Wer mit der MS Schwen­ti­ne über die Förde fährt, wun­dert sich viel­leicht über die vie­len tech­ni­schen In­stal­la­tio­nen an der Vor­der­sei­te der Per­so­nen­fäh­re. Da­hin­ter steckt das, was die Fach­hoch­schu­le Kiel ak­tu­ell an For­schungs­ar­beit zu selbst­fah­ren­den Fäh­ren im Rah­men der CAPTN In­itia­ti­ve bei­trägt. Mit­hil­fe der an­ge­brach­ten Ka­me­ras und Sen­so­ren lernt ein Com­pu­ter­pro­gramm, die Um­ge­bung zu er­fas­sen. Spä­ter soll eine Fähre im au­to­no­men Be­trieb auf Basis die­ser In­for­ma­tio­nen si­cher na­vi­gie­ren und dabei po­ten­ti­el­le Ge­fah­ren­quel­len er­ken­nen kön­nen.

©S. Ort­mül­ler / V. Stein­hart-Bes­ser / In­itia­ti­ve CAPTN

„Die au­to­no­men Fäh­ren sol­len im aus­ge­reif­ten Zu­stand si­che­rer fah­ren, als mit mensch­li­cher Steue­rung“, ist sich Prof. Dr. rer. nat. Hauke Schramm sei­ner Auf­ga­be be­wusst. Der FH-Pro­fes­sor lei­tet eine etwa zehn­köp­fi­ge Ar­beits­grup­pe für ma­schi­nel­les Ler­nen am In­sti­tut für In­for­ma­tik der FH Kiel – einer der Part­ner der CAPTN In­itia­ti­ve. Das Team wer­tet Daten aus, die die an der MS Schwen­ti­ne seit März 2021 an­ge­brach­te Sen­so­rik bei ihren Li­ni­en­fahr­ten sam­melt. „Wir trai­nie­ren damit Al­go­rith­men zur Bil­d­er­ken­nung, die auf neu­ro­na­len Net­zen ba­sie­ren“, er­klärt Schramm.

Das ‚Ab­tas­ten‘ der Um­ge­bung er­folgt dabei durch eine kom­bi­nier­te und zeit­lich syn­chro­ne Aus­wer­tung von Ka­me­ra- und LiDAR-Daten. LiDAR steht für Light De­tec­tion and Ran­ging und be­zeich­net ein Prin­zip, bei dem die Um­ge­bung mit­tels La­ser­punkt­mes­sun­gen drei­di­men­sio­nal ab­ge­bil­det wird.

©H. Schramm

Eine au­to­no­me Fähre muss kor­rekt er­fas­sen kön­nen, wo und in wel­cher Rich­tung an­de­re Ver­kehrs­teil­neh­mer un­ter­wegs sind und wo Kai­mau­ern und sons­ti­ge Hin­der­nis­se an­zu­tref­fen sind. Dies funk­tio­nie­re schon sehr gut, die Er­fas­sung sei bei gutem Wet­ter und nor­ma­len Ver­kehrs­si­tua­tio­nen weit­ge­hend lü­cken­los. „Doch auch bei Sturm und Wel­len­gang muss das Sys­tem ler­nen, selbst un­schein­bars­te Ge­fah­ren­quel­len, wie den Kopf eines Schwim­mers aus­nahms­los zu er­ken­nen“, so Schramm.

Vor­aus­sicht­lich im März 2023 soll ein ers­ter Ver­suchs­trä­ger für die ex­pe­ri­men­tel­le Er­pro­bung fer­tig­ge­stellt sein. Mit die­sem Boot sol­len Test­fahr­ten zu­nächst im ge­schlos­se­nen Ha­fen­be­cken des Ma­ri­ne­ar­se­nals Kiel vor­ge­nom­men wer­den. Schramm ist zu­ver­sicht­lich: „Damit be­kom­men wir eine her­vor­ra­gen­de Platt­form, auf der wir un­se­re Ver­fah­ren unter si­che­ren Be­din­gun­gen tes­ten kön­nen.“

Wann genau au­to­no­me Fäh­ren schluss­end­lich auf der Förde un­ter­wegs sein wer­den, möch­te Schramm lie­ber nicht vor­aus­sa­gen: „Zu­nächst hof­fen wir auf eine Fol­ge­fi­nan­zie­rung durch das Bun­des­ver­kehrs­mi­nis­te­ri­um, um den Be­trieb des Ver­suchs­trä­gers und die wei­te­ren For­schungs­ar­bei­ten in 2023 und 2024 fi­nan­zie­ren zu kön­nen“.

Die CAPTN In­itia­ti­ve, in­iti­iert 2018 durch die Chris­ti­an-Al­brechts-Uni­ver­si­tät zu Kiel, ist ein Zu­sam­men­schluss von Part­nern aus Ge­sell­schaft, Wirt­schaft, Wis­sen­schaft, Po­li­tik und Ver­wal­tung. Ziel ist eine in­tel­li­gent ver­netz­te Mo­bi­li­täts­ket­te aus sau­be­ren, selbst­fah­ren­den Fahr­zeu­gen zu Land und eben auch zu Was­ser.

Die Fi­nan­zie­rung von CAPTN er­folgt aus Ei­gen­mit­teln der Part­ner und För­der­mit­teln des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für Di­gi­ta­les und Ver­kehr. Part­ner neben sind neben der CAU und der F&E GmbH der Fach­hoch­schu­le Kiel, die Ray­the­on An­schütz GmbH, die ADDIX GmbH und die Wis­sen­schafts­zen­trum Kiel GmbH.