60 Fähren für Personen und Fahrzeuge

Mehr als 60 Fähren für Personen und Fahrzeuge sind derzeit zwischen Konstanz und Rotterdam allein auf dem Rhein unterwegs. Auch in Bonn gibt es Fähren in Mondorf und Bad Godesberg sowie die (derzeit stillliegende) "Rheinnixe" beim Alten Zoll. Zwischen den Großstädten sind Fähren oft die einzige Querungsmöglichkeit. Günstigere Systeme könnten Diskussionen über neue Brücken den Boden entziehen.

Um Synergien geht es den Projektpartnern aktuell dennoch nicht. "Wir wollen den Betrieb sicherer machen", betont Zweigel. Während jetzt jeweils zwei Schiffer "Horst" und "Michael" auf Kurs halten, soll am Ende des Projektes für "Horst" nur noch einer nötig sein. Irgendwer muss ja den Fahrgästen auch ihr Passagegeld abnehmen.

Für einen vollautonomen Betrieb fehle in Deutschland derzeit die Zulassung und bei den Fahrgästen die Akzeptanz. "Die Frage ist immer, wer im Notfall die Fähre steuern kann", sagt Zweigel. Auch dafür gibt es allerdings schon Ideen. Zentrale Leitstellen könnten die Schiffe bei Problemen mittelfristig per Fernsteuerung übernehmen, sobald ein verlässliches 5-G-Datennetz aufgebaut ist.

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