TEIL C

 

Elektro- und Solarschiffe (XVI)

2021

Im Januar 2021 wird erstmals über das von Sidhant Gupta und Utkarsh Goel nach ihrem Abschluß an der Universität Hongkong im Jahr 2019 gegründete Start-Up Open Ocean Engineering (o. Clearbot) berichtet, das einen schwimmenden Roboter entwickelt hat, um Müll aus lokalen Gewässern zu beseitigen.

Der Clearbot kam im November letzten Jahres auf den Markt und der Mietpreis für das System liegt derzeit bei 2.000 $ pro Roboter und Monat. Ein früher Prototyp aus Aluminium war mit PV-Paneelen und Batterien ausgestattet und wurde mit Hilfe einer Drohne durch das Wasser bewegt, die aktuelle Version ist aus Glasfaser konstruiert.

Der Roboter ist für die Zusammenarbeit in Schwärmen gedacht - in Gebieten wie Häfen, Seen oder Kanälen - und einer oder mehrere von ihnen können in Echtzeit ferngesteuert werden oder auch autonom arbeiten, was besonders betont wird. Im letzteren Fall bewegt sich der Roboter entweder in einem vordefinierten, eingezäunten Bereich hin und her, oder er nutzt seine KI-Visionstechnologie, um verschiedene Arten von Plastikmüll zu identifizieren und zu bergen.

In beiden Fällen wird der Müll durch den offenen Bug des Roboters befördert und sammelt sich in einem Netzbehälter im Inneren. Ein vorderes Förderbandsystem ist in Arbeit, um den Müll noch effektiver zu sammeln. Sobald der Akku des Clearbot schwach wird - oder der Abfallbehälter voll ist - fährt der Roboter zurück zu einer zentralen Andockstation, wo sein Behälter automatisch geleert und sein Akku durch ein solarbetriebenes Ladesystem mit neuer Energie versorgt wird. Eine Batterieladung soll für 48 Stunden Betriebszeit ausreichen.

Nach Angaben des in Hongkong beheimateten Unternehmens kann der einzelne Roboter bis zu 200 Liter bzw. 250 kg Abfall aufnehmen und innerhalb von acht Stunden die Oberfläche von einem Quadratkilometer Wasser reinigen. Darüber hinaus sammelt er mit einem GPS-Standort versehene Daten über die Arten von Plastik, auf die er während seines Einsatzes stößt, um eine Datenbank zu füllen. Das Dock kann wiederum bis zu vier Roboterladungen Müll aufnehmen, bevor dieser manuell entfernt werden muß. Die ersten Projekte sollen in Hongkong und in Indonesien anlaufen.

Im Juni folgt die Meldung, daß sich Open Ocean Engineering mit der Gaming-Hardware-Marke Razer zusammengetan hat, um ein ansprechenderes Design des autonomen Clearbot zu entwickeln, das skaliert und massenhaft vermarktet werden kann. Außerdem ruft das Start-Up seine Unterstützer dazu auf, Fotos von in offenen Gewässern gesichtetem Müll auf eine firmeninterne Website hochzuladen, um diese zur Verbesserung des Erkennungsalgorithmus des Roboters zu verwenden.

Zu den aktuellen Informationen über das neue Design des Clearbot Version 2 gehört u.a., daß die Kamera oberhalb des Mülleingangs an der Vorderseite eine Razer Kiyo Pro-Webcam ist, die dem Roboter hilft, Plastikmüll im Meer auch bei schlechten Lichtverhältnissen zu identifizieren. Und während das frühere System den Müll in einem nachgeschleppten Sammelbehälter aufnahm, sind die Pontons beim neuen Design nach hinten verlängert, so daß der Müllsammelbereich nun Teil des Schiffes ist. Ein Video des neuen Designs in Betrieb wird im August veröffentlicht.

Im April 2022 wird die neueste Clearbot-Version vom Rotary Club Hongkong getestet und nimmt anschließend ihren Betrieb auf, um einen örtlichen Yachthafen für die Immobiliengesellschaft Sino Group von schwimmenden Abfällen freizuhalten, was gleichzeitig als Praxistest für das Projekt dient. Der aktuelle Müllroboter ist 3 m lang und 1,3 m breit und kann sich mit Hilfe seines elektrischen Antriebssystems mit Vier-Stunden-Akku und LiDAR-Hindernisvermeidung in einem vordefinierten Bereich hin und her bewegen. Der Auffangbehälter am Heck hat eine Kapazität von 200 kg.

Die bei den Aufräumarbeiten gesammelten Daten zeigen allerdings, daß nur 20 - 40 % des gesammelten Plastiks recycelt werden können, aber solche Informationen könnten den Meeresbehörden helfen, die Flut der Plastikverschmutzung an der Quelle einzudämmen. Im Jahr 2023 wird der Clearbot erstmals in Bihar in Indien eingesetzt, wo er in 15 Tagen 5,5 Tonnen Müll einsammelt. Die weiteren Projekte sind auf der Firmenhomepage aufgelistet.

Etwas größer ist das im Juni 2024 in der nordöstlichen Region Indiens eingeführte Schiff Version 3, das die neueste Erweiterung der firmeneigenen Flotte autonomer Meeresmüllsammler darstellt. Das eigentlich für die Bekämpfung invasiver Wasserpflanzen konzipierte Gerät ist darauf ausgelegt, bis zu 200 kg schwimmenden Müll pro Stunde einzusammeln. Es hat eine Speicherkapazität von 500 kg an Bord, kann aber mit einem Schleppkahn ausgestattet werden, um seine Nutzlast pro Fahrt auf 1,5 Tonnen zu erhöhen.

Der etwa 4 x 2,3 x 1,7 m große Clearbot verfügt über eine 1080p-Kamera und LiDAR und kann optional mit intelligenten Antikollisionsfunktionen für einen vollständig autonomen Betrieb ausgestattet werden. Er verfügt über ein Förderband an der Vorderseite, um Treibgut aufzusammeln, ist aber auch mit einem speziellen Schneidwerk ausgestattet, um invasive Pflanzen und Unkräuter wie Hyazinthen und Entengrütze zu entfernen.

Der Elektroantrieb des Roboters schafft eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 3 Knoten, und der 3 kWh Akku ist für eine Betriebszeit von bis zu 8 Stunden ausgelegt. Auf der Oberseite installierte Solarzellen können Strom für zusätzliche 4 Stunden liefern. Bei der Müllbeseitigung kann das Schiff bis zu 10.000 m² pro Tag abdecken, beim Schneiden und Entfernen von Unkraut reduziert sich diese Fläche jedoch auf 2.500 m².

Das Unternehmen berichtet auch, daß es einen Selbstdocking-Mechanismus für seine gesamte Flotte eingeführt hat, so daß die Schiffe autonom zu Andockstationen mit einer Solarladestation zurückkehren können, um nachzuladen.

Es ist sinnvoll, an dieser Stelle auch auf die anderen Projekte einzugehen, bei denen elektrisch oder solar betriebene Schiffe und Roboter eingesetzt werden, um das Problem des Meeresmülls anzugehen - sowohl an der Oberfläche als auch in der Tiefe.

Einige von ihnen sind in den bisherigen Jahresübersichten schon vorgestellt worden, wie die Unterwasserdrohne 1-001-1 der French International School of Design von 2012; der Trash Interceptor der Firma Clearwater Mills LLC, der in dem Kapitel zur Entwicklung der photovoltaischen Nutzung 2014 aufgeführt ist; die sogenannte SeeKuh, deren Stapellauf 2016 erfolgte; der Waste Cleaner 66 der EFINOR-Tochtergesellschaft Sea Cleaner aus dem Jahr  2019; das EU-finanzierte Projekt SeaClear (SEarch, identificAtion and Collection of marine Litter with Autonomous Robots), das im Januar 2020 startet; sowie die müllsammelnde Roboterqualle des Max-Planck-Instituts für intelligente Systeme (MPI-IS) von 2023.

Bei einer erweiterten Recherche im Zuge des aktuellen Updates ließen sich aber noch diverse weitere Projekte und Umsetzungen finden, angefangen mit der 2013 gestarteten Initiative The Ocean Cleanup des niederländischen Studenten Boyan Slat, die von Anfang an eine große Medienresonanz erfährt. Vielleicht wegen der äußerst ehrgeizigen Aussage, daß man innerhalb von fünf Jahren „die Hälfte des Plastikmülls aus dem Großen Pazifischen Müllstrudel“ (Great Pacific Garbage Patch, GPGP) herausfischen will.

Bei dem Projekt geht es um ein Sammelsystem, das autonom im Ozean Plastikmüll einsammelt, günstig ist und eine deutlich höhere Effizienz hat, als herkömmliche Methoden, bei denen beispielsweise Fischer mit Netzen auf Müllfang gehen. Das Konzept sieht aus wie ein gigantisches V, wobei die beiden schlauchähnlichen Arme, die auf der Meeresoberfläche liegen, jeweils 50 km lang sein und in einem Abstand von 4 km mit Gewichten am Boden befestigt werden sollen. An diesen Schläuchen werden Filter befestigt, die den Müll auffangen, der dann in turmähnlichen Behältern gesammelt wird, die alle 45 Tage von Schiffen angefahren und entleert werden. Die Energie sollen PV-Paneele liefern.

Im Jahr 2014 bekommt Slat mittels Crowdfunding durch rund 40.000 Unterstützer eine Summe von 2 Mio. $ für einen Modellversuch zusammen, und ab 2015 wird auch an einem Reinigungssystem für Flüsse gearbeitet, das den Namen Interceptor trägt und ebenfalls solarbetrieben ist. Die Details sind auf Wikipedia ausführlich beschrieben, so daß sich eine Wiederholung erübrigt.

Bis zur tatsächlichen Umsetzung dauert es aber, und erst im September 2018 verläßt ein 600 m langes Ocean-Cleanup-Rohr, System 001 oder Wilson genannt, im Schlepptau eines Versorgungstrawlers San Francisco in Richtung Müllstrudels. Allerdings macht sich ein 18 m langes Teilstück des Cleanup-Geräts selbstständig, weshalb die Mission im Januar 2019 abgebrochen werden muß.

Ende Juli 2021 startet ein weiterer Test mit einem umkonstruierten, jetzt auf 800 m vergrößerten System 002 oder Jenny, der bis Anfang September läuft. In dieser Zeit ist das System aber nur fünf Tage einsatzbereit, in denen es immerhin 8,2 Tonnen Plastik aus dem Meer entfernt. Später folgen weitere Tests, doch bei allen neun Einsätzen fischt das System nach Angaben von The Ocean Cleanup insgesamt nur knapp 29 Tonnen des auf der Meeresoberfläche treibenden Plastikmülls ab. Angesichts der schätzungsweise 79.000 Tonnen allein im Großen Pazifischen Müllstrudel ein recht bescheidenes Ergebnis.

Immerhin hat die als Stiftung mit diversen Unterfirmen agierende Initiative im Laufe von acht Jahren rund 51 Mio. $ an Spenden ,verbraten’, wie die New York Post im September berichtet. Im Jahr 2022 wird mit dem 2,2 km langen System 003 die bisher größte Meeresreuse vorgestellt, die seitdem im Einsatz ist.

Die 2016 von Richard Hardiman gegründete Firma RanMarine Technology BV testet den ersten ferngesteuerten Prototypen ihres WasteShark in niederländischen Kanälen, bevor sie den elektrisch angetriebenen Roboter im Rahmen von Hafen-Innovationsprogrammen in Rotterdam vorstellt und ihn 2017 als kommerzielle Version international lanciert.

Die ferngesteuerte oder autonom schwimmende Drohne mit den Maßen 190 x 140 x 45 cm soll pro Fahrt bis zu 60 kg Müll einsammeln und könnte so bei einem Einsatz an fünf Tagen in der Woche jährlich über 15 Tonnen Plastikmüll aus den Gewässern entfernen. Zudem kann der 39 kg schwere Roboter die Wasserqualität testen, Daten wie Tiefe, Salzgehalt, chemische Zusammensetzung, pH-Gleichgewicht und Wassertemperatur erfassen, sowie Öle, Chemikalien und schädliche Algen entfernen, ohne dabei die Tierwelt zu gefährden.

Bei der Entwicklung des Drohnenmodells ließ sich RanMarine vom Walhai inspirieren, einem sich langsam bewegenden, filtrierenden Teppichhai, denn ähnlich wie der Walhai, der mit offenem Maul herumschwimmt, um Plankton und kleine Fische zu fangen, sammelt sein Roboter-Gegenstück Plastikmüll aus einer Tiefe von bis zu 30 cm unter der Wasseroberfläche ein. Einmal aufgenommen, wird der Müll zu einer nahe gelegenen Sammelstelle gebracht. Das Gerät kann dabei Entfernungen von bis zu 12 km zurücklegen bzw. 5 Stunden agieren, bevor es wieder aufgeladen werden muß.

Der WasteShark kann über eine Fernbedienung oder ein iPad gesteuert werden oder autonom laufen, wobei seine Bewegungen über GPS-Satelliten verfolgt werden. Er kann auch mit GPS-Punkten programmiert werden, um sicherzustellen, daß er Hotspots abdeckt, an denen sich Müll ansammelt. Zudem ist er mit einem Kollisionsvermeidungssystem ausgestattet, das mit Hilfe von Laserabbildungen nahe gelegene Objekte erkennt und seine Position anpaßt.

Zwischen Januar und Dezember 2018 erhalten das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) und die niederländische Firma Nobleo Technology eine nicht näher bezifferte Förderung, um im Rahmen der Aktivität ,Autonomous Harbor Cleaning’, die vom Europäischen Institut für Innovation und Technologie (EIT) finanziert wird, gemeinsam mit der RanMarine ein autonomes Andocksystem für den WasteShark zu entwickeln. Mit den Algorithmen des DFKI kann die Drohne vom Hafenbecken zu einer Andockstation zurückfinden, wo sie den gesammelten Müll deponieren und ihre LiPo-Akkus wieder aufladen kann. Jetzt wird gesagt, daß der wie ein Katamaran geformte WasteShark bis zu 350 kg Müll auf einmal einsammeln kann.

Im März 2019 folgt der erste Test im Vereinigten Königreich im Hafen von Ifracombe in Nord-Devon, der in einem Meeresschutzgebiet liegt. Hier wird der WasteShark vom WWF und Sky Ocean Rescue als Teil einer laufenden Kampagne zum Schutz der lokalen Umwelt eingesetzt. Außerdem wird der Roboter in diesem Jahr in den Vereinigten Arabischen Emiraten eingeführt.

Anfang Oktober 2020 startet ein bis September 2022 laufendes, EU-finanziertes Forschungsprojekt, bei dem RanMarine die Aufgabe hat, industrielle autonome Oberflächenschiffe zu entwerfen, zu entwickeln und einzusetzen, um so viel Abfall wie möglich zu erfassen. Von den Gesamtkosten in Höhe von knapp 2,3 Mio. € trägt die EU fast 1,59 Mio. €.

Dabei ist von dem „weltweit ersten autonomen Drohnensystem zur Beseitigung von Wasserabfällen“ die Rede, das aus zwei Komponenten besteht, den WasteSharks und dem SharkPod, einer Andockstation bzw. Anlage zur Entladung und Abfallbeseitigung. In den Abschlußberichten wird über einen erfolgreichen 8-stündigen Einsatz der autonomen Drohne, einschließlich Rückkehr, berichtet, sowie über den vollständigen Einsatz von mehreren Drohnen.

Außerdem erfolgt 2020 die Einführung der ersten Roboter in den USA, Südafrika und Australien. Die nächsten Schritte sind 2023 erste Roboter in Südamerika, sowie 2025 die Markteinführung der neuen Version WasteShark Plus (o. WasteShark +). Dem aktuellen Stand zufolge sind weltweit bereits 120 Exemplare des WasteShark im Einsatz. Darüber hinaus werden auf der Homepage neben diversen Fallstudien aus der Praxis noch die Modelle WasteShark + PRO, CyanoShark und MegaShark vorgestellt, die 2026 auf den Markt kommen sollen.

Sehr viel kleiner sind zwei autonome Boote, die im Februar 2019 auf der Themse in London unterwegs sind. Inspiriert von dem kaum 15 cm langen Kinder-Badewannenspielzeug SMÅKRYP von IKEA, das aus einem Boot und zwei Schöpfeimerchen besteht und die kindliche Feinmotorik unterstützen soll, sammeln die beiden übergroßen Ausführungen Müll aus dem Fluß. Die Aktion ,The Good Ship Ikea’ stammt von der Londoner Kreativagentur Mother, um für die Eröffnung des neuen Möbelhauses in Greenwich zu werben, das nach Unternehmensangaben die bislang am stärksten nachhaltige Filiale ist.

Die beiden 3 m langen ferngesteuerten Reinigungsboote sammeln eine Woche lang den ganzen Abfall, den sie auf der Themse erwischen, wobei sie pro Stunde rund 20 km Müll aufnehmen. Die Technologie dafür stammt von der 2018 gegründeten chinesischen Firma Orca (o. Orcauboat, orca-tech.cn), einem Start-Up aus Xi’an, das im Vorjahr als Universitätsprojekt an der Northwestern Polytechnical University gestartet war und unbemannte Umweltschutzboote betreibt, die mit Müllsammlern ausgerüstet sind.

Vermutlich handelt es sich bei den Londoner Ausführungen um das kleine Reinigungsboot SMURF mit einer Länge von 2,5 m und einer Breite von 1,6 m. Das elektrisch betriebene Gerät ist mit KI-Navigation, Greifarmen und einem Korb ausgestattet, der 20 - 50 kg Abfall aufnehmen kann. Nach einer Laufzeit von acht Stunden kehrt es autonom zurück zu seiner Ladestation. Ein größeres Modell für Flüsse und Häfen, das auch bei schlechtem Wetter arbeitet, trägt den Namen TITAN (o. WasteWhale).

Nach Ablauf der Aktionszeit spendet das schwedische Möbelhaus die Sammelboote an die Hilfsorganisation Hubbub, die sich der Aufklärung über Plastikmüll widmet. Hubbub zufolge werden pro Jahr allein aus der Themse 300 Tonnen Müll gefischt, zumeist noch manuell.

Eine jüngere Entwicklung ist die im Juni 2023 von 4ocean als kommerzielles Produkt präsentierte autonome oder ferngesteuerte Wasser-Drohne Pixie für die Reinigung von Küstenlinien, Uferbereichen und Wasserwegen von schwimmendem Müll.

Die 2017 von den Surfern Alex Schulze und Andrew Cooper gegründete und in Boca Raton, Florida, beheimatete 4ocean ist ein Unternehmen, das sich der Beseitigung des Plastiks in den Ozeanen widmet, indem es Armbänder u.ä. aus recycelten Materialien verkauft und die Einnahmen für weltweite Cleanup-Operationen nutzt. Bis 2026 hat es eigenen Angaben zufolge schon über 18.144 Tonnen Müll aus Ozeanen, Flüssen und Küsten entfernt.

Die Pixie-Drohne wurde allerdings von dem Partner The Searial Cleaners entwickelt und konstruiert, die im Juni 2021 von Poralu Marine, einem französischen Spezialisten für den Bau von Yachthäfen aus Aluminium, gegründet wurde.

Die Maße der Drohne werden mit 162,5 cm Länge und 115,7 cm Breite angegeben, das Leergewicht liegt bei ca. 35 kg. Pixie sammelt Oberflächenöle und schwimmenden Müll in allen Formen, solange dieser größer ist als 3 mm. Sie ist für den Betrieb in Salz-, Süß- oder Brackwasser ab 30 cm Tiefe geeignet, besitzt eine Videokamera sowie ein Lidar zur Hinderniserkennung bis 30 m und hat ein Fassungsvermögen von 160 Litern, was bis zu 60 kg Müll entspricht. Die Reichweite pro Ladung beträgt 12 km, und bei einer Höchstgeschwindigkeit von 2,9 km/h wird eine Laufzeit von bis zu sechs Stunden erreicht.

Ursprünglich hatte 4ocean auch noch einen 4ocean Collec’Thor sowie einen 4ocean BeBot vorgestellt, die 2025 aber nicht mehr auf der Homepage zu finden sind. Auch über den Einsatz der Pixie-Drohne ist nichts Neues zu erfahren.

Weiter mit der allgemeinen Übersicht 2021:

Das Studio des italienischen Designers Pierpaolo Lazzarini stellt im Januar den Konzeptentwurf eines Hybrid-Katamarans vor, der sich sowohl auf dem Wasser als auch an Land bewegen kann. Das amphibische Schiff trägt den Namen Pagurus (o. Crabmaran), ist 24 m lang, 9,2 m breit, 5,2 m hoch und bietet genug Platz für eine 8-köpfige Familie und vier Besatzungsmitglieder und kann dank einer Kranplattform im mittleren Teil der Yacht, die vier elektrische Winden besitzt, auch mit schwerer Fracht beladen werden, sogar mit einem Geländewagen.

Die beiden Rümpfe, die über eine Brückenstahlkonstruktion miteinander verbunden sind, beinhalten im Inneren die aus je drei Schlafzimmern, Küche und Toilette bestehenden Wohnräume. Über der Brücke ist ein rundes Turmdeck plaziert, von dem aus das Gefährt gesteuert wird, während die Rümpfe und das Dach mit PV-Paneelen bedeckt sind.

Um bei Bedarf mehr Antriebskraft zu erhalten, können die Doppelpropeller der 53 Tonnen schweren Yacht auch von zwei 890 PS starken Dieselmotoren angetrieben werden, die die Pagurus auf eine Höchstgeschwindigkeit von 24 Knoten (44 km/h) bringen. Im rein elektrischen Betrieb soll eine geschätzte Fahrzeit von 6 - 7 Stunden bei einer Geschwindigkeit von 4 Knoten (7 km/h) möglich sein.

Nicht ganz schlüssig ist die Aussage, daß vier ,schraubenförmige Spiralflansche’ mit einer Länge von jeweils 6,5 m und einem Durchmesser von 1,20 m, die unter den Rümpfen installiert und mit einem Transfluid-Getriebe verbunden sind, Energie erzeugen, während sich das Schiff vorwärts bewegt. Damit sollen die sechs Batterien an Bord, jede mit einer Kapazität von 40 kWh, während der Fahrt aufgeladen werden.

Wenn es an der Zeit ist, an Land zu gehen, werden die rotierenden Zylinder um ca. 60 cm abgesenkt und fungieren nun als Schnecken- bzw. Schraubenantriebe, wodurch die Pagurus zu einem Fahrzeug wird, das sich mit einer Geschwindigkeit von 30 - 35 km/h auf Sand oder Schlamm fortbewegen kann. Ein Schutzschild aus Stahl vermeidet Schäden an den Rümpfen.

Das Schiff soll ursprünglich für militärische Zwecke konzipiert worden sein, nun wird es für einen Preis von knapp 30 Mio. $ dem privaten Sektor angeboten - falls sie denn gebaut wird. Eine einfache Carbon-Version mit Doppelstrahlantrieb soll es auf Anfrage zu einem Startpreis von ca. 8 Mio. $ geben.

Lazzarini ist uns bereits 2011 mit dem Elektro-Freizeitboot SeaJet Capsule begegnet; 2016 mit einer mobilen, selbstversorgenden Insel namens UFO und anderen Konstruktionen im Bereich der Maritimen Habitate; wie auch mit einigen äußerst speziellen Fluggeräten, die in der Übersicht der Elektro- und Solarfluggeräte 2017 aufgeführt sind.

Um das Oeuvre des Designers abzurunden, sollen noch einige weitere seiner Entwürfe auf dem Bootssektor vorgestellt werden. So wird z.B. im Oktober 2018 ein Jetski-Konzept für den Freizeitbereich präsentiert, das von einer Vespa 50 Special aus den 1960er Jahren inspiriert ist, und im Juni 2021 erscheint ein bislang beispielloses Design, das kaum mehr an ein reguläres Schiff erinnert.

Das futuristische Fahrzeug namens Stratosfera Acquatica ist weit mehr als nur amphibisch, denn es soll sich auf dem Wasser, an Land und in der Luft bewegen können. Im Kern handelt es sich um eine ultraleichte Kugel aus Kohlefaser mit einem Durchmesser von 1,65 m, die bis zu zwei Passagiere aufnehmen kann.

In der Wasserversion ist im unteren Teil der Kugel eine ausfahrbare Tragfläche angebracht, und der untergetauchte Teil hat einen sehr niedrigen Schwerpunkt, da er die Akkupacks enthält. Das Foil ist außerdem mit einem Selbstbalancierungssystem ausgestattet, das die Neigung der Kugel während der Fahrt anpaßt und reguliert. Mit zwei 150 PS Elektrotriebwerken ausgestattet, kann das Stratosfera mit einer geschätzten Geschwindigkeit von bis zu 30 Knoten über die Wasseroberfläche gleiten.

Der Zugang zu dem Cockpit erfolgt durch eine vordere Schiebeverglasung oder durch eine Dachluke, während die transparente Windschutzscheibe auch als Display funktioniert und Routen und verschiedene Informationen liefert. Das System kann außerdem für verschiedene Mobilitätslösungen angepaßt werden, wie z.B. in der Luft als Stratosfera Volatile, ein eVTOL, das mittels vier ummantelten Rotoren an der Oberseite mit bis zu 250 km/h fliegt, oder als solarbetriebener Flugballon.

Details zum Einsatz des Fahrgestells zu Lande gibt es bislang nicht, weitere Varianten wie ein Unterseeboot oder eine Schneekatze befinden sich in der Entwicklung. Zwar wird mitgeteilt, daß die 2011 gegründete Firma Jet Capsule Srl mit Sitz in Neapel das Stratosfera bis Mitte 2022 auf den Markt bringen will, doch dies ließ sich bislang nicht bestätigen.

Vom November 2022 stammt wiederum der Entwurf Pangeos, eine schwimmende Stadt, die doppelt so groß wie das römische Kolosseum ist und Hotels, Einkaufszentren, Parks, Schiffs- und Flughäfen sowie alle anderen Einrichtungen umfaßt, die für die Unterbringung von bis zu 60.000 Gästen mitten im Meer erforderlich sind. Falls es realisiert wird, wird das schildkrötenförmige, 550 m lange und bis zu 550 m breite Schiff das größte jemals gebaute sein.

Ein weiteres Projekt mit Alleinstellungsmerkmal bildet die Mega-Yacht Collossea, die ab März 2024 nicht nur in den Fachblogs, sondern auch in der Mainstream-Presse erscheint. Die 204 m lange und 37,5 m hohe Superyacht ist eine Art Luxus-Flugzeugträger, der als Brücke ein Solarluftschiff nutzt, das sich auf Wunsch ausklinken läßt, um für Touren weit oberhalb des Wassers oder des Landes genutzt zu werden. Um mit Energie versorgt zu werden, ist die obere Hälfte fast vollständig mit einem riesigen Solardach bedeckt.

Während der Fahrt auf dem Wasser würde das 106 m lange Luftschiff als Kommandozentrale und Unterkunft dienen, außerdem sollen dessen Propeller beim Vortrieb der Yacht helfen, die ansonsten durch drei HTS-Triebwerke (Hochtemperatur-Supraleiter-Motoren) angetrieben wird und eine Höchstgeschwindigkeit von 22 Knoten erreicht. Colossea ist vollständig aus Kohlefaser konzipiert, von den inneren Strukturen bis zur äußeren Oberfläche des Luftschiffs.

Dessen Entwurf ist dem legendären Luftschiff Norge nachempfunden, das sich 1924 erstmals in die Luft erhob und berühmt dafür ist, 1926 den Nordpol überflogen zu haben. Die neue Version soll in der Lage sein, zehn Tonnen Nutzlast zu heben und neben der Crew aus zehn Personen bis zu 24 Gäste zu beherbergen. Etwa die gleiche Menge hätte zusätzlich auf der Yacht Platz, die zudem einen Landeplatz für Helikopter sowie mehrere Decks mit Pools besitzt.

Im Inneren des Colossea-Luftschiffs befinden sich 22 isolierte Abteile mit verschiedenen Installationen wie Flüssigwasserstoff-Tanks (LH₂), Batterien, Kabinen usw., wobei das Gesamtvolumen der Trägergaskammern 30.000 m³ beträgt. Dasselbe LH₂ dient zur Deckung des Energiebedarfs der vier Triebwerke, die das Luftschiff auf eine geschätzte Höchstgeschwindigkeit von 165 km/h (etwa 90 Knoten) bringen können.

Ein konkreter Preis ist nicht zu erfahren, Schätzungen der Medien sprechen aber von einer Milliarde US-Dollar. Auf Lazzarinis Homepage sind noch viele weitere interessante Designs zu sehen, umgesetzt wurde davon bislang aber nur wenig.

Im Februar 2021 liefert CWind, ein Anbieter von Projektdienstleistungen, Crew-Transfer-Schiffen und Schulungskursen für die Offshore-Windindustrie und Teil der Global Marine Group, das weltweit erste hybride Oberflächeneffekt-Schiff (Surface Effect Ship, SES) namens CWind Pioneer aus.

Das Besatzungstransferschiff für 24 Personen wurde in Zusammenarbeit mit dem norwegischen Schiffskonstruktionsunternehmen ESNA entwickelt und von der Schiffswerft Wight Shipyard Co. in Großbritannien gebaut. Den Vertrag über die Lieferung hatte der Windparkbetreiber Ørsted im Oktober 2019 unterzeichnet.

Das Schiff, das in dem 23 km von der Küste entfernt gelegenen 752 MW Offshore-Windprojekt Borssele 1 & 2 in den Niederlanden eingesetzt werden soll, verfügt über ein hybrides dieselelektrisches Antriebssystem mit einem umfangreichen Batteriespeicher, der den reinen Elektrobetrieb im Hafen oder im Standby-Betrieb im Windpark ermöglicht. Studien deuten auf eine Kraftstoffeinsparung von 30 - 50 % gegenüber konventionellen Schiffen hin.

Durch seine installierten Dieselmotoren mit 1.300 kW, die durch Batterien auf bis zu 1.500 kW verstärkt werden können, kann das Hybrid-SES mit einer Geschwindigkeit von über 43,5 Knoten betrieben werden und einen extremen Pfahlschub liefern. Es kann das Personal noch bei Wellenhöhen von bis zu 2 m sicher und bequem befördern, wobei Bewegung und Beschleunigung durch das Luftkissen-Bewegungssteuerungssystem minimiert werden.

Anders als konventionelle Luftkissenboote wird bei der Katamaran-ähnlichen CWind Pioneer durch Ventilatoren ein Luftkissen zwischen den beiden Rümpfen erzeugt, so daß das Schiff knapp über der Wasseroberfläche in 0,5 – 2 m Höhe ,fliegt’ und den dynamischen Oberflächeneffekt für hohe Geschwindigkeiten nutzt. Das Zertifizierungsunternehmen Bureau Veritas (BV), das von der ersten Entwurfsphase an in das Projekt involviert war, klassifiziert die CWind Pioneer im August 2021.

Im März 2021 wird das Konzept eines futuristischen Forschungsschiffs vorgestellt, das Aaron Olivera entwickeln will, der Gründer des 2019 initiierten Projekts Earth 300, einem privaten, interdisziplinären Umwelt- und Technologievorhaben mit Sitz in Singapur. Das gleichnamige Schiff Earth 300 soll Wissenschaft, Technologie, Abenteuer, Forschung, Bildung und Unterhaltung miteinander verbinden und als Plattform für Forscher, Experten, Studenten und Privatpersonen dienen.

Das 300 m lange und 60 m hohe Schiff, dessen Baukosten auf 700 Mio. $ geschätzt werden,  ist von Ivan Salas Jefferson entworfen worden, dessen Firma Iddes Yachts mit dem polnischen Schiffsbauunternehmen NED zusammenarbeitet. Die unkonventionelle Bauform ist eine ästhetische und konstruktive Herausforderung, bei der besonders die mehrstöckige, kugelförmige ,Science Sphere’ (o. Science City) auffällt.

Das Projekt wird hier nur kurz erwähnt, da die Earth 300 von einem Schmelzsalzreaktor angetrieben werden soll, der sich allerdings noch in der Entwicklung befindet. Dementsprechend zählt das Schiff keinesfalls zu den in dieser Übersicht behandelten Wasserfahrzeugen - auch wenn die Intention der Organisation, die es im Jahr 2025 in Betrieb nehmen will, die „Rettung der Welt“ ist. Für weitere Details verweise ich auf den ausführlichen Artikel auf wikipedia.org, der allerdings nichts über irgendwelche Umsetzungsschritte berichtet.

Im April 2021 stellt die in Florida ansässige Crowley Maritime Corp. (o. Crowley Engineering Services) ihre Pläne zum Bau und Betrieb des ersten vollelektrischen Hafenschleppers in den Vereinigten Staaten vor. Der Ship-Assist- und Escort-Schlepper namens eWolf, der 70 Tonnen Pfahlzug bietet, soll etwa Mitte 2023 in Betrieb genommen und dann am Port of San Diego stationiert werden. Mit einer Länge von etwa 25 m ist er vergleichbar mit einem konventionellen Diesel-Schlepper, bietet vom Lotsenplatz aus jedoch eine 360°-Sicht, da der Elektro-Schlepper keinen Abgaskamin hat.

Der eWolf, der einen vorhandenen, schwächeren Schlepper ersetzen soll, der derzeit mehr als 30.000 Gallonen Diesel pro Jahr verbraucht, wird von einem großen, modularen Batteriesystem mit 6,2 MWh von ABB und zwei 1,8 MW (andere Quellen: 2,1 MW) Elektromotoren angetrieben, die eine Höchstgeschwindigkeit von 12 Knoten erlauben. Für längere Transitfahrten und als Sicherheitsmaßnahme gibt es zwei kleine Dieselgeneratoren an Bord.

Die Konstruktion beruht auf dem Know-how der kurz zuvor integrierten Tochtergesellschaft Jensen Maritime, und das Design kann auf Wunsch auch für andere alternative Energiekapazitäten angepaßt werden. Darüber hinaus hat Crowley gemeinsam mit Cochran Marine eine Onshore-Microgrid-Ladestation für das Aufladen im Heimathafen entwickelt.

Zu den Projektpartnern gehören der Hafen, der San Diego County Air Pollution Control District, das California Air Resources Board (CARB), die U.S. Environmental Protection Agency (EPA) und die U.S. Maritime Administration (MARAD), die das Projekt mit insgesamt knapp 13,7 Mio. $ fördern.

Der Elektroschlepper wird später von Master Boat Builders in Coden, Alabama, gebaut, beginnt allerdings erst im Januar 2024 mit seinen Demonstrationsfahrten. Die offizielle Taufe findet Mitte Juni statt, und Ende des Monats übernimmt der Schlepper seinen ersten Auftrag, der in einem Video dokumentiert und veröffentlicht wird. Besonders interessant ist, daß der eWolf bereits für einen künftigen autonomen Betrieb eingerichtet ist.

Eine periphere Information betrifft eine Veröffentlichung vom Juni 2021, in welcher ein Team um Prof. Jonathan B. Boreyko und seinen Doktoranden S. Farzad Ahmadi an der Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech) über seine Arbeit während der letzten zehn Jahre berichtet, bei der die Struktur und Leistung von Entenfedern untersucht wurde, um herauszufinden, wie die Vögel so leicht zwischen Unterwasser- und Oberflächenumgebung wechseln können (,How Multilayered Feathers Enhance Underwater Superhydrophobicity’).

Nachdem das Team die Physik der Be- und Entfeuchtung von Federn verstanden hatte, die auf der Anzahl der Federschichten und der Porengröße - also dem Raum zwischen den Federknäueln - basiert, und darauf, daß das Wasser nicht bis zur untersten Federschicht vordringt, wodurch die Ente Lufttaschen aufrechterhalten kann, die verhindern, daß ihre Federn unwiderruflich durchnäßt werden, entwickelt es eine synthetische Feder. Diese könnte eines Tages an der Außenseite von Schiffen angebracht werden, damit sie effizienter durchs Wasser gleiten.

Die synthetische Version wird hergestellt, indem mittels Lasern winzige Schlitze in Aluminiumfolie geschnitten werden, um die Widerhaken einer Entenfeder zu imitieren. Bei einem Test in einem flachen Becken mit destilliertem Wasser in einer Druckkammer, in die Stickstoff eingebracht wird, welcher das Wasser durch die Federn nach unten drückt und den hydrostatischen Druck nachstellt, den eine Ente beim Tauchen erfahren würde, zeigt die bioinspirierte Feder genau die gleichen Eigenschaften wie echte Entenfedern.

Auf dem Schiffsrumpf angebracht, würden diese synthetischen Federn wie ihre natürlichen Gegenstücke Luft einschließen, den Luftwiderstand verringern und zudem das Wachstum von Seepocken verhindern. Aufgrund der enormen Geschwindigkeit eines Schiffes ist dieses einem viel größeren Druck ausgesetzt als eine Ente. Der nächste Schritt des Teams besteht deshalb darin, herauszufinden, wie die künstlichen Federn so modifiziert werden können, daß sie diesen Druck kompensieren.

Im August 2021 - also drei Jahre vor dem obigen eWolf - wird in Lianyungang, Jiangsu, Chinas erster vollelektrischer Schlepper zu Testfahrten ausgeliefert. Das von der Lianyungang Port Holding Group gebaute Schiff mit dem Namen Yungang Electric Tug No. 1 hat eine Länge von 35,5 m, eine Breite von 10 m und ist für eine Geschwindigkeit von mindestens 13 Knoten ausgelegt.

Der Schlepper ist mit Lithium-Eisenphosphat-Batteriepaketen mit einer Gesamtleistung von 5 MWh ausgestattet und erreicht mit seinen 4.000 PS die gleiche Stärke wie herkömmliche Schleppschiffe. Über ein Hochspannungs-Landstromsystem kann das Schiff per Schnelladung in zwei Stunden vollständig aufgeladen werden.

In diesem Zusammenhang ist zu erfahren, daß die technischen Spezifikationen und rechtlichen Anforderungen für vollelektrische Schiffe in China noch nicht geklärt sind. Das chinesische Verkehrsministerium hat daher eine Forschungsgruppe eingerichtet, um praktische Lösungen auf der Grundlage von Gesetzen und Verordnungen, technischen Spezifikationen und Vorschriften für die Schiffahrt vorzuschlagen und politische Unterstützung bei der Genehmigung von Schiffsprojekten, dem Bau und der Nutzung zu leisten.

 

Eine weitere Meldung im August 2021, mit der auch der Schwerpunkt der Autonomen Boote und Schiffe beginnen soll, betrifft das elektrische Frachtschiff Yara Birkeland, das noch in diesem Jahr in Norwegen seine erste Reise ohne Besatzungsmitglieder an Bord antreten soll. Die Geschichte dieses Schiffes begann vier Jahre zuvor und hat auch einen Vorlauf.

So wird im Oktober 2016 von der norwegischen Schiffahrtsbehörde, der norwegischen Küstenverwaltung und MARINTEK (später: SINTEF Ocean) das Norwegische Forum für Autonome Schiffe (NFAS) gegründet, eine Interessengruppe für Einzelpersonen und Organisationen, die sich für das Thema autonome Schiffe interessieren. Auf der Homepage des NFAS finden sich Details über diverse Einzelprojekte, die in Angriff genommen werden.

Im Mai 2017 startet das Projekt ASTAT, das mit einer Laufzeit von zwei Jahren den Einsatz kleiner, batteriebetriebener unbemannter Schiffe im Trondheimer Fjord untersuchen wird. In diesem Zusammenhang wird dort ein Testgelände eröffnet, das die Entwicklung autonomer Schiffe beschleunigen und langfristig dazu führen soll, daß sich Norwegen im Bereich der selbstfahrenden Schiffe weltweit an die Spitze setzt. In dem Fjord sollen Firmen, Forschungseinrichtungen, Hafenbetreiber und die zuständigen Behörden gemeinsam Ideen entwickeln und unter realen Bedingungen testen.

Im Kontext der offiziellen Eröffnung wird erstmals das Unmanned Surface Vehicle (USV) namens Grethe der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegens (NTNU) zu Wasser gelassen, das mit einem hocheffizienten, leisen Elektromotor ausgestattet als autonomes Relais zwischen Luft- und Wasserkommunikation dienen kann.

Das aus robustem Kunststoff gebaute Schiff bildet eine Plattform für Sensoren, sowohl über als auch unter der Wasseroberfläche, und verfügt über drei Moonpools, in denen eine Vielzahl von Instrumenten untergebracht werden kann. Diese Geräte können unabhängig voneinander betrieben werden, können aber auch an die Stromversorgung des Bootes und an einen Computer an Bord angeschlossen werden.

Anderen Quellen zufolge wird mit einem ca. 3 m langen Modell-Boot, das die deutsch-norwegische Klassifizierungsgesellschaft DNVGL zur Verfügung gestellt hat, der ferngesteuerte Personentransport von einer Seite eines Kanals in Trondheim auf die andere getestet, was in Zukunft autonom erfolgen soll.

Im April 2017 führt auch ein rund 5 m langes, unbemanntes Boot der Trondheimer Firma Maritime Robotics AS seinen ersten Einsatz in dem Testgebiet durch, indem es ferngesteuert stundenlang hin- und herfährt, um den Grund des Hafenbeckens exakt zu vermessen.

Das Forschungsinstitut SINTEF Ocean, das seit 2012 an unbemannten Fahrzeugen arbeitet, geht zu diesem Zeitpunkt davon aus, daß schon innerhalb der nächsten fünf Jahre erste autonom fahrende Schiffe kommerziell zum Einsatz kommen werden. Das Institut konzentriert sich vor allem auf zwei Bereiche: Passagierfähren auf festgelegten Strecken und auf den Frachtverkehr auf kurzen und mittellangen Distanzen. Genehmigen müßte den Einsatz allerdings die DNVGL, wo man aber eher mit einem Zeitfenster von mehr als zehn Jahren rechnet, bis das Thema kommerzielle Relevanz bekommt.

Die Schritte zu einer realen Umsetzung beginnen dann im Mai 2017, als der norwegische Düngemittel- und Chemiekonzern Yara International (o. Yara Norge AS) und das Technologieunternehmen Kongsberg (o. Kongsberg Gruppen), das zudem das größte Rüstungsunternehmen des Landes ist, eine Partnerschaft zur Entwicklung des ersten autonomen und emissionsfreien Containerschiffs ankündigen, das den Namen Yara Birkeland erhält.

Yara International wurde 1905 gegründet, um die zunehmende Hungersnot in Europa zu bekämpfen. Das Unternehmen entwickelte den weltweit ersten Stickstoffdünger, der auch heute noch sein wichtigstes Geschäftsfeld ist. Um die Emissionen von Schiffsdieselmotoren zu bekämpfen, hat der Konzern zudem 2011 die Tochter Yara Marine Technologies gegründet, die 2017 damit begann, die Möglichkeit eines autonomen, vollelektrischen Schiffes zu konzipieren, um toxische Emissionen vollständig loszuwerden.

Kongsberg wiederum hatte im Vorfeld gemeinsam mit dem Forsvarets forskningsinstitutt (FFI), dem norwegischen Verteidigungsforschungsinstitut, ein mit Radar und Lidar ausgestattetes autonomes ,Gehirn’ entwickelt, das zur Steuerung einer Testplattform namens Odin eingesetzt wurde. Die norwegischen Streitkräfte wollen in Zukunft unbemannte Überwasserschiffe wie die Odin zum Schleppen von Minenräumern und Unterwasserfahrzeugen einsetzen.

Odin ist aber nur eines von mehreren Projekten, bei denen Kongsberg an selbstfahrenden Schiffen arbeitet. So wirkt das Unternehmen auch an der Konstruktion und dem Betrieb der Hrönn mit, dem ersten selbstfahrenden Offshore-Schiff der Welt, wie die Offshore-Reederei Bourbon und die britische Automated Ship Ltd. im Juli 2017 bekanntgeben, dessen Auslieferung für 2018 geplant ist. Die Automated Ships, eine 100 %-ige Tochtergesellschaft des Spezialisten für unbemannte Unterwasserfahrzeuge M Subs Ltd., wird allerdings 2018 schon wieder aufgelöst, so daß es zu keiner Projektumsetzung kommt.

Im September 2017 folgt die Meldung, daß die endgültige Konstruktion der Yara Birkeland durch das norwegische Design- und Ingenieurbüro Marin Teknikk abgeschlossen sei. Gleichzeitig gibt das norwegische Regierungsunternehmen ENOVA bekannt, daß es das Projekt mit umgerechnet 16,7 Mio. $ unterstützt, wobei die Kosten des Schiffes auf 25 Mo. $ beziffert werden. Bevor der Bau des maßstabsgetreuen 100-Container-Schiffes beginnt, wird in der Testtankanlage von SINTEF Ocean ein 6 m langes und 2,4 Tonnen schweres Modell einschließlich eines voll funktionsfähigen Strahlrudersystems von Kongsberg umfassenden Versuchen unterzogen.

Im April 2018 schließt sich Kongsberg mit dem ebenfalls norwegischen Schiffahrtsriesen Wilhelmsen Group zusammen, um die weltweit erste autonome Reederei zu gründen. Das neue Unternehmen Massterly soll Infrastruktur und Dienstleistungen für die Entwicklung und den Betrieb von Schiffen sowie fortschrittliche Logistiklösungen für den autonomen Betrieb auf See aufbauen. Dabei wird Kongsberg sein technologisches Fachwissen zur Verfügung stellen, während Wilhelmsen seine Erfahrung in den Bereichen Logistik und Schiffsmanagement einbringen wird. Massterly wird seinen Sitz in Lysaker haben und soll bis August voll einsatzfähig sein.

Die Yara Birkeland soll Anfang 2019 ausgeliefert werden und mit der Erprobung beginnen, wobei der vollständig autonome Betrieb für 2020 erwartet wird. Den Elektroantrieb, die Batteriesysteme, die Antriebssteuerungssysteme und die Sensoren des autonomen Systems wird Kongsberg liefern. Nach seiner Inbetriebnahme soll das Schiff jährlich das Äquivalent von 40.000 dieselbetriebenen Lkw-Fahrten vom Yara-Düngemittelwerk Porsgrunn in Südnorwegen zu den Häfen Brevik und Larvik ersetzen. Es wird davon ausgegangen, daß es zudem bis zu 90 % der jährlichen Betriebskosten für Personal und Kraftstoff einsparen wird.

Der erste Stahlschnitt des 80 m langen, 15 m breiten und 3.200 Tonnen schweren Schiffes erfolgt im Dezember 2018 bei der Werft Vard Braila in Rumänien, die Kiellegung im Februar 2019 und der Stapellauf im Februar 2020. Die Montage geschieht dann bei der Vard Brattvåg in Norwegen. Im November wird die Yara Birkeland an die Yara Norge AS ausgeliefert und absolviert - noch mit Mannschaft - ihre Jungfernfahrt mit einer Fahrzeit von fast sieben Stunden von der Stadt Horten, wo sie auf den autonomen Betrieb vorbereitet wird, in die rund 70 km entfernte Hauptstadt Oslo, um sie den Projektpartnern und Regierungsvertretern vorzustellen.

Das elektrische Frachtschiff sollte noch in diesem Jahr seine erste autonome Fahrt zwischen den beiden norwegischen Städten Herøya und Brevik unternehmen - ohne Besatzung, aber von drei Kontrollzentren an Land genau überwacht. Für das Be- und Entladen des Schiffes werden zunächst Menschen benötigt, später soll aber auch dies durch autonome Technologie erfolgen. Dazu gehören auch autonome Kräne und Portalhubwagen, die dabei helfen, die Container auf das Schiff und von ihm weg zu bewegen. Tatsächlich geht es aber nicht ganz so schnell.

Die Yara Birkeland verfügt über acht Batteriepakete von Leclanché SA aus der Schweiz mit einer Gesamtkapazität von 6,8 MWh (andere Quellen: 7 MWh), die zwei 900 kW Azipull-Gondeln sowie zwei 700 kW Tunnelstrahlruder antreibt. Damit werden eine Fahrtgeschwindigkeit von 6 - 7 Knoten und eine Höchstgeschwindigkeit von 13 Knoten (andere Quellen: 15 Knoten) erzielt. Der Strom soll aus erneuerbarer Wasserkraft gewonnen und in den Frachthäfen geladen werden. Da die Batterietechnologie für lange Strecken nicht ausreicht, wird das Schiff allerdings nur kurze Strecken zurücklegen.

Im November 2021 wird bekanntgegeben, daß das Schiff im Folgejahr den kommerziellen Betrieb aufnehmen wird - im Rahmen einer zweijährigen Testphase im Hybrid-Modus. Es befindet sich also Besatzung an Bord, die das Schiff steuert. Unterstützt wird sie dabei aber schon von der eingebauten Technik.

Der kommerzielle Testbetrieb startet im April 2022. Im Anschluß ist eine Zertifizierung geplant. Später soll das das provisorisch aufgebaute Steuerhaus ganz verschwinden, wenn der Frachter mit Hilfe von GPS, Radar, Kameras und anderen Sensoren die Touren autonom absolviert, was bis 2025 geschehen soll.

Darüber hinaus entwickelt Yara im Rahmen einer Yara Clean Ammonia genannten Initiative eine kohlenstoffreie, auf Ammoniak basierende Treibstoffquelle, die später an Bord der Yara Birkeland eingesetzt werden soll, um auch Langstreckenfahrten zu ermöglichen.

Über die Technologie und die Umsetzung elektrisch betriebener, ferngesteuerter sowie autonomer Schiffe wurde ansatzweise schon in früheren Übersichten berichtet, angefangen mit dem Special Purpose Underwater Research Vehicle (SPURV) der University of Washington im Jahr 1957, den ab 1985 entwickelten autonomen Unterwasserfahrzeugen der Firma Deep Ocean Engineering Inc., dem Programm Talisman des britischen, multinationalen Rüstungs- und Luftfahrtkonzerns BAE Systems von 2004, oder dem im September 2019 gestarteten Projekt A – SWARM (Autonome elektrische Schifffahrt auf WAsseRstrassen in Metropolenregionen) der Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft (BEHALA), um nur einige Beispiele zu nennen.

Das erste International Autonomous Surface Ship Symposium (o. International Conference on Maritime Autonomous Surface Ships, ICMASS) im Januar 2008 in Paris, das sich explizit mit autonomen Überwasserschiffen beschäftigt, wurde in der Jahresübersicht 2008 beschrieben (s.d.). Die 8. Ausgabe der Konferenz findet übrigens im Oktober 2025 in Hamburg statt, ergänzt um das Intelligent and Smart Shipping Symposium (ISSS) als neues Bestandteil.

Weitere interessante Umsetzungen sind z.B. das 2010 gestartete Projekt des Roboterboots Scout, das selbständig den Atlantik überqueren sollte, sowie das autonome Überwasserboot Mahi Two, das dies im Jahr 2022 erfolgreich schafft (s.u. 2011, 2013). Auch unter den Roboter-Fischen, die den Schwerpunkt der Übersicht 2012 bilden, lassen sich viele autonome Modelle finden. Hier ist zudem der europaweite Wettbewerb Student Autonomous Underwater Challenge – Europe (SAUC-E) erwähnt, der seit 2006 ausgetragen wird.

Diverse ferngesteuerte und/oder autonome Tauchboote und Glider werden im Schwerpunkt der Unterwasserfahrzeuge in der Übersicht 2014 behandelt, wo auch die Advanced Autonomous Waterborne Applications Initiative (AAWA) von Rolls-Royce, der VTT Technical Research Centre of Finland Ltd. und der Aalto University beschrieben wird. Das im Februar 2015 gestartete EU-Projekt MUNIN (Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks) findet sich in der Übersicht 2015, in der darüber hinaus verschiedene autonome Rover präsentiert werden. Ebenso haben einige Tragflächenboote im Schwerpunkt des Jahres 2017 autonome Funktionen.

Im Zuge der aktuellen Recherche ließen sich noch diverse weitere Projekte und Umsetzungen finden, die von kleinen, solarbetriebenen Überwasserdrohnen bis hin zu hochseetauglichen Personen- und Frachtschiffen reichen und im folgenden aufgeführt werden sollen.

Dies beginnt im August 2015 mit Berichten über ein solar- und windbetriebenes autonomes Überwasserfahrzeug zur Erforschung der Keltischen Tiefe, einem artenreichen Gebiet vor der Südküste Irlands. Das Schiff mit dem Namen C-Enduro wird im Rahmen einer Partnerschaft zwischen dem National Oceanography Centre (NOC) und dem World Wildlife Fund (WWF) eingesetzt, um mit Kameras und akustischen Detektoren marine Raubtiere zu erforschen und ihren Lebensraum zu kartieren.

Das von Milford Haven aus gestartete Langstrecken-Oberflächenfahrzeug ist eines von zwei autonomen Geräten, die nun drei Wochen zusammenarbeiten werden, um zu untersuchen, warum dieses Gebiet für Meeresräuber wie Delphine und Seevögel besonders attraktiv ist. Das zweite Gerät ist ein Unterwassergleiter von Slocum, der mit langsamer Geschwindigkeit durch die Wassersäule oszilliert und 2D-Profile von der Meeresoberfläche bis in die Nähe des Meeresbodens liefert. Dieser Glider ist in der Übersicht 2014 ausführlich beschrieben (s.d.).

Das 4 m lange und 350 kg schwere C-Enduro, das von ASV (o. ASV Global) im Rahmen einer vom NOC koordinierten Forschungsinitiative der britischen Regierung entwickelt wurde, wird mit dem ASView Unmanned Control System gesteuert, das mit einem Roboterbetriebssystem (ROS) integriert ist. Es hat auch eine hochmoderne meteorologische Station an Bord, und ein Kollisionsvermeidungssystem wird es davor bewahren, mit anderen Wasserfahrzeugen zusammenzustoßen.

Da das Boot durch Solarzellen mit einer Leistung von 1,1 kW und eine dreiflügelige 500 W Windturbine mit Strom versorgt wird, kann es bis zu drei Monate auf See bleiben, wobei seine beiden Motoren über zwei Antriebsgondeln eine Höchstgeschwindigkeit von 7 Knoten (13 km/h) erreichen. Und falls es kentert, richtet es sich dank seines Kohlefaser-Katamaranrumpfes schnell wieder selbst auf. Obwohl das Schiff autonom ist, wird ASV einige Aspekte seines Betriebs per Satellit von der Unternehmensbasis im englischen Portchester aus steuern.

Neben dem WWF wird der von Prof. Russell Wynn vom NOC koordinierte Einsatz von einer Reihe von Partnern aus Industrie, Regierung und Wissenschaft unterstützt, die mit dem NOC zusammenarbeiten, um neue Sensoren an den beiden Fahrzeugen zu testen und zu bewerten, wie andere Datenquellen wie Satellitenbilder und Gezeitenvorhersagen die betriebliche Effizienz verbessern können.

Ein weiteres von ASV gebautes batteriebetriebenes C-Enduro, das seine Energie aus den auf dem Deck montierten Solarzellen bezieht, war bereits im April von der Heriot-Watt University für das Edinburgh Centre for Robotics erworben worden. Eine dritte Version des Fahrzeugs verfügt über eine Drei-Säulen-Stromversorgungsstruktur mit Solarenergie, einer Windturbine und einem Dieselgenerator, die in Kombination sehr lange Einsätze ermöglichen.

2017 wird die ASV von der Firma L3 Technologies übernommen, die wiederum 2019 mit der Harris Corp. zur L3Harris Technologies fusioniert. Im Februar 2019 liefert die L3 ASV ein weiterentwickeltes Modell der C-Enduro an die Royal Navy, das für militärische Datenerfassungsversuche im Rahmen des MHC-Programms (Mine Countermeasures and Hydrographic Capability) eingesetzt wird. Die 4,75 m lange, 2,22 m breite und 3,43 m hohe Version des autonomen Schiffs, das 910 kg wiegt, ist mit zehn Sensoren ausgestattet, die wissenschaftliche und hydrografische Vermessungsgeräte kombinieren.

Darüber hinaus kündigt die Firma an, daß sie zusammen mit der Sonardyne International Ltd. zukünftig 6G-fähige Funktionen für die kommerzielle Produktpalette autonomer unbemannter Überwasserfahrzeuge anbieten wird. Die autonomen Schiffe C-Stat 2 und C-Cat 3 werden mit Sonardynes 6G-Reihe von Ranger 2 Ultra-Short BaseLine (USBL)-Verfolgungs- und Kommunikationssystemen ausgestattet sein.

Die Initiatoren der C-Enduro sind aber nicht die ersten, die ein autonomes Schiff auf den Ozean schicken: Bereits im November 2011 war in der Bucht von San Francisco eine Roboterflotte aus vier Wave Glidern der Firma Liquid Robotics gestartet worden, um vollkommen selbständig und angetrieben durch Wellenenergie den Pazifik zu durchkreuzen, was ausführlich im Kapitelteil der Wellenbetriebenen Schiffe und Boote dargestellt wird.

Ebenfalls zu erwähnen sind die unbemannten, wind- und sonnenbetriebenen Saildrones, von denen eine im August 2013 den zum Teil erfolgreichen Versuch unternimmt, den Pazifik zu überqueren. Darüber findet sich mehr im Kapitelteil der Windbetriebenen Fahrzeuge (s.d.). Weiter unter wird uns zudem noch der Saildrone Surveyer begegnen.

Im Juli 2015 kündigen die Plymouth University, der Yachthersteller Shuttleworth Design Ltd. und der Spezialist für autonome Fahrzeuge MSubs Ltd. das Projekt Mayflower Autonomous Research Ship (MARS) an. Das futuristische Projekt ist Teil der Fundraising-Kampagne ,Shape the Future’ der Universität und zielt darauf ab, das weltweit erste autonome Schiff in voller Größe zu entwerfen und zu entwickeln, das selbständig den Atlantik überquert. Die Anschubfinanzierung des rund 12 Mio. £ teuren Projekts wird von der Universität, MSubs und der gemeinnützigen österreichischen Meeresforschungsorganisation ProMare bereitgestellt.

Die von dem ProMare- und M Subs-Mitgründer Brett Phaneuf stammende Idee dieses unbemannten Konzepts ist es, alle Möglichkeiten zu erforschen und zu nutzen, die sich aus einem Schiff ergeben, das keine Besatzung mit sich führen muß. Dafür wird es eine Vielzahl von Drohnen an Bord haben, mit denen während der Reise Experimente durchgeführt werden sollen. Das Schiff wird so Daten für eine Vielzahl von Forschungszwecken sammeln, darunter Meteorologie, Ozeanographie und Klimatologie.

Mit einer Länge von 32,5 m und einer Breite von 16,8 m nutzt das Schiff die erneuerbaren Energiequellen Wind und Sonne für seinen Antrieb, was ihm eine unbegrenzte Reichweite verleiht. Der effiziente Trimaran-Rumpf aus Glas/Aramid/Schaumstoff-Verbundwerkstoff ist so konzipiert, daß er den Windwiderstand reduziert und die Solaranlage hoch über dem Wasser hält, um den Wellenschlag zu verringern. Der mittlere Rumpf liegt tief im Wasser, während die Flügel und das Deck aus Kohlefaserverbundwerkstoff getrennt sind und sich auf Streben über dem Wasser befinden.

Das zweimastige Soft-Segel mit einer Fläche von 159 m² ermöglicht bei gutem Wind eine Geschwindigkeit von 20 Knoten. Jedes Segel wird mit einer einzigen Schot gesteuert und kann in den Baum gerollt werden, so daß mehrere Reffkonfigurationen für unterschiedliche Windgeschwindigkeiten möglich sind. Das Verstauen der Segel während der Fahrt reduziert den Widerstand und vermeidet Schattenwurf auf die Solarzellen an Deck, während die Masten stehen bleiben und die Navigationslichter tragen.

Zu anderen Zeiten treibt sein solarbetriebener Elektromotor das Schiff auf bis zu 12,5 Knoten an. Da das Team beim Entwurfsprozeß feststellt, daß die für einen optimalen Antrieb erforderliche Solarzellenfläche für ein effizientes Segeln sowie für die Sicherheit in großen Wellen zu groß ist, entwickelt es ein Klappflügelsystem, um die Solarzellenfläche bei ruhigen Bedingungen um 40 % zu vergrößern. Später ist davon aber nichts mehr zu hören.

Die Atlantiküberquerung soll im Jahr 2020 von Plymouth in England nach Plymouth in Massachusetts stattfinden, anläßlich des 400. Jahrestages der Reise der historischen Mayflower, die am 16. September 1620 in See stach und innerhalb von etwa 60 Tagen die sogenannten Pilgerväter in die Neue Welt brachte.

Allein aufgrund der Entfernung könnte das Mayflower Autonomous Ship (MAS o. MAS 400) die Ozeanüberquerung in nur einer Woche oder zehn Tagen bewältigen, doch die Projektingenieure gehen davon aus, daß dies aufgrund der vielen Forschungsaufgaben, die es auf dem Weg erledigen wird, wesentlich länger dauern wird, möglicherweise sogar ein paar Monate.

In Berichten von Anfang 2017 wird erwähnt, daß das Schiff seine Energie neben den Quellen Solar und Wind auch aus Wasserstoff-Brennstoffzellen gewinnt. Zunächst soll in den nächsten Jahren mit kleineren Varianten experimentiert werden. Die Umsetzung gemeinsam mit der University of Birmingham, IBM und anderen Technologiepartnern startet schließlich im Oktober 2019 in einer Werft in Polen mit dem Bau des Rumpfes, der im März 2020 Plymouth erreicht, um hier weiter ausgerüstet zu werden.

Der ursprünglich geplante Termin kann aber nicht eingehalten werden, und letztlich startet der autonome Trimaran Mayflower 400 erst am 15. Juni 2021 von Plymouth aus zu seiner Reise, die etwa drei Wochen dauern soll und sich auf dem (inzwischen nicht mehr existenten) Blog verfolgen läßt.

Die Spezifikationen des autonomen Schiffes haben sich derweil aber geändert: Nun wird die Länge mit 15 m angegeben, die Breite mit 6,2 m, das Gewicht mit 5 Tonnen und die maximale Geschwindigkeit durch eine Segelflosse mit 10 Knoten. Auf den Bildern ist Letztere jedoch nicht zu erkennen, nur die 15 jeweils 2,5 kW starken Solarpaneele. Alternativ können zwei 20 kW Motoren die Mayflower rein elektrisch auf 4 - 5 Knoten beschleunigen. Daneben gibt es einen Diesel-Backup-Generator.

Das Schiff wird von einer Kommandozentrale im britischen Plymouth aus gesteuert und navigiert mit über 50 Sensoren, darunter sechs IBM AI Vision-Kameras, sowie einem IBM Deep-Learning-System, um Hindernisse, gefährliche Strömungen und schlechtes Wetter zu erkennen und zu vermeiden und dabei die internationalen Navigationsregeln einzuhalten. Die Datenverarbeitung erfolgt durch Bordcomputer, die von einem IBM Power Systems AC922 an Land unterstützt werden.

An Bord befindet sich eine wissenschaftliche Nutzlast von 700 kg, die akustische, Nährstoff- und Temperatursensoren sowie Wasser- und Luftprobennehmer umfaßt. Diese dabei gesammelten Daten sollen u.a. bei künftigen Studien zur Chemie der Ozeane, zur Versauerung, zur Höhe des Meeresspiegels und zu Wellenmustern, zu Mikroplastik und zum Schutz von Meeressäugern helfen.

Der Versuch endet allerdings nach nur drei Tagen, und der Trimaran wird zurück nach Großbritannien beordert - als Vorsichtsmaßnahme nach einer defekten Kupplung, wegen der das Schiff nur halb so schnell vorangekommen war wie eigentlich geplant.

Am 27. April 2022 wird ein erneuter Versuch unternommen, diesmal mit dem Ziel Washington D.C., wobei die 5.600 km von England in die USA in drei bis vier Wochen absolviert werden sollen. Doch auch diesmal legt zu Beginn ein mechanisches Problem mit dem Generator das Schiff lahm, worauf es zur Reparatur auf die Azoren in Portugal gebracht wird. Nach einer zusätzlichen Fehlfunktion im Generatorsystem sowie einem Computerabsturz geht es am 20. Mai weiter, doch wird es nun in den Hafen von Halifax in Kanada umgeleitet, den es am 5. Juni erreicht.

Damit wird die Mission des von einer KI namens ,AI Captain’ gesteuerten Bootes, den Atlantik zu überqueren, erfolgreich abgeschlossen, auch wenn das eigentliche Ziel Virginia war, mehr als 1.900 km südwestlich. Als Nächstes macht sich die Mayflower auf den Weg nach Plymouth in Massachusetts, wo sie am 30. Juni ankommt. Auf dem obigen Foto ist das Schiff vor der Mayflower II zu sehen, einer in den 1950er Jahren gebauten, etwa 32 m langen Nachbildung des Originals, die im Hafen von Plymouth ausgestellt ist.

Bis dahin mußten allerdings noch eine der vier Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien sowie eine im Sturm beschädigte Wetterstation repariert werden. Für die Zukunft denkt das MAS-Team über weitere Fahrten nach, etwa Überfahrten nach Boston und Washington D.C.

Darüber hinaus beauftragt das gemeinnützige Plymouth Marine Laboratory im Mai 2022 die Firma M Subs mit der Entwicklung und dem Bau eines autonomen Einrumpfschiffs, das vom Natural Environment Research Council (NERC) finanziert wird. Auch diesmal sind mehrere Sensoren zur Erfassung ozeanographischer Daten, Lauflichter, Kameras sowie ein Multibeam-Sonar- und Tiefensensorsystem vorgesehen.

Das Forschungsschiff, das den Namen Oceanus erhalten soll, nach dem ersten Kind, das an Bord der historischen Mayflower geboren wurde, wird 23,5 m (andere Quellen: 24 m) lang und 3,5 m breit sein, sich selbst aufrichten können und von zwei am Heck montierten Pod-Antriebsmotoren angetrieben werden, die von einer Batteriebank gespeist werden, die ihrerseits durch in das Deck integrierte Solarzellen und einen Dieselmotor-Generator aufgeladen wird.

Auf seiner ersten Reise vom Vereinigten Königreich zu den Falklandinseln wird das KI-fähige Schiff von GPS und zwei Wetterstationen an Bord gesteuert. Es wird auch ein 4G/5G-Modul und zwei Satcom-Kuppeln nutzen, um Echtzeitdaten und Statusaktualisierungen an eine Kommandozentrale im Labor in Plymouth zu übermitteln. Derzeit ist noch nicht bekannt, wann die Bauarbeiten abgeschlossen sein werden und wann die transatlantische Reise beginnen wird. Im April 2024 wird noch ein Video mit computergenerierten Bildern der Oceanus veröffentlicht, weiter scheint die Angelegenheit aber nicht gediehen zu sein.

Allerdings unterzeichnet M Subs im März 2026 eine Absichtserklärung mit der Firma Teledyne Marine, um eine strategische Kooperation zur Verfolgung und Umsetzung von Geschäftsmöglichkeiten in der britischen Royal Navy und auf internationalen Marinemärkten zu begründen.

Die Partner wollen gemeinsam wichtige Initiativen vorantreiben wie Atlantic Bastion - ein im Dezember 2025 gestartetes britisches Programm für KI-gestützte Unterwasser-Verteidigung, das Schiffe, U-Boote und unbemannte Systeme vernetzt - sowie MHC Block 2 - eine Weiterentwicklung des unbemannten Minenräumungsprogramms der Royal Navy. In diesem Zusammenhang erscheinen auch Fotos eines Bootes mit der Aufschrift Oceanus 2, bei dem die Fächerecholote von Teledyne SeaBat in eine Zero-USV-Plattform integriert sind.

Im Juni 2016 berichten die Fachblogs über ein der Mayflower ähnliches, aber sehr viel kleineres Schiffsprojekt, das zudem nicht von einem großen Unternehmen finanziert, sondern von den Ingenieuren Isaac Penny aus den USA und Christopher Sam Soon aus Mauritius in Eigenregie entwickelt und in ihrer Freizeit gebaut wird. Ziel der 2013 mit einem zusammengebastelten Plastikkajak begonnenen Aktion ist es, auf die Eignung der Solarenergie für diese Art von Vorhaben hinzuweisen.

Das autonome Solarboot namens Solar Voyager integriert zwei aktuelle Trends: Es soll ohne menschliche Besatzung fahren, und die dabei benötigte Energie soll ausschließlich durch eine 280 W Solaranlage gewonnen werden, die im Sommer täglich 7 kWh und im Winter 3 kWh erzeugen kann. Außerdem verfügt das Boot über einen selbstgebauten Antrieb mit zwei speziell angefertigten bewuchsresistenten Propellern. Es erreicht ein Tempo von bis zu 4 km/h.

Das Boot besteht aus einem maßgeschneiderten Aluminiumrumpf, der widerstandsfähiger ist als der glasfaserverstärkte Kunststoff, der bei anderen autonomen Booten verwendet wird. Das Aluminium macht die Solar Voyager zwar schwerer und langsamer, aber es wird ihr helfen, auch heftige Stöße zu verkraften. Zudem hat der Rumpf eine seepockenresistente Beschichtung.

Geplant ist, den Atlantischen Ozean von Massachusetts bis nach Portugal zu überqueren, wobei das 4 m lange und 1 m breite Schiff für diese ca. 3.000 km weite Fahrt voraussichtlich rund vier Monate benötigen wird. Überwacht wird die autonome Fahrt über das Iridium-Satellitennetz, das alle 15 Minuten den Standort der Solar Voyager übermittelt, ihre Geschwindigkeit und die aktuelle Energieproduktion.

Das Ingenieurteam kann dem Boot über das Satellitensignal Wegpunkte schicken, die es ansteuern soll, aber das Boot entscheidet selbst, wie es navigiert. Direkt steuern läßt es nicht. Es ist auf dem Radar zu sehen und so bemalt, daß es auch visuell gut sichtbar ist. Außerdem meidet es die bekannten Schiffahrtswege.

Der Start erfolgt am 1. Juni von Gloucester aus - und sollte das Schiff im Herbst unbeschadet in Lissabon ankommen, wäre dies gleich in doppelter Hinsicht eine Weltpremiere: Die Solar Voyager wäre zum einen das erste autonom fahrende Schiff, das den Atlantik überquert - und zum anderen das erste solarbetriebene Boot, das irgendeinen Ozean überquert. Auf der (inzwischen ebenfalls nicht mehr existenten) Website können die Fortschritte des Projekts verfolgt werden.

Tatsächlich verfängt sich das Boot aber nach ca. drei Wochen und einer Strecke von etwa 1.000 km in einem Fischerei-Schleppnetz vor der Küste von Neuschottland. Zwar scheint es sich danach wieder befreit zu haben, doch eine der beiden Schiffsschrauben läßt sich nicht mehr aktivieren und das Ruder auf einer Seite steckt fest. Da die Betreiber des Experiments nicht die Mittel haben, ein Schiff zu chartern, um ihre Drohne zu retten, bitten sie Fischer oder andere Schiffsbesitzer in Neuschottland um Hilfe.

Ende Juni wird die Solar Voyager von den Matrosen der Fregatte HMCS St John’s der Royal Canadian Navy aufgebracht. Die Entwickler schließen eine erneute Atlantikmission nicht aus, es gibt bislang aber keine Berichte über Folgeprojekte.

Fast zeitgleich läuft das Projekt SeaCharger, das seine Ende Mai gestartete Reise von Kalifornien bis zum Mahukona Harbor auf Hawaii am 22. Juli 2016 erfolgreich abschließen kann. Für die Distanz von rund 3.880 km benötigt das Boot 41,4 Tage, in denen es mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von gut 2 Knoten ununterbrochen auf See ist. Erbauer und Projektleiter des SeaCharger ist der US-amerikanische Ingenieur Damon McMillan, der das Boot ab 2013 aus Eigenmitteln finanziert in Eigenregie als Garagenprojekt entwickelt. Die Gesamtkosten werden mit 5.000 $ beziffert.

Das kompakte und robuste vollautonome Boot hat eine Länge von ca. 2,3 m, eine Breite von 56 cm und wiegt 22,7 kg. Der Elektromotor des Propellers wird ausschließlich über zwei flexible 100 W Solarpaneele von Renogy angetrieben, die ihre Energie in einer 500 Wh LiFePO₄-Batteriebank zwischenspeichern. Dies reicht für mehrere Tage Drift ohne Sonne und für eine Dauerfahrt bei Tageslicht. Der Autopilot besteht aus einem Arduino Mega mit GPS-Modul, Kompaß und Iridium-Satellitenmodem zur Kursführung und für Positionsmeldungen alle zwei Stunden.

Nur fünf Tage nach der Ankunft auf Hawaii, seiner Wartung und Reinigung von Anthurium und Muscheln, startet der SeaCharger erneut, diesmal mit Kurs Neuseeland – eine fast doppelt so lange Strecke über den Pazifik. Dabei legt das Boot in 155 Tagen insgesamt ca. 12.000 km zurück, kreuzt Äquator und Datumsgrenze, und kämpft mit Stürmen, Strömungen und Bewuchs, wobei die Geschwindigkeit von 2,4 auf unter 1 Knoten sinkt. Außerdem fällt Mitte November in der Nähe von Neuseeland das Ruder aus, woraufhin das Boot antriebslos Richtung Australien treibt.

McMillans Mutter organisiert eine Rettung, und im Januar 2017 kann der SeaCharger bei rauhem Wetter von dem französischen Frachtschiff Sofrana Tourville aus dem Wasser gehoben und nach Tauranga in Neuseeland und später nach Auckland gebracht werden. Das Boot wird dort sechs Monate lang im New Zealand Maritime Museum ausgestellt und anschließend zu McMillans Heimatort in Colorado zurückgebracht. Die Projektentwicklung, der Bau und die Fahrten sind auf seiner Homepage vorbildlich dokumentiert.

Im Jahr 2019 gründet McMillan zusammen mit seiner Frau übrigens die Firma Blue Trail Engineering, die günstige Komponenten für Marine-Robotik herstellt, wie Aktuatoren, Kabel, Thruster und Steuerungen.

Überhaupt scheint das Jahr 2016 eine besondere Bedeutung für autonome Boote zu haben, denn schon im Februar berichtet ein Team der Universität Lissabon in Portugal über einen Ansatz, sich auf selbstlernende Roboterboote zu stützen, die zumindest teilautonom agieren.

Unter der Leitung von Anders Christensen demonstriert das Team, wie bis zu zehn Roboter zusammenarbeiten können, um verschiedene Aufgaben zu erledigen (,Evolution of Collective Behaviors for a Real Swarm of Aquatic Surface Robots’).

Die kleinen Roboter bestehen aus CNC-gefrästem Polystyrolschaum und 3D-gedruckten Bauteilen zu Materialkosten von etwa 330 $. Das Elektronikpaket umfaßt GPS, Kompaß, Wi-Fi und einen Raspberry Pi 2 Computer. Der Schlüssel ist jedoch ihre dezentrale Programmierung, durch die jeder Roboter für sich selbst entscheidet, wie er seine Aufgabe erfüllen will, und sich entsprechend mit seinen Nachbarn abstimmt.

Anstatt einen zentralen Computer zu verwenden oder jeden Roboter einzeln zu programmieren, arbeitet der Schwarm nach einem darwinistischen Ansatz: Jeder Roboter ist mit einem neuronalen Netz ausgestattet, das die Funktionsweise eines lebenden Gehirns nachahmt. Den Robotern werden einfache Anweisungen gegeben, wie sie in Beziehung zueinander arbeiten sollen, sowie Missionsziele, wie z.B. die Überwachung des Gebiets, die Navigation zum Wegpunkt, die Aggregation und die Ausbreitung.

Das Team arbeitet bereits an der nächsten Generation von Wasserrobotern mit fortschrittlicheren Sensoren und der Fähigkeit, längere Einsätze zu bewältigen. Langfristig ist geplante, daß sie in Schwärmen von Hunderten oder Tausenden Robotern für die Umweltüberwachung, die Suche und Rettung sowie die Überwachung der Meere eingesetzt werden.

Im Juli 2016 melden die Blogs, daß die japanische Firma Yamaha ein autonomes Boot entwickelt hat, das die alltägliche Aufgabe der Vermessung von Dämmen und Seeböden einfacher machen soll.

Um bei der Instandhaltung eines Staudamms Schlammablagerungen zu erkennen, die ausgebaggert werden müssen, nutzt das Breeze10 genannte Boot ein in der Mitte der Unterseite angebrachtes Sonargerät - und für die autonome Navigation GPS in Kombination mit Azimutwinkeldaten, wobei die Routen gespeichert werden, um sie bei Neuvermessungen erneut zu verwenden. Zwei andere Fahrmodi ermöglichen eine Fernsteuerung oder die vollständige Kontrolle durch einen Fahrer an Bord.

Mit einer Länge von 3,2 m und einer Ausladung von 1,2 m ist das Fahrzeug kompakt genug, um in einen großen Minivan zu passen. Eine 20 Ah Lithium-Ionen-Batterie und ein benzinbetriebener 1,6 kW Bordgenerator versprechen sechs Stunden Dauerbetrieb des 0,5 kW Elektromotors. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt vier Knoten. Die Markteinführung ist im August geplant, und das Design soll in Zukunft auch für Überwachungs- und Verteidigungszwecke eingesetzt werden.

Im September 2016 folgen Berichte, daß auch die weltweit größte Containerschiff-Reederei Maersk Line aus Dänemark, die 630 Schiffe betreibt, in Zukunft zunehmend auf automatisch fahrende Schiffe setzen will, die schließlich auch auf einen Kapitän verzichten sollen. Neue Technologien in den Bereichen Laser und Radar, aber auch bessere Funkverbindungen auf hoher See ermöglichen zunehmend intelligente Ozeanriesen, die in ständigem Datenaustausch mit Betriebszentralen auf dem Festland stehen.

Allerdings folgt im April 2018 die Aussage, daß autonome bzw. unbemannte Schiffe kein Endziel für Maersk sind. Interesse an den Entwicklungen besteht aber trotzdem, und Maersk installiert zu diesem Zeitpunkt im Rahmen eines Vertrags mit Sea Machines Robotics Inc. mit Sitz in Boston an Bord des neu gebauten Containerschiffs Winter Palace eine Software für Computer Vision, Light Detection and Ranging (LiDAR) und Wahrnehmung, um mit KI die Objektidentifizierung und die Verfolgungsfähigkeiten auf See zu verbessern, ähnlich wie moderne Fahrerassistenzsysteme.

Auch die ersten Meldungen darüber, daß Amsterdam ab dem kommenden Jahr kleine selbstfahrende Boote in den Kanälen testen wird, erscheinen im September 2016.

Die Entwicklung der RoBoats, wie die Boote genannt werden, erfolgt als Kooperation des Massachusetts Institute of Technology (MIT) mit dem Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions (AMS), der Delft University of Technology (TUD) und der Wageningen University and Research (WUR).

Das 25 Mio. € teure Forschungsprogramm unter der Leitung von Prof. Carlo Ratti vom MIT, das vorerst auf fünf Jahre angelegt ist, gilt als das weltweit erste groß angelegte Projekt, das das Potential von autonomen Systemen auf dem Wasser testet. Langfristig ist eine Flotte einfach herzustellender und sehr wendiger autonomer Boote für den Transport von Waren und Menschen angedacht.

Dabei sollen die RoBoats nicht nur als Transportmittel dienen, sondern auch dynamische und temporär schwimmende Infrastrukturen wie Brücken, Stege oder sogar große Plattformen für Konzerte und Märkte bilden, die innerhalb weniger Stunden auf- und wieder abgebaut werden können. Zudem könnten die Boote Umweltdaten erfassen, um z.B. Verschmutzungen und Krankheitserreger im Wasser frühzeitig zu erkennen, oder dazu benutzt werden, die Kanäle von umhertreibendem Müll zu befreien.

Nachdem in den ersten drei Jahren der Forschung an Prototypen im Maßstab 1:4 und 1:2 gearbeitet wird, die 2017 in den Gewässern von Amsterdam getestet werden, beschreibt ein neues Papier vom Mai 2018 die weiteren Fortschritte von RoBoat.

Demnach hat das Team das Design überarbeitet, um die Boote intelligenter, wendiger und einfacher herstellbar zu machen. Dabei wurde die Herstellung in erster Linie durch den 3D-Druck des 4 x 2 m großen Rumpfes erleichtert, wobei es 60 Stunden dauert, die 16 Einzelteile zu drucken, die dann zusammengefügt und mit mehreren Glasfaserschichten versiegelt werden. Jedes der Boote verfügt über eine Stromversorgung, eine Wi-Fi-Antenne, GPS, eine Inertialmesseinheit (IMU), einen Minicomputer und einen Mikrocontroller.

Um die Boote wendiger zu machen, werden die Schubdüsen in der Mitte jeder der vier Seiten plaziert. Dadurch läßt sich das Boot seitlich genauso leicht bewegen wie vorwärts und rückwärts. Die andere wichtige Neuerung ist ein Algorithmus, der die Zentrifugalkräfte, den Luftwiderstand und die wechselnde Masse berücksichtigt, wenn das Boot beschleunigt oder verlangsamt wird. Entsprechende Tests folgen im Oktober.

Im Juni 2019 wird eine neue Version der Roboterboote vorgestellt, die über LIDAR, Kameras und Computerbild-Algorithmen für die Navigation in den Kanälen verfügt. Und mittels Sensoren und fortschrittlicheren Algorithmen können sich die RoBoats nun gegenseitig orten und sich dann in etwa zehn Sekunden millimetergenau aneinander festhalten. Die Roboterboote schaffen das Andocken mit Hilfe eines Kugelmechanismus, der an jeder ihrer vier Seiten angebracht ist. Die einzelne Kugel sieht aus wie ein Federball mit einem kegelförmigen Gummikörper und einem runden Metallkopf, während die Buchsenkomponente einen Trichter hat, um die Kugel mit Hilfe eines Laserstrahls zum Verriegelungsmechanismus zu führen.

Das nächste Ziel besteht darin, eine Version der Boote in voller Größe zu bauen, die stabiler ist und über tentakelartige Gummigreifer verfügt, mit denen sich der Andocktrichter sicherer und kontrollierter einklinken läßt.

Dies geschieht im vierten Projektjahr 2020 mit einer Version im halben Maßstab, die 2 m lang und damit groß genug ist, um Passagiere zu transportieren, was auf einer dreistündigen Rundfahrt durch die Amsterdamer Grachten demonstriert wird, die ohne Zwischenfälle verläuft.

Im Oktober 2021 stellen die Macher dann ihre endgültige, einsatzbereite Version in Originalgröße vor, das 4 m lange RoBoat III, das bis zu fünf Passagiere oder 1.500 kg Fracht befördern kann. Sie unterscheidet sich signifikant von den ursprünglichen Grafiken, wird aber von der gleichen Navigationstechnik gesteuert, die LiDAR, GPS und eine Reihe von Kameras umfaßt, um ein 360°-Bild der Umgebung zu erstellen. Das neue Modell im schwarz-grauen Design verfügt über einen anpassungsfähigen Rumpf, der es ermöglicht, die oberen Decks je nach Aufgabenstellung ein- und auszubauen.

Das Team nimmt nun zwei RoBoats in Amsterdam in Betrieb, um öffentliche Versuche mit der Technologie durchzuführen. Bereits im Juni war hierfür im Marineterrein Amsterdam ein neuer Drehkran aufgestellt worden, mit dem die Prototypen in Originalgröße zu Wasser gelassen werden können. Die von einer Batterie angetriebenen Boote können kabellos aufgeladen werden und fahren mit einer Geschwindigkeit von etwa 6 km/h, wobei sie je nach Batterietyp und Ladung zwischen 10 und 24 Stunden betrieben werden können.

Es ist allerdings noch nicht klar, ob eine volle Autonomie umgesetzt wird. Bis die Selbststeuerungstechnologie perfektioniert ist, wird es wohl noch zwischen zwei und vier Jahren dauern. Zudem gibt es auch gesetzliche Hürden zu überwinden. Bis dahin kann ein Bediener an Land von einem Kontrollzentrum aus über 50 RoBoat-Einheiten überwachen und einen reibungslosen Betrieb sicherstellen.

Im Juli 2023 erscheint ein 15-seitiger Bericht unter dem Titel ,Roboat III: An autonomous surface vessel for urban transportation’, der im Netz abrufbar ist. Außerdem wird das Forschungsprojekt ab diesem Jahr als eigenständiges Unternehmen Roboat (o. roboat.tech) weitergeführt. Informationen über eine breitere Umsetzung gibt es bislang nicht.

Neben den selbstfahrenden Booten gibt es noch andere Wasserfahrzeuge - auch wenn diese in den meisten Fällen (noch) nicht autonom agieren, sondern ferngesteuert werden -, die speziell zur Rettung von Menschen aus Seenot entwickelt worden sind. Dazu gehört beispielsweise der batteriebetriebene U-förmige Rettungsring U Safe (o. USafe, U-Safe) der 2015 gegründeten Firma Noras Performance aus Torres Vedras in Portugal, der erstmals im Januar 2017 gezeigt wird.

Die selbstangetriebene und ferngesteuerte, neuzeitlich-technisierte Adaption des alten Rettungsrings ermöglicht die Bergung von Seglern oder Schwimmern, die in Schwierigkeiten geraten sind, indem ihre zwei Paar Griffe der ins Wasser gefallenen Person Halt bieten, während der Pilot diese dann in Sicherheit bringt. Ein wesentliches Element der Technologie ist, daß das Gerät unabhängig davon funktioniert, auf welcher Seite es liegt. Auch wurde es so konzipiert, daß es einfach und intuitiv zu bedienen ist und keine besondere Ausbildung erfordert.

Die 13 kg schwere USafe-Boje ist mit zwei elektrischen Triebwerken ausgestattet und kann 30 Minuten lang eine Höchstgeschwindigkeit von 15 km/h erreichen. Die Propeller und ihre Wassereinlässe, die in den beiden Armen der Boje untergebracht sind, funktionieren in beide Richtungen. Zudem sind die Propeller vollständig integriert und stellen keine Gefahr für die gerettete Person dar.

Die Boje ist für verschiedene Einsatzarten konzipiert. Vom Land aus kann sie von einem Rettungsoperator ferngesteuert werden, um einen Schwimmer in Schwierigkeiten so schnell wie möglich zu erreichen. Für diesen Fall gibt es eine Aussparung in der Bojenhalterung, welche die mit einem einfachen Joystick ausgestattete Fernbedienung aufnimmt. Auch an Bord eines großen Sportbootes, auf professionellen Anlagen wie Öl- oder Windkraftplattformen installiert, oder vom Flugzeug aus abgeworfen, kann sie eine ins Meer gestürzte Person bergen, ohne daß hierfür ein Rettungsboot zu Wasser gelassen werden muß.

In Fall des USafe gibt es sogar eine Patentanmeldung durch den Erfinder und Firmengründer Jorge Alberto Ferreira Noras (US-Nr. 9.725.144, angemeldet 2014, veröffentlicht 2017). In dieser werden mögliche künftige Versionen beschrieben, die sich durch Solarenergie aufladen oder sich automatisch auslösen und zum Standort eines über Bord gegangenen Besatzungsmitglieds fahren, das ein spezielles GPS-Ortungsgerät am Körper trägt. Andere Ideen umfassen eine größere Version mit einem Sitz, der auch für Freizeitzwecke genutzt werden könnte, und eine weitere, die für Überwachungszwecke eingesetzt werden kann.

Das Wasserrettungsgerät geht tatsächlich in Produktion und wird auf der METSTRADE im November 2019 in Amsterdam mit dem Ausrüstungspreis DAME Award ausgezeichnet, dem sich in den Folgejahren noch mehrere weitere Anerkennungen anschließen. Im Jahr 2020 wird eine neue Fabrik mit einer Kapazität von 2.000 Einheiten pro Monat eröffnet, einen Produktpreis ließ sich bislang aber nicht finden.

Später erscheint das Gerät auch unter der Bezeichnung Hover Ark H3, wobei als Hersteller die Shenzhen Hoverstar Flight Technology Co. Ltd. in China angegeben wird. Hier wird von einer maximalen Geschwindigkeit von 18 km/h gesprochen, während die Boje eine Geschwindigkeit von ca. 7 km/h beibehält, wenn sie eine Person mit sich trägt.

Sehr ähnlich sieht auch der Wasserrettungsroboter R1 aus, der im Juli 2020 in Yangzhou bei einer Übung zur Hochwasserbekämpfung zum Einsatz kommt.

Bei der Übung, an der Rettungsteams, das Servicezentrum von Jiangsu und Mitarbeiter aus Forschung und Entwicklung teilnehmen, wird der Rettungsroboter losgeschickt, um einen Ertrinkenden zu retten. Der R1 erreicht diesen in 50 m Entfernung in nur sieben Sekunden, lädt ihn auf und kehrt automatisch zum Ufer zurück, womit der Einsatz erfolgreich abgeschlossen wird.

Der Roboter soll nun im kommenden Monsun zur Rettung von Menschen beitragen, die Hilfe auf dem Wasser benötigen. Leider sind keine näheren technischen Angaben zu finden.

In diesem Kontext sollen hier auch noch einige andere, vergleichbare Konzepte und Umsetzungen aufgeführt werden, wie im September 2017 die O-Drone der Designer Jung Myeongha und Huh Woojong vom Samsung Art and Design Institute in Korea, die dafür mit dem silbernen K-Design-Award dieses Jahres ausgezeichnet werden.

Auch die O-Drone dient der Rettung von Menschen in akuter Not, indem sie als ferngesteuertes Floß die Person über Wasser hält, um sie dann aus der gefährlichen Umgebung herauszuholen.

Wenn die O-Drone inaktiv ist, ist sie nur leicht aufgeblasen. Dadurch kann sie im Wasser schwimmen, ohne zu viel Auftrieb zu haben, was einen zu großen Widerstand verhindert, während sie sich durchs Wasser bewegt. Sobald die Drohne den Benutzer erreicht, wird der Körper weiter aufgeblasen, um mehr Auftrieb für das zusätzliche Körpergewicht zu gewährleisten.

An der Basis des Geräts befinden sich zwei kleine Turbinen, die es in Richtung des Opfers bewegen, nähere technische Details gibt es nicht. Im Inneren des Geräts befindet sich zudem eine flache Aufbewahrungseinheit, die Erste-Hilfe-Ausrüstung oder zusätzliche aufblasbare Gegenstände für die zu rettende Person enthalten kann. Von einer Umsetzung des Konzepts ist nichts bekannt.

Im Juli 2019 erscheint ein weiteres Rettungssystem, das ähnlich funktioniert wie die letztgenannten Geräte, indem es ins Wasser geworfen wird und sich dann selbst zu der in Not geratenen Person treibt. Hersteller der Dolphin 1 (o. Dolphin 1 Smart Lifebuoy) ist die 2010 gegründete und in Hongkong ansässige Firma OceanAlpha, die sich als Chinas erstes Hightech-Unternehmen bezeichnet, das sich ausschließlich auf die Forschung, Entwicklung und Produktion von unbemannten Oberflächenschiffen (USVs) spezialisiert hat.

Unter anderem hatte die Firma 2013 das weltweit erste USV zur Überwachung der Wasserqualität vorgestellt, 2014 folgte Chinas erstes Hochgeschwindigkeits-USV für die Marine, und 2015 das weltweit erste USV zur Vermessung von Binnengewässern. Im Jahr 2019 richtet OceanAlpha in Zhuhai die erste Testbasis für unbemannte Oberflächenfahrzeuge ein.

Der Dolphin 1 Rettungsring, der jetzt in die Massenproduktion geht und zu einem Verkaufspreis von 8.500 $ erhältlich ist, ist 115 x 83 x 21 cm groß und wiegt 13 kg. Wenn der Alarm ausgelöst wird, daß ein Schwimmer Hilfe benötigt, kann das Rettungsteam das Gerät ins Wasser werfen vom Ufer aus mit einer Handfernbedienung einschalten und dorthin lenken, wo er gebraucht wird. Die drahtlose Reichweite beträgt bis zu 500 m, und wenn das Rettungsboot durch kabbelige Wellen umkippt, kann der Bediener es aus der Ferne einfach wieder umdrehen.

Der leuchtend orangefarbene Kunststoffrumpf hat einen Stoßfänger an der Vorderseite, um Verletzungen durch einen Aufprall zu minimieren, und zwei Nebelscheinwerfer für den Fall schlechter Sicht. Jeder der beiden Propeller ist von einem Metallgehäuse umgeben, um sie vor den Armen der Opfer zu schützen und um sicherzustellen, daß sie sich nicht in Trümmern oder Pflanzen verheddern. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 15 km/h und die Akkulaufzeit pro Ladung wird mit 30 Minuten angegeben.

Der motorisierte Rettungsring ist so groß, daß ein erschöpfter Schwimmer sich wie auf ein Bodyboard darauflegen, die Seile am Rand oder die Tragegriffe an der Nase ergreifen und sicher ans Ufer zurückgebracht werden kann. Die Rettungsboje kann aber auch einen Rettungsschwimmer zu einer in Not geratenen Person bringen und beide über Wasser halten, bis ein Rettungsboot eintrifft.

Eine neue, ferngesteuerte Rettungsboje Dolphin 3, die 16,75 kg wiegt und durch mehrere Verbesserungen noch intelligenter, wendiger und zuverlässiger geworden ist, wird im Juli 2024 vorgestellt. Sie erreicht eine Geschwindigkeit von bis zu 25 km/h, hat eine Ausdauer von maximal 70 min bei 3 m/s, und die Steuerungsreichweite beträgt 800 m Sichtlinie. Das nun 100 x 70 x 25 cm große Gerät hat eine Zugkraft von bis zu 1.000 kg und kann sogar mit zwei Erwachsenen, die sich daran festhalten, noch bis zu 3,1 km/h schnell dem Ufer zustreben.

Die Version Dolphin 3 Plus ist zudem mit Kamera und Monitor sowie mit einer Funktion zur automatischen Rückkehr ausgestattet. Letzteres geschieht sofort, wenn das Fernsignal unterbrochen wird oder die Batterie unter 15 % ihrer Kapazität fällt.

Im Jahr 2025 verkündet das Unternehmen den Plan, das erste unbemannte Feuerlöschboot der Welt vom Stapel laufen zu lassen. Bis zu diesem Zeitpunkt hat es bereits mehr als 4.000 unterschiedliche USVs und Wasserrettungsroboter ausgeliefert, die im Einzelnen auf der Firmenhomepage präsentiert werden. Ebenfalls in diesem Jahr werden die Dolphin 3 im Rahmen eines Testprogramms der Deutschen Lebens-Rettungs-Gesellschaft (DLRG) an 14 beliebten Freibadestellen in ganz Deutschland eingesetzt.

Den Schritt zu einer autonomen Wasserrettungsdrohne, wenn bislang auch nur als Konzept, macht der SUCCOR eines mehrköpfigen, chinesischen Designteams der Changsha University of Science and Technology um BoFan Di, der zu den Gewinnern des European Product Design Award 2020 in der Kategorie Transport gehört.

Das futuristische Design, das Drohne und Rettungsboot kombiniert und die 5G-Technologie nutzt, soll die Rettungsgeschwindigkeit verbessern und bei Unterwasser-Forschungsmissionen sowie Sicherheitsaufgaben helfen. Inwieweit dabei autonome Funktionen zum Einsatz kommen, ist den Beschreibungen nicht zu entnehmen, es gibt auch keine Angaben zu den geplanten Maßen.

Auch die technischen Details scheinen nicht ausgearbeitet worden zu sein, es wird nur gesagt, daß die SUCCOR über innovative Flügel mit um 90° drehbaren Motoren verfügt, wobei das Gerät mit den vier Antrieben wohl zum Ort des Rettungseinsatzes fliegen soll. Auf einer der Grafiken ist es jedenfalls auf dem Heliport einer Yacht geparkt. Im vertikalen Anstellwinkel fungieren die zwei vorderen Antriebe als Propeller, um das Gerät schwimmend durchs Wasser zu bewegen.

Für schnelle und gründliche Such- und Rettungseinsätze sind neben den Frontsensoren und Kameras auch die beiden Seiten der Drohne mit Lidar-Sensoren zur Navigation und Personenführung bestückt.

Bereits in Arbeit ist ein KI-gestütztes Lebensrettungssystem für die Offshore-Energiewirtschaft, das von dem im Jahr 2017 von Sam Mayall gegründeten Start-Up Zelim aus Edinburgh entwickelt wurde und im September 2021 erstmals in den Fachblogs vorgestellt wird.

Nachdem sich das Unternehmen im Vorjahr eine Startinvestition in Höhe von 60.000 £ sichern konnte, die die beschleunigte Entwicklung seiner ersten Rettungsschiffkonzepte ermöglichte, führte es „die weltweit erste unbemannte Bergung“ (einer Schaufensterpuppe) mit einem Proof-of-Concept-Schiff durch und demonstrierte damit, wie Autonomie eine direkte Rolle bei der Rettung von Menschenleben auf See spielen könnte.

Gemeinsam mit den Schiffsarchitekten der Chartwell Marine Ltd. aus Southampton soll nun das erste unbemannte, ferngesteuerte Rettungsschiff der ,Survivor Class’ gebaut werden, um den Eckpfeiler des umfassenden Offshore-Rettungssystems von Zelim zu bilden, das Suchtechnologie und Fernoperationen umfaßt. Hierzu verfügt es u.a. über ein Rettungsband zur Bergung von Menschen aus dem Wasser, leicht zu öffnende Türgriffe und eine klimatisierte Kabine.

Das Schiff wird auf Offshore-Strukturen montiert und nach einem Mann über Bord (MOB) oder Hubschrauberabsturz über einen 25 m langen freien Fall ins Wasser gebracht. Daß es mit seiner Rumpfform bei Wellenhöhen von bis zu 4,5 m eingesetzt werden kann, ist durch Modelltests bestätigt worden, die von der Seaspeed Marine Consulting Ltd. durchgeführt wurden. Der Antrieb besteht allerdings aus zwei Diesel-Innenbordmotoren von je 400 PS.

Im Jahr 2022 folgen eine weitere Finanzierung durch Innovate UK in Höhe von 2,3 Mio. £ sowie die Sicherung der ersten Patente für unbemannte Rettungssysteme, das SWIFT-Rettungsband und die intelligente Überwachungstechnologie ZOE. Bei Offshore-Tests mit Vattenfall im Jahr 2023 erweist sich das Bergungsband von Zelim als das schnellste Mann-über-Bord-Bergungsgerät auf dem Markt, das Menschen in 20 – 60 Sekunden sicher aus dem Wasser holt.

Weiter mit der allgemeinen Übersicht der autonomen Wasserfahrzeuge: Die Presse berichtet im Juni 2017, daß Schiffsbaukonzerne und Reedereien in Japan bei der bis 2025 geplanten Entwicklung unbemannter und selbstfahrender Schiffe künftig eng zusammenarbeiten wollen, um sich so die hohen Entwicklungskosten zu teilen. Als Hauptmotiv gilt, daß die vollautomatischen Schiffe effizienter und sicherer zum Zielhafen navigieren würden, was zu Zeit- und Treibstoffersparnis führt. Zugleich soll dank der KI-Systeme die Zahl der Unfälle auf See stark reduziert werden.

Im Juli 2017 stellt der marokkanische Designer Aziz BelKharmoudi aus Rabat den Entwurf eines autonomen Schiffs der Zukunft vor, das den treffenden Namen Algoritmi trägt.

In den Renderings ist auch die ,richtige’ arabische Schiffsbenennung zu sehen: الخوارزمي, nach dem persisch-arabischen Mathematiker, Astronomen und Geografen Al-Khawarismi, der vor allem als einer der Begründer der Algebra bekannt ist. Die wiederum die Grundlage der Algorithmen bildet, aus denen die heutigen KIs gestrickt sind.

Um die Algoritmi zu einem völlig autonomen Schiff mit einem unbegrenzten Aktionsradius zu machen, soll eine komplexe Technologiekombination eingesetzt werden, die eine bordseitige Supercomputer-Systemarchitektur mit KI für die automatische Verwaltung und Steuerung umfaßt, sowie Ultraschall- und Lasersensoren, Radare, Antikollisionssysteme, 360°-Kameras, Satelliten- und GPS-Navigationssysteme.

Etwas utopisch klingt allerdings, daß das 800 m lange Schiff durch einen kompakten Atomfusionsreaktor angetrieben werden soll, der 400 MW zum Antrieb der Einwellen-Dampfturbine und der beiden Elektromotoren erzeugen kann. Wäre dies umsetzbar, würde es jedenfalls ausreichen, damit die Algoritmi ganze Meere mit 40 Knoten überqueren kann.

Anfang März 2018 präsentiert die britische Firma AutoNaut Ltd. ein 5 m langes, 80 cm breites und 280 kg schweres, autonomes Boot voller Sensoren. An Bord des AutoNaut 5.0 befinden sich unter anderem eine Wetterstation mit einem 1,5 m hohen Mast, Strömungssensoren, ein Schallortungssystem sowie Wassersensoren, die alle mit einer 440 W PV-Anlage betrieben werden. Die Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie ist auf die Anforderungen der Nutzlast abgestimmt, die bis zu 130 kg betragen kann. Ein kleineres Modell ist 3,75 m lang, verfügt über eine 175 W PV-Anlage und hat eine Nutzlastkapazität von 40 kg.

Die gesammelten Daten werden an Bord verarbeitet und dann per Satellit an eine Basis gesendet. Der gleiche Satellitenlink kann auch genutzt werden, um das autonome Steuersystem mit Daten zu versehen. Wenn beispielsweise ein Satellitenradar eine vermutete Ölverschmutzung aufspürt, kann ein AutoNaut dies vor Ort überprüfen, das Ausmaß kartieren und Wassermessungen für die Weiterleitung an die Küste vornehmen.

Eine Besonderheit ist, daß das Boot die Wellenenergie in Vortrieb umwandeln kann und so entworfen ist, daß es sich unabhängig von der Ausrichtung der Wellen mit einer Geschwindigkeit von 1 - 3 Knoten fortbewegen kann. Der Antrieb basiert auf einer patentierten Wellenfolien-Technologie (Wave Foil Technology), wobei es aber auch eine Wellen/Elektro-Hybridoption gibt. Genauere technische Details werden zurückgehalten.

Die Geschichte des Projekts begann im Grunde bereits 1981, als Mike Poole, der Kapitän eines 30 m langen Schoners, auf die Idee kam, daß man die Energie von Wellen verwenden könnte, um ein Schiff anzutreiben. Bei seinen Recherchen stieß er auf ein etwa 9 m langes Boot namens Autonaut, das 1895 von Hermann F. L. Linden in Italien gebaut worden war. Außerdem baute Poole einen groben Prototypen aus einem alten Schrank, Spielzeug-Zahnrädern und einem Senfglas, der sich durchaus als vielversprechend erwies.

Das Projekt wird dann allerdings 20 Jahre lang auf Eis gelegt, bevor Poole sich wieder damit beschäftigt und eine Hülle konstruiert, die speziell für ein Wellenenergie-Antriebssystem ausgelegt ist. Mehrere Patente später gründet er im Jahr 2013 zusammen mit David Maclean die gleichnamige Firma AutoNaut, um die Idee kommerziell umzusetzen.

Die Firma entwickelt sich bald zu einem führenden Unternehmen im Bereich der autonomen Meerestechnik, dessen Prototypen bereits im Rahmen von Missionen für die NATO, die Royal Navy und das Met Office unterwegs waren. Im Jahr 2016 wird sie eine Abteilung der ebenfalls britischen Seiche Ltd., die als Spezialist für die Überwachung von Unterwasserlärm und Meeressäugern bekannt ist. Die ArgoNaut-Schiffe werden derweil in Längen von 2 - 7 m gebaut.

Das neue Boot soll nun an die Norwegian University of Science and Technology (NTNU) ausgeliefert werden, um ozeanographische Studien durchzuführen. Viele weitere Projekte können auf der Firmenhomepage näher betrachtet werden. Mehr über wellenbetriebene Schiffe und Boote findet sich in der entsprechenden Übersicht (s.d.).

Im Januar 2020 berichten die Blogs, daß ein Team der britischen University of East Anglia (UEA) um Prof. Karen Heywood einen AutoNaut so modifiziert hat, daß dieser ein autonomes Unterwasserfahrzeug vom Typ Seaglider transportieren und anschließend zur Erfassung ozeanografischer Daten einsetzen kann. Über dieses AUV findet sich mehr in der Übersicht des Jahres 2012 (s.d.).

Normalerweise werden AUVs von einem Schiff mit voller Besatzung ausgesetzt, was viel Treibstoff verbraucht und beträchtliche Kosten verursacht. Zudem besteht das Risiko, daß das Schiff auf gefährliche Wetterbedingungen oder auf feindliche Parteien wie Piraten oder ausländische Streitkräfte stößt. Alternativ ist es möglich, AUVs von der Küste aus zu starten, doch dies ist logistisch komplizierter, und das Tauchfahrzeug vergeudet einen Großteil seiner Batterieleistung auf dem Weg zu dem zu untersuchenden Gebiet.

Das angesichts dieser Einschränkungen neu entwickelte, zweiteilige System wird Caravela genannt, in Anspielung auf den wissenschaftlichen Namen der Portugiesischen Galeere (carabela portuguesa), die eigentlich gar keine echte Qualle ist, ihre Fortbewegung aber mit einem aufrichtbaren Segelkamm unterstützt. Das Kombisystem kann problemlos vom Ufer aus gestartet werden und macht sich auf den Weg zum Einsatzort des AUVs, angetrieben allein durch die Kraft der Wellen. Während der Fahrt sammeln und übertragen solarbetriebene Sensoren Daten wie Luftdruck, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Temperatur der Meeresoberfläche.

Sobald das bordeigene GPS erkennt, daß Caravela sein Ziel erreicht hat, wird der Seaglider automatisch oder auf Befehl der Fernpiloten losgelassen, so daß das AUV seine eigene Unterwasser-Reise zur Datenerfassung beginnen kann, wobei es bis zu einer Tiefe von 1.000 Metern abtauchen, monatelang unterwegs sein und dabei Tausende von Kilometern zurücklegen kann.

Die Entwicklung, der Bau und die wissenschaftlichen Missionen von Caravela werden durch ein Forschungsstipendium des Europäischen Forschungsrats in Höhe von 3,5 Mio. € finanziert. Das Kombisystem soll noch in diesem Monat im Rahmen eines großen internationalen Experiments zur Erforschung der Wolkenbildung und ihrer Rolle im Klimasystem im Atlantischen Ozean vor der Küste von Barbados eingesetzt werden, um zu untersuchen, wie sich die Meerestemperaturen auf die darüber liegende Luftschicht auswirken und wie Winde und Sonnenlicht die oberen zehn Meter des Meeres beeinflussen. Langfristiges Ziel ist es, das System in der Antarktis und an anderen abgelegenen oder schwer zugänglichen Orten einzusetzen.

Ebenfalls im März 2018 wird in einem Testgebiet auf dem Main in Würzburg ein System mit neuen Assistenzfunktionen für Binnenschiffe eingesetzt und einem Fachpublikum vorgestellt. Dabei legt das Binnenschiff MS Jenny 20 km zurück und passiert zwölf Brücken. Bei der Fahrt wird es teilweise von den Assistenzsystemen gesteuert, die den Schiffsführer auch beim Anlegen entlasten.

Die erfolgreiche Demonstration ist der Abschluß des Verbundprojekts LAESSI (Leit- und Assistenzsysteme zur Erhöhung der Sicherheit der Schiffahrt auf Inlandswasserstraßen), in dessen Rahmen das System vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit weiteren Partnern aus Industrie, Wissenschaft und Bund entwickelt worden war, wobei die Schwerpunkte in den Bereichen Sicherheit, Navigation und automatisiertes Fahren lagen. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 1,2 Mio. € geförderte Projekt endet damit nach einer Laufzeit von zweieinhalb Jahren.

Die Basis der Assistenzsysteme von LAESSI sind eine hochgenaue und zuverlässige Bestimmung von Position, Höhe und Ausrichtung des Schiffs mit Hilfe der Satellitennavigation und spezieller Korrekturdaten. Zusätzlich zu diesen erhalten die Assistenzsysteme aktuelle Informationen zur Wasserstraße. Während der Fahrt überprüft die Brückenanfahrwarnung, ob das Schiff sicher die nächste Brücke durchfahren kann oder ob Steuerhaus und Radarmast abgesenkt werden müssen.

Mit Hilfe des Bahnführungsassistenten ist es zudem möglich, vorab eine Route zu definieren, die das Schiff selbständig abfährt. Die Systeme, die innerhalb des LAESSI-Projekts entwickelt wurden, bilden damit eine Grundvoraussetzung für ein zukünftiges teilautonomes Fahren.

Ein weiteres relevantes Projekt namens FernSAMS, das 2018 unter der Leitung der Voith Turbo GmbH & Co. KGaA startet und eine Laufzeit von drei Jahren hat, betrifft den Einsatz ferngesteuerter Schlepper bei An- und Ablege-Manövern großer Schiffe. Hier geht es darum, vier automatisierte Zugmaschinen, sogenannte RoboTugs, zusammen mit einem bemannten Leitfahrzeug aufs Wasser zu bringen und zu erproben.

Partner von FernSAMS sind die TU Hamburg, die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), das Maritime Training Center Hamburg GmbH (MTC), die Firma Media Mobil Communication GmbH sowie das Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen (CML).

Bereits im Bereich der praktischen Anwendung ist eine Yacht, die selbständig andocken kann. Das Selbstdocking-System, das Volvo Penta im Juni 2018 vorstellt, ist nicht völlig autonom, beherrscht aber eines der anspruchsvollsten Manöver in der Bootshandhabung.

Es erfordert zwar nach wie vor die Anwesenheit des Kapitäns am Steuer, der bei ersten Anzeichen von Problemen das Ruder übernehmen kann, doch die Sensoren und der Computer sind in der Lage, blitzschnelle Anpassungen als Reaktion auf sich ändernde Wind- und Wasserbedingungen vorzunehmen und die Leistung und Lenkung des Antriebs zu optimieren.

Die Technologie, die demonstriert wird, indem im Hafen von Göteborg in Schweden eine 20 m Yacht zwischen zwei Volvo Ocean Race 65-Rennschiffen hindurch manövriert, um anzulanden, wird nun für die Einführung im Jahr 2020 vorbereitet.

Ebenfalls im Juni 2018 berichten die Fachblogs über das Projekt AutoFerry der Norwegian University of Science and Technology (NTNU), das neue Konzepte und Methoden entwickelt, um autonome, elektrische Personenfähren für den urbanen Personentransport auf Wasserwegen zu realisieren. So sollen Fußgänger und Radfahrer in der norwegischen Stadt Trondheim bald eine schnellere Möglichkeit haben, den Kanal zwischen dem Fischmarkt Ravnkloa und der Anlegestelle Vestre Kanalhavn zu überqueren.

Die nicht kabelgebundene, autonome Elektrofähre wird mindestens zwölf Fahrgäste mit ihren Fahrrädern oder Kinderwagen befördern können, und wenn sie nicht bereits auf ihrer Seite des Kanals steht, können die Passagiere sie einfach per Knopfdruck wie einen Aufzug herbeirufen. Beim Aufnehmen und Absetzen von Fahrgästen lädt die AutoFerry ihre Batterien automatisch über die an den Andockstationen installierten Ladegeräte auf.

Sobald die Passagiere an Bord sind, navigiert die Fähre selbständig zum gegenüberliegenden Ufer, wobei sie von einem Navigationssatellitensystem gesteuert wird. Außerdem werden vier integrierte Sensoren - eine Radareinheit, eine Infrarotkamera, eine optische Kamera und eine LiDAR-Einheit - eingesetzt, um andere Wasserfahrzeuge zu erkennen und ihnen auszuweichen. Sensoren am Ufer bieten zusätzliche Unterstützung, indem sie Daten drahtlos an die Fähre übertragen.

Bis eine AutoFerry im nächsten Jahr in Betrieb genommen werden kann, wird ein ferngesteuerter, 5 m langer Prototyp in halber Größe getestet, der bis zu sechs Personen aufnehmen kann und im Juni auf den Namen milliAmpère (o. milliAmpere 1) getauft wird.

Die schon 2016 gebaute Elektrofähre, die nicht für den regulären Passagierbetrieb zertifiziert ist, besitzt zwei Azimut-Schrauben mit jeweils 2 kW und bewältigt die knapp 100 m breite Überfahrt im Kanal in einer Minute. Würden Fußgänger dagegen die nächstgelegene Brücke nehmen, bräuchten sie dafür 10 - 15 Minuten. Ein weiteres Argument ist, daß der Bau einer zusätzlichen Brücke mehr kosten würde als der Betrieb der Fähre.

Im Frühjahr 2019 besteht das AutoFerry-Team schon aus etwa 30 Studenten, von denen mehrere bereits Masterarbeiten zu Einzelaspekten der Entwicklung abgeliefert haben. Projektpartner sind übrigens die Norwegische Schiffahrtsbehörde, die Hafenbehörde und die Gemeinde Trondheim, die DNV GL sowie die Firmen Maritime Robotics (s.o.) und Seatex.

Nun wird in der dritten Phase des Projekts der Prototyp einer autonomen Personenfähre in Originalgröße entwickelt, mit Platz für etwa 20 Personen und deutlich mehr Raum unter Deck für Batteriesysteme, Ladeinfrastruktur usw. Um die Systeme für den autonomen Personenverkehr zu validieren, wird die Fähre für Testfahrten und öffentliche Demonstrationen auf urbanen Fährstrecken eingesetzt, wobei sie aber auf zwölf Passagiere begrenzt bleibt.

Das von Prof. Øyvind Smogeli und Henrik Stray im Jahr 2019 gegründete norwegische Unternehmen Zeabuz, ein Spin-Out der NTNU, kündigt im Oktober 2020 an, daß es im nächsten Jahr eine selbstfahrende Fähre auf den Markt bringen wird.

Abgesehen vom kabellosen Aufladen an den Docks wird sie vermutlich Solarpaneele mit einer Pufferbatterie für die Wintermonate besitzen, wenn die Sonne in Norwegen nicht genug scheint. Die Fähre soll den Hafen und das Stadtzentrum von Trondheim verbinden, und die Fahrt damit wird kostenlos sein.

Nach einer Verzögerung durch die COVID-Panik läuft der dreiwöchige Probebetrieb mit dem größeren Prototyp milliAmpère 2 im September 2022 an.

Nun ist geplant, daß Zeabuz und die norwegische Reederei Torghatten AS im Sommer 2023 eine mit NTNU-Technik gebaute Fähre als kommerzielle Premiere in Stockholm in Betrieb nehmen werden, wo sie zwischen den Inseln Södermalm und Kungsholmen verkehren soll. Torghatten, die 62 Fähren und 21 Schnellboote betreibt und auch an der Zeabuz beteiligt ist, stellt sich eine Zukunft vor, in der autonome Fähren, die unter dem Markennamen Zeam (Zero Emission Autonomous Mobility) operieren, um weltweit Nachbarschaften und Städte zu verbinden.

Tatsächlich wird der neue, 12 x 5 m große und 15 Tonnen schwere Elektrokatamaran, der von der norwegischen Werft Brødrene Aa AS aus Glasfaserverbundwerkstoff gebaut wurde und dessen Herstellung rund 1,5 Mio. € gekostet hat, Mitte Juni am Norr Mälarstrand in Stockholm eingeweiht und auf den Namen Estelle getauft. Er bietet genügend Platz, um 25 Passagiere und ein halbes Dutzend Fahrräder zu befördern.

Eine von ZEM gelieferte 188 kWh Batteriebank wird von einer 7,7 kW Solaranlage auf dem Dach zusätzlich aufgeladen, und der Antrieb erfolgt über vier Strahlruder mit jeweils 10 kW Leistung. Die Kapazität der Batterie soll bei einer Geschwindigkeit von 6 Knoten für 15 Stunden Fahrbetrieb reichen.

Anfänglich noch mit einem Bediener an Bord, soll das Boot ab dem Folgejahr vollständig selbstfahrend und nur vom Ufer aus überwacht betrieben werden. Die Fährlinie wird zunächst auf einer rund 900 m langen Strecke über die Bucht Riddarfjärden bis zu 120 Fahrten täglich durchführen, was dann schrittweise auf eine Abfahrt alle 15 Minuten während 15 Stunden täglich erhöht werden soll.

Im Oktober 2024 wird das Schiff erstmals ohne einen Deckoffizier an Bord aus 600 km Entfernung vom Remote Operations Center in Trondheim aus ferngesteuert, wo sich eine Kopie des Brückensystems und der Bedienerschnittstelle der Fähre befindet, mit zusätzlichen Bildschirmen, auf denen Live-Kameraübertragungen eines 360°-Blicks rund um das Schiff zu sehen sind. Die Demonstration ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum Betrieb einer autonomen maritimen Flotte.

Im Juni 2025 stellt Zeabuz auf dem 38. Internationalen Symposium für Elektrofahrzeuge (EVS38) in Göteborg den Prototyp einer elektrischen, selbstfahrenden Fähre des schwedischen Start-Ups Cstrider vor, die durch das Zeabuz Autonomy System gesteuert wird. Während der Vorführungen demonstriert die Celia One eine ganze Reihe von intelligenten Navigationsfunktionen, darunter auch die autonome Navigation mit Hinderniserkennung in Echtzeit.

Im Oktober erfolgt zudem gemeinsam mit der niederländischen Damen Shipyards Group die Markteinführung einer autonomen Plattform für Verteidigung und Sicherheit. Hierbei wird das Autonomiesystem von Zeabuz in die ZeaFalcon integriert, ein 7 m langes HDPE-Überwasserschiff von Damen, das für Verteidigungs- und Sicherheitsanwendungen optimiert ist. Das System umfaßt u.a. autonome Navigation, Kollisionsvermeidung, Fernsteuerung und -kontrolle, automatisches Andocken und konnektivitätsfreie Operationen.

Im August 2018 erscheint in den Fachblogs das Konzept eines Tragflächenkatamarans, der für den Einsatz in städtischen Küstengebieten wie den Vereinigten Arabischen Emiraten im Jahr 2030 konzipiert ist.

Der Hydropace des Designers Cas Dahmen verfügt über einen von Li-Ionen-Batterien gespeisten elektrischen Antrieb und kann bis zu 20 Personen einschließlich zwei Kabinenbesatzungsmitgliedern befördern. Mit seiner 40 m langen Kabine, luxuriösen Sitzgelegenheiten und einem gläsernen Himmelsdach haben die Passagiere einen umfassenden Panoramablick auf die Umgebung.

Der Antrieb des Doppelhüllen-Katamarans ist etwas ungewöhnlich, denn jeder der beiden Rümpfe enthält einen Ventilator, der von den integrierten Elektromotoren angetrieben wird. Im Prinzip handelt es sich dabei um eine Turbine, denn die komprimierte Luft strömt aus der Ventilatordüse durch den Rumpf zu den hinteren Öffnungen, wo sie in die Umgebungsluft abgegeben wird.

Das Wesentliche ist jedoch, daß der Hydropace nicht nur ein rein elektrisches Fahrzeug ist, sondern auch ein selbstfahrendes der Autonomiestufe 5, womit das Schiff kein menschliches Eingreifen benötigt und nicht einmal eine Lenkvorrichtung braucht. Dadurch wird im vorderen Teil des Fahrzeugs auch Platz frei, wo sich normalerweise das Steuer befinden.

Im Dezember 2018 führt Finferries - die staatliche Fährgesellschaft Finnlands - gemeinsam mit Rolls-Royce in den Schären südlich der Stadt Turku „die erste vollständig autonome Fähre der Welt“ vor. Die  53,8 m lange Doppelendfähre Falco nutzt eine Kombination von Rolls-Royce Ship Intelligence-Technologien und Sensorfusion, um Hindernisse zu erkennen und autonom zwischen Parainen und Nauvo im Südwesten des Landes zu navigieren, wobei ein Kapitän die Fahrt von der Finferries-Betriebszentrale im 50 km entfernten Turku aus überwacht und ggf. fernsteuern kann.

Die Falco ist außerdem mit einem autonomen Andocksystem ausgestattet, das die Geschwindigkeit reduzieren und das Schiff sicher zu seinem Liegeplatz führen kann, sobald es am Ziel angekommen ist. Das Unterfangen, das Teil des Projekts Safer Vessel with Autonomous Navigation (SVAN) ist, zielt darauf ab, die Sicherheit, die Effizienz und den Nutzen für die Umwelt zu erhöhen. Es wurde bereits ausführlich am Ende der Jahresübersicht 2014 beschrieben, als der Start des Forschungsprojekts Advanced Autonomous Waterborne Applications (AAWA) angekündigt wurde (s.d.).

Auf der International Conference on Robotics and Automation im Mai 2019 in Montreal zeigt die kanadische Firma Clearpath Robotics Inc. ein unbemanntes Oberflächenschiff namens Heron, das 1,35 m lang ist, 28 kg wiegt und von zwei batterieversorgten Strahltriebwerken angetrieben wird, die sich in jedem seiner Pontons befinden. Diese bringen es auf eine Höchstgeschwindigkeit von 3,3 Knoten (6 km/h), und da sie bidirektional sind, können sie das Wasserfahrzeug auch auf der Stelle drehen oder rückwärts fahren lassen.

Zum Hintergrund: Clearpath wurde im Juni 2009 von einer Gruppe von vier Absolventen der University of Waterloo gegründet und hat seinen Hauptsitz in Ontario in der Stadt Kitchener (die übrigens bis 1916 Berlin hieß). Das ursprüngliche Ziel von Clearpath war es, die Feldrobotik-Forschung für Universitäten und private Unternehmen zu rationalisieren. Später expandiert Clearpath jedoch und produziert und vertreibt seitdem insbesondere selbstfahrende Fahrzeuge für industrielle Umgebungen, z.B. das landgängige Grizzly Robotic Utility Vehicle.

Bereits 2013 wird mit dem Kingfisher ein Vorläufermodell des Heron auf den Markt gebracht, das einen 70 W starken Antrieb besaß und mit seinem 29 Ah NiMH-Akku eine Laufzeit von zweieinhalb Stunden erreichte. Auch bemerkenswert: Im August 2014 verpflichtet sich Clearpath als erstes Robotikunternehmen der Welt, keine ,Killerroboter’ herzustellen. Die Firma unterstützt auch jene Initiativen, die sicherstellen, daß KI und autonome Systeme auf ethische Weise entwickelt werden.

Der neue Heron ist ein zweirumpfiger Katamaran mit sehr geringem Tiefgang, klappbaren Schwimmern und einem integrierten Nutzlastschacht zwischen den Rümpfen, mit Möglichkeit zur Montage von Sensoren oberhalb und unterhalb der Wasserlinie. Die Abmessungen betragen ausgeklappt ca. 135 × 98 × 32 cm, das Leergewicht wird mit rund 28 kg angegeben. Auch die weiteren technischen Spezifikationen entsprechen weitestgehend dem Kingfisher.

Der Wasserroboter ist mit GPS ausgestattet und ist unter Verwendung von Open-Source-Software in der Lage, sich selbständig in Gewässern zurechtzufinden und dabei bis zu 10 kg Sensoren oder andere Ausrüstung zu transportieren. Er kann damit beispielsweise von städtischen Behörden eingesetzt werden, um die Sedimentablagerung in Regenwasserabflußbecken zu messen. Ebenso kann das Boot zur Aufklärung/Überwachung eingesetzt oder mit einem Wasserentnahmesystem ausgestattet werden, bei dem mit Schläuchen, die in das Wasser reichen, Proben entnommen werden, die in Spritzen für eine spätere Laboranalyse aufbewahrt werden.

Im September 2023 wird Clearpath für über 600 Mio. $ von dem amerikanischen Industrieautomatisierungsunternehmen Rockwell Automation übernommen.

Empfehlenswert für vertiefende Recherchen ist der im Netz abrufbare, 244-seitige Bericht ,Hydrographie 2018 – Trend zu unbemannten Messsystemen’ der DVW – Gesellschaft für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement e.V., der im Juni 2018 veröffentlicht wird und weitere Informationen über unbemannte Multisensorsysteme enthält.

Im Juni 2019 geht ein vierjähriger Wettbewerb zu Ende, der dazu beitragen soll, die Geheimnisse der Tiefsee zu entschlüsseln. Der Shell Ocean Discovery XPrize hat viele interessante Ideen hervorgebracht, um neue Lösungen für die Kartierung der Weltmeere zu finden, wobei den ersten Platz das internationale Team GEBCO-NF (GEBCO-Nippon Foundation) belegt, welches ein unbemanntes Oberflächenschiff entwickelt hat, das den Meeresboden über lange Zeiträume hinweg autonom untersuchen kann.

Das etwa 11,75 m lange, 2,2 m breite und rund 12 Tonnen schwere USV SeaKIT des Teams wurde von der britischen Firma Hushcraft als ,Mutterschiff’ für ein autonomes Unterwasserfahrzeug vom Typ HUGIN gebaut, das zur Tiefsee-Kartierung vollautonom startet, überwacht und wieder eingeholt wird. Gleichzeitig dient das SeaKIT während der Einsätze als Daten- und Kommunikations-Plattform. Es besitzt zwei elektrische Antriebsmotoren von je 10 kW, mit denen eine Maximalgeschwindigkeit von etwa 8 Knoten erreicht wird. Mehr über die HUGIN AUVs findet sich wiederum in der Jahresübersicht 2014.

Das GEBCO-NF-Team selbst, dem Hydrographen, Geologen und andere Experten aus 14 Ländern angehören, sagt, daß das Maxlimer genannte Fahrzeug, die Multibeam-Sonare, die Fernsteuerungssysteme und die cloudbasierte Verarbeitung, die sein USV/AUV-Konzept ausmachen, weitgehend auf bestehender Technologie basieren und für sich genommen nicht übermäßig transformativ sind. Vielmehr ist es die Schnittstelle zwischen ihnen, die einen Fortschritt für diese Art von Technologie darstellt.

Das Fahrzeug wird zusammen mit den Lösungen von neun anderen Finalisten in Griechenland einem Feldversuch unterzogen, bei dem verschiedene Technologien auf die Probe gestellt und innerhalb von 24 Stunden jeweils 250 km² des Meeresbodens mit einer horizontalen Auflösung von mindestens 5 m kartiert werden. Nach Überprüfung dieser Felddaten wird dem GEBCO-NF-Team der mit 4 Mio. $ dotierte Hauptpreis verliehen. Zweitplatzierter mit 1 Mio. $ ist das japanische Team Kuroshio.

Im Anschluß an den Wettbewerb kündigt XPrize eine Partnerschaft mit Seabed 2030 an, einer im Jahr 2016 angekündigten und im Februar 2018 gestarteten Initiative der seit 1903 aktiven internationalen Organisation GEBCO (General Bathymetric Chart of the Oceans) und der Nippon Foundation (NF). Ziel der Initiative ist die Erfassung aller verfügbaren bathymetrischen Daten, um bis zum Jahr 2030 eine endgültige Karte des Meeresbodens der Erde zu erstellen, von dem bisher nur etwa 15 % im Detail kartiert sind. Andere Quellen sagen, daß der Meeresboden überhaupt nur zu drei Vierteln erforscht sei.

In diesem Zusammenhang wird im Februar 2020 gemeldet, daß das texanische Unterwassertechnologie- und Datenunternehmen Ocean Infinity den Grund der Weltmeere mit einer Flotte unbemannter Boote untersuchen will. Die Firma war uns bereits in der Jahresübersicht 2014 im Zusammenhang mit der Suche nach dem verschwundenen Malaysia-Airlines-Flug MH370 begegnet (s.d.). Sie kann dadurch bereits einen Datensatz von 120.000 km² Ozeanboden vor Australien zur Verfügung stellen, den sie bei ihren Bemühungen gesammelt hatte.

Ocean Infinity stellt nun Pläne für eine Armada an Roboterbooten vor, die autonom über die Weltmeere kreuzen sollen, um Seabed 2030 weitere Meßwerte zu liefern. Mitarbeiter in Kontrollzentren im texanischen Austin und dem britischen Southampton können die Schiffe im Notfall über Satellitenverbindungen steuern.

Der Firma zufolge sind bereits elf der Roboterschiffe im Bau, von denen die kleinen 21 m, und die großen 36 m lang sind. Die Schiffe, die zum Jahresende einsatzbereit sein sollen, werden mit bis zu 12 Knoten (~ 22 km/h) unterwegs sein, wobei die Reichweite des größeren Modells bei 9.260 km liegen soll, die des kleineren bei 6.800 km. Rechnerisch ergibt sich damit eine Verweildauer von rund zwei Wochen auf See, bevor im Hafen nachgetankt werden muß.

Die autonomen Schiffe werden in der Lage sein, ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge bis zu einer maximalen Tiefe von 6.000 m auszusetzen, Vermessungen an Pipelinetrassen durchzuführen oder seismische Daten zu erfassen. Sie sollen aber noch mehr leisten als nur eine Kartierung: Firmen der Öl- und Gasindustrie könnten mit ihrer Hilfe nach Vorkommen am Meeresgrund fahnden, und sogar Fracht ließe sich mit ihnen befördern, was zum Beispiel für den Containertransport zu Öl- und Gasplattformen in der Nordsee interessant ist. Bislang scheinen sich die Schiffe aber erst im Testbetrieb zu befinden.

Im September 2020 folgt die Meldung, daß die Firma Danfoss Editron von der Werft Grovfjord Mek. Verksted (GMV AS) mit der Lieferung von Hybridantriebssystemen für die autonomen Forschungsroboter beauftragt wurde. Neben dem Steuerungs- und Energiemanagementsystem wird Danfoss das komplette hybrid-elektrische Antriebs- und Kraftwerkssystem liefern, bestehend aus einer Kombination von Batterien und Dieselgeneratoren, während die Motoren, die die Stromaggregate an Bord antreiben, von Volvo Penta stammen werden.

Die ersten vier 21 m langen Schiffe der Armada-Flotte sollen im Folgejahr an Ocean Infinity ausgeliefert werden, zudem besteht eine Option auf neun, jeweils 36 m lange autonome Explorationsschiffe für Vermessungsarbeiten und Warentransport mit Hybrid-Elektroantrieb und ROV/AUV-Kapazität. Tatsächlich scheint GMV die vier Prototypen bzw. Technologie-Demonstratoren bis 2023 geliefert zu haben, ein öffentlicher Einsatz oder kommerzielle Missionen lassen sich bislang aber nicht dokumentieren.

Im November 2020 meldet zudem die norwegische Vard Group AS, ein Konstrukteur und Schiffbauer von Spezialschiffen, daß sie den Auftrag für die Konstruktion und den Bau von acht Marine-Roboterschiffen erhalten habe, die die Flotte von Ocean Infinity erweitern sollen. Design und Konstruktion der 78 m langen Schiffe werden bei Vard Design durchgeführt, die Entwicklung der Bordsteuerungssysteme bei Vard Electro, die ihr SeaQ-Automatisierungssystem und das SeaQ-Energiemanagementsystem  integrieren wird.

Die in Zusammenarbeit mit Ocean Infinity entwickelte Mehrzweckplattform VARD 9 60, die als Multi-Rollen-Schiff dienen wird, ermöglicht eine Fernsteuerung an Land, einen Betrieb mit oder ohne Besatzung und die Einführung von Brennstoffzellen- und Batterietechnologien sowie alternativen Kraftstoffen wie grünem Ammoniak. Darüber hinaus werden die Schiffe durch zwei große Moonpools, die mit dem VARD-eigenen Dämpfungssystem ausgestattet sind, sichere Start- und Bergungsplattformen für ROVs und andere Robotersysteme darstellen.

Es ist geplant, daß alle acht Schiffe 2021 auf der Vard-Werft Vard Vung Tau in Vietnam gebaut und im Zeitraum von Mitte 2022 bis Ende 2023 ausgeliefert werden. Den Quellen zufolge werden die ersten zwei Exemplare aber erst 2024 geliefert.

Im Februar 2022 beauftragt Ocean Infinity die Vard mit der Planung und dem Bau einer neuen Serie von sechs, jeweils 85 m langen und 16,4 m breiten Mehrzweck-Roboter-Offshore-Schiffen, die alle von Land aus betrieben werden. Diese Modelle VARD 9 80 sollen grünes Ammoniak als Treibstoff verwenden. Der Status der Umsetzung ist jedoch unklar und der Bau scheint sich verzögert zu haben.

Im Februar 2024 gewinnt die Flotte von Ocean Infinity den Offshore Renewables Award, und im April ist zu erfahren, daß nun auch das Geomar-Zentrum für Meeresforschung in Kiel bei Seabed 2030 mitmachen wird. Und im Oktober wird als Spin-Out der FH Kiel/CAU die Firma Armada GmbH gegründet.

Der Vertrag für die ersten vier, optional bemannten Roboterschiffe (Multi-Purpose Robotic Vessels, MPV) im Wert von über 200 Mio. € wird schließlich im Januar 2026 geschlossen, die Auslieferung soll nun 2028 erfolgen. Dann wird Ocean Infinity mit insgesamt 23 Schiffen die weltgrößte Flotte ferngesteuerter bzw. autonomer Schiffe haben. Ein Problem sind noch die fehlenden Regulierungen für den kommerziellen Einsatz, hauptsächlich der IMO MASS-Code (Maritime Autonomous Surface Ships), der erst nach 2028 erwartet wird.

Im August 2019 berichtet die University of New Hampshire, daß unter der Leitung des Meeresforschers Robert Ballard - des Mannes, der das Wrack der Titanic gefunden hat - eine Expedition von National Geographic in den Gewässern um Nikumaroro nach dem Flugzeug der berühmten amerikanischen Fliegerin Amelia Earhart suchen wird.

Alles, was offiziell über das Verschwinden von Earhart und ihrem Navigator Fred Noonan bei dem Versuch bekannt ist, 1937 in einer Lockheed Model 10E Electra um die Welt zu fliegen, ist, daß ihr letzter bestätigter Funkspruch während eines Fluges über dem zentralen Pazifik empfangen wurde. Viele glauben, daß sie ihr Flugzeug nach mechanischen Problemen in der Nähe der südwestpazifischen Insel Nikumaroro notwassern ließen, wo es ihnen gelang, einige Zeit weiterzuleben. Und obwohl das Flugzeug zunächst auf einem Riff in Küstennähe gelegen haben könnte, ist es möglich, daß es im Laufe der Jahrzehnte durch Strömungen in tieferes Wasser getragen wurde.

Für die Suche wird das Team ein autonomes Hightech-Überwasserfahrzeug mit der Bezeichnung BEN (Bathymetric Explorer and Navigator) einsetzen, das von dem auf autonome Meerestechnik spezialisierten Unternehmen ASV Global LLC für die Universität hergestellt wurde. Die Firma hieß früher ASV Ltd. und wurde im September 2018 von L3 übernommen und in L3 ASV umbenannt.

BEN soll in Gebieten eingesetzt werden, in denen das Wasser für Taucher zu tief, für das Explorationsschiff Nautilus, auf dem sich die Besatzung befindet, jedoch zu flach für eine sichere Navigation ist. BEN ist hierfür u.a. mit einem POS/MV-Navigationssystem und einem Fächerecholot ausgestattet, mit dem er topographische und akustische 3D-Rückstreukarten des Meeresbodens erstellen kann.

Wenn auf einer der Karten etwas Vielversprechendes auftaucht, werden von der Nautilus aus ferngesteuerte Fahrzeuge zur Erkundung entsandt. Nach Abschluß der Mission wird im Oktober ein Dokumentarfilm mit dem Titel Expedition Amelia auf dem National Geographic Channel ausgestrahlt. In diesem erfährt man, daß Ballards Expedition keinen eindeutigen Beweis für Earharts Flugzeug oder ihre sterblichen Überreste gefunden hat, das Rätsel bleibt also ungelöst.

Im November 2019 erfolgt der Startschuß für den Aufbau eines Versuchs- und Leitungszentrums Autonome Binnenschiffe in Duisburg, was vom Land NRW mit rund 1,5 Mio. € Fördermitteln unterstützt wird. Empfänger ist das Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V. (DST) in Duisburg, welches das neue Zentrum gemeinsam mit der Universität Duisburg-Essen und der RWTH Aachen aufbauen wird.

Kernstück ist dabei ein Simulator, mit dem Automatisierungsfunktionen, ferngesteuerte Binnenschiffe und Überwachungs- und Notfalleingriffe autonom fahrender Schiffe erprobt werden können. Mit zusätzlicher Förderung des BMWi sollen hier bald Forschungs- und Funktionsarbeiten beginnen. Auf dem Dortmund-Ems-Kanal wird zudem vor dem Hafen Dortmund ein reales Testfeld eingerichtet, auf dem ab 2021 erste Testfahrten durchgeführt werden sollen.

Ebenfalls im November 2019 veröffentlicht ein Team der Rutgers University in New Jersey um Prof. Rebecca H. Jackson einen Bericht über die Untersuchung des LeConte-Gezeitengletschers in Alaska, eines 32 km langen Eisflusses, der im Meer endet. Dabei interessierte die Forscher besonders, wie und in welchem Ausmaß das Eis dort schmilzt, wo es auf das Meer trifft. Da jedoch regelmäßig Brocken abfallen, ist es für Menschen gefährlich, zu nahe heranzukommen.

Für die Studie schickt das Team daher selbst entwickelte, autonome Roboter-Kajaks los, die so programmiert sind, daß sie in der Nähe der eisigen Klippen schwimmen und die umgebenden Schmelzwassereinbrüche messen, also wie viel Süßwasser von unterhalb des Gletschers in den Ozean strömt. Diese besondere Art des Abschmelzens von Unterwassergletschern konnte in der Vergangenheit aufgrund der damit verbundenen Gefahren nicht sehr genau untersucht und daher nur in Modellen geschätzt werden.

Bislang wurde in diesen Modellen davon ausgegangen, daß diese umgebende Schmelze im Vergleich zur abflußbedingten Schmelze, die von der Gletscheroberfläche ausgeht, wo das Eis auf die Luft trifft, und zu der auch abbrechende Brocken gehören, relativ gering ist. Indem die Kajaks Meeresströmungen und Wassereigenschaften messen und das Schmelzwasser bei seiner Ausbreitung im Meer verfolgen, können die Süßwasserfontänen beobachtet werden, die unter dem Gletscher hervortreten. Dabei wird festgestellt, daß die umgebende Schmelze bis zu 100-mal höher ist als in den Modellen angenommen, womit bewiesen ist, daß die Gletscher viel schneller schmelzen, als bisher angenommen wurde.

Die entsprechende Studie trägt den Titel ,Meltwater Intrusions Reveal Mechanisms for Rapid Submarine Melt at a Tidewater Glacier’ und ist im Netz einsehbar.

Im Juni 2020 berichtet die Fachpresse, daß sich Südkorea bis 2030 rund 50 % des Marktanteils an autonomen Schiffen sichern will. Hierzu wird das dortige Industrieministerium umgerechnet 177 Mio. € in ein Projekt investieren, bei dem als erster Schritt ein Schiff entwickelt werden soll, das den dritten von vier Autonomierungsgraden der Internationalen Seeschiffahrtsorganisation der UN (IMO) aufweist. Das sind Schiffe, die keine Besatzung haben müssen, weil sie ferngesteuert werden, aus regulatorischen Gründen aber eine kleine Besatzung an Bord haben.

Darüber hinaus sind Schiffe mit dem 2. Grad geplant, also ferngesteuerte Schiffe, auf denen Seeleute auch technisch noch nötig sind, und nicht nur aus regulatorischen Gründen. Als weiteren Schritt über 2025 hinaus plant Südkorea dann Schiffe des 4. Autonomierungsgrads, die komplett autonom unterwegs sein können und Entscheidungen selbst treffen.

Hierzu paßt die Meldung vom Juni 2021, wonach Avikus, eine neu gegründete Tochtergesellschaft der Hyundai Heavy Industries Group (HHI), die sich auf autonome Navigationssysteme für Schiffe spezialisiert hat, erfolgreich die vollständig autonome Navigation eines Kreuzfahrtschiffs mit zwölf Passagieren in allen Phasen vom Ablegen und Auslaufen bis zur Rückkehr und zum Anlegen demonstriert hat.

Während der globalen Technologiemesse CES in Las Vegas im Januar 2022 unterzeichnet Avikus eine Absichtserklärung mit dem American Bureau of Shipping (ABS), um die grundsätzliche Genehmigung für die Einführung autonomer Schiffstechnologien zu erhalten. Im Rahmen der Vereinbarung werden Avikus, das ABS und die Korea Shipbuilding and Offshore Engineering (KSOE) zusammenarbeiten, um autonome und ferngesteuerte Funktionen in Schiffe zu integrieren und Tests der verschiedenen Lösungen mit dem Ziel zu starten, stufenweise Zertifikate dafür zu erlangen.

Tatsächlich läuft Anfang Juni 2022 im Boryeong LNG Terminal in der südkoreanischen Provinz Süd-Chungcheong nach einer 33-tägigen Reise von Freeport, Texas, der 300 m lange Hyundai-Flüssiggastanker Prism Courage ein, der dabei eine Strecke von rund 10.000 km autonom bewältigt hat, was etwa der Hälfte der Entfernung zwischen Star- und Zielpunkt entspricht.

Das Tankschiff ist damit das erste autonome Großschiff, das eine Fahrt über den Ozean absolviert hat. Diese wurde durch das American Bureau of Shipping (ABS) und das Korea Register of Shipping (KR) in Echtzeit überwacht.

Avikus zufolge habe das automatisierte Navigationssystem HiNAS 2.0 dem Schiff geholfen, mehr als 100 Kollisionen mit anderen Schiffen zu vermeiden. Da es auf der Grundlage der Integrated Smartship Solution (ISS) von Hyundai Global Service die optimalen Routen und Geschwindigkeiten errechnet, sei die Reise zudem um 7 % treibstoffeffizienter gewesen. Die Firma beabsichtigt nun, HiNAS 2.0 bis Ende des Jahres auf den Markt zu bringen und den Einsatz über die Handelsschiffahrt hinaus auch auf andere Schiffe wie Kreuzfahrtschiffe und Yachten auszuweiten.

Im Juli 2020 erfolgt die erste öffentliche Präsentation des Konzepts eines autonomen, vollelektrischen Wachschiffs für die Sicherung von Offshore-Strukturen wie z.B. Windkraftanlagen, Plattformen für Umspannwerke und Kabeltrassen.

Das Autonomous Guard Vessel (AGV) ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen vier niederländischen Gruppen - C-Job Naval Architects, Seazip Offshore Service, dem Maritime Research Institute Netherlands (MARIN) und eL-Tec Elektrotechnologie BV - sowie dem US-Unternehmen Sea Machines Robotics Inc., die von der Liaison Industry Synergy Alliance (LISA) verwaltet wird, einem niederländischen maritimen Innovationsnetzwerk für autonome Schiffahrt und Offshore-Technologien.

Das unbemannte, elektrisch betriebene AGV wird regelmäßig zu einer Ladestation vor Ort zurückkehren, um seine Batterien aufzuladen, doch da es keine Besatzung benötigt, ist es trotz seiner Länge von 11,7 m wesentlich kleiner und leichter als die bestehenden Wachboote und verbraucht somit auch weniger Energie. Außerdem ist es mit einer Reihe von Solarpaneelen auf dem Deck ausgestattet.

Um zu gewährleisten, daß die betreffenden Offshore-Strukturen jederzeit bewacht sind, ist vorgesehen, daß jedem Standort mehrere AGVs zugewiesen werden. Auf diese Weise patrouilliert ein Boot, während ein anderes sie auflädt. Die Schiffe können potentielle Eindringlinge mit Hilfe einer Kombination aus optischen Kameras, Radar und einem automatischen Schiffsidentifizierungssystem aufspüren und identifizieren.

Letzteres ist ein automatisches Ortungssystem mit Transpondern, die Daten wie Geschwindigkeit und Kurs von Schiffen übertragen. Wenn sich eines dieser Schiffe zu sehr nähert, warnt das AGV das Schiff per Funk, geht dann längsseits und eskortiert es aus dem Gebiet. Sollte das Schiff dem nicht nachkommen, kann das Videosystem des AGV den Vorfall für die spätere Strafverfolgung aufzeichnen. Darüber hinaus kann das AGV bei Bedarf das Personal einer Kommandozentrale an Land oder auf dem Mutterschiff alarmieren, das dann die Kontrolle übernehmen und das Fahrzeug in Echtzeit fernsteuern.

C-Job Naval Architects stellen auf ihrer Homepage auch das Konzept eines autonomen Unterwasser-Wartungsbaggers (Autonomous Underwater Maintenance Dredger, AUMD) vor, der die Wartung in Hafenumgebungen unterstützen soll. Ohne Besatzung an Bord arbeitet dieser während des Betriebs vollständig untergetaucht mit Batteriestrom.

Ebenfalls im Juli 2020 berichten Forscher der TU Bergakademie Freiberg über die Entwicklung eines Roboter-Umweltmonitoring-Systems, das in Zukunft autonom auf Seen und Talsperren fahren und dabei kontinuierlich verschiedene Umweltparameter messen und die Wasserqualität in Echtzeit überprüfen soll. Koordiniert wird das RoBiMo (Robotergestütztes Binnengewässer-Monitoring) genannte und im Januar gestartete interdisziplinäre Projekt von Prof. Yvonne Joseph, gefördert wird es durch den Freistaat Sachsen mit den Mitteln des Europäischen Sozialfonds.

Die ersten Tests mit dem Prototyp des Schwimmroboters Elisabeth und der modularen Plattform Ferdinand erfolgten am Kreuzteich in Freiberg, wo die Gaszusammensetzung im Wasser gemessen wird. Dies ermöglicht Rückschlüsse auf die Respiration (Atmung) von Seen und Talsperren, was bisher vor allem an kleineren Gewässern mit für normale Boote unzugänglichen Stellen nur schwer und nicht in Echtzeit möglich war. Anschließend wird das System von drei Master-Studenten auf der Talsperre Klingenberg weiter getestet und für Messungen eingesetzt.

Im nächsten Schritt wird die Monitoring-Plattform mit einer Sensorkette und einem Sonar erweitert, was die in verschiedenen Tiefen gleichzeitige Messung von Temperatur, Druck, pH-Wert und chemischen Inhaltsstoffen sowie das hochauflösende bildhafte Erfassen des Gewässergrundes ermöglicht. Langfristig ist eine vollständige Autonomie der Plattform mit Eigenantrieb, Kollisionsprävention unter und über Wasser sowie einer automatisierten Übertragung der bei seiner Fahrt erfaßten Umwelt- und Geodaten an eine Basisstation am Ufer geplant.

Bis Ende der Projektlaufzeit im Dezember 2022 sind zudem Einsätze am Speicherbecken Lohsa I, dem Störmthaler See, dem Hainer See und der Cottbuser Ostsee vorgesehen. Parallel dazu untersucht das Forschungsprojekt RoBiMo-Trop in mehreren Meßkampagnen bis Ende 2023 das Austauschverhalten von Treibhausgasen in tropischen Seen über einen Zeitraum von drei Jahren. Während der dritten Forschungsreise in den brasilianischen Amazonas, über die im Oktober 2022 berichtet wird, navigiert der 120 cm lange Meßroboter erstmals mit automatischer Pfadplanung auf Gewässern im Regenwald, um eigenständig Gasproben zu nehmen.

Im Januar 2022 startet zudem das einjährige Projekt RoboBoatAssist, bei dem auf KI basierende Steuerungstechniken für robotische Boote entwickelt werden, die eine sichere und kollisionsfreie Navigation auch in schwierigen Einsatzumgebungen mit unkartierten Hindernissen über und unter Wasser ermöglichen.

Im August 2020 erscheinen die ersten Berichte über das Unternehmer-Ehepaar Stefanie und Lars Holger Engelhard, das autonom fahrende Fähren für die Schlei in Schleswig-Holstein plant. Die barrierefreien, 12 m langen ,Schleiboote’ sollen jeweils zwölf Passagiere sowie Fahrräder, Rollstühle und Kinderwagen transportieren können. Auch Ladestationen für E-Bikes sind vorgesehen.

Mit ihrem neu gegründeten Start-Up Unleash Future Boats GmbH (UFB) will das Ehepaar elektrische, autonom fahrende Boote zur Serienreife bringen. Um alles konsequent nachhaltig und umweltschonend zu konstruieren, werden die Elektromotoren mit Strom aus Brennstoffzellen angetrieben, die mit grünem Wasserstoff gespeist werden, der wiederum mit Hilfe von Windenergie hergestellt wird. Und die Abwärme der wassergekühlten Elektromotoren soll für eine Fußbodenheizung auf den Booten genutzt werden.

Das Projekt ist in vier Stufen aufgeteilt, angefangen mit einer elektrisch betriebenen Katamaran-Fähre. Im nächsten Schritt kommt die Brennstoffzelle dazu. Dann soll ein teilautonomer Betrieb starten, um schließlich in den vollständig autonomen Betrieb überzugehen. Perspektivisch sollen die Boote ,on demand’ verfügbar sein und per App wie ein Taxi gerufen werden können.

Geplant ist, daß die Future One genannten Boote ab Frühjahr 2022 auf dem Wasserweg die Stadt Schleswig mit dem UNESCO Welterbe Haithabu, einem Wikingermuseum, verbinden. Und 2023 sollen bereits vier Fähren fertig sein, zwei davon in verkleinertem Maßstab, um auf Messen Verwendung zu finden und der Erprobung zu dienen.

Zwar wird im August 2021 der erste Prototyp Zero One getauft, ein Modell im Maßstab 1:4, doch außer einem weiteren Design namens Cargo One, das als Lkw auf dem Wasser bezeichnet wird, gibt es keine weiteren Entwicklungsschritte, woran auch die 2023 erfolgte Umwandlung in eine Holding namens Green Boats Engineering nichts ändert.

Obwohl das Start-Up eigenen Angaben zufolge zwölf Patente angemeldet hat, von der UN, dem Bund, dem Fraunhofer-Institut und namhaften Sponsoren unterstützt wird und auch Fördergelder bewilligt bekam, und trotz mehrerer Anfragen aus dem In- und Ausland, gelingt es nicht, die ambitionierten Pläne umzusetzen. Die Liquidation erfolgt Anfang 2026.

Ebenfalls im August 2020 wird mit dem CrossWater das Konzept eines autonomen, elektrisch angetriebenen, schwimmenden Horizontalaufzugs vorgestellt, mit dem sich Gewässer sicher und bequem überqueren lassen. Das Ziel des gleichnamigen Start-Ups CrossWater Technologies klingt allerdings nach Hybris, denn es möchte bis 2025 schon „eine Million selbstfahrende Wassertaxis in Städten auf der ganzen Welt“ im Einsatz haben.

Die im Winter beheizten und im Sommer gekühlten CrossWater-Gondeln bestehen aus Kohlefaser und Gorilla-Glas, sind selbstfahrend, selbststabilisierend und vollständig geschlossen. Sie können für die Beförderung von bis zu 15 Personen konfiguriert werden. Die Gondeln sind vollelektrisch und werden mit nachhaltiger Energie betrieben, ohne unangenehme Geräusche oder Vibrationen zu verursachen.

Mit einem DeepSpeed-Elektroantrieb sollen eine Reisegeschwindigkeit von 10 Knoten und eine Maximalgeschwindigkeit von 19 Knoten (andere Quellen: 30 Knoten, 43 Knoten) erreicht werden, die Reichweite wird mit ca. 480 bzw. 1.000 km angegeben, je nach Akku-Konfiguration. Wobei die Langstreckenversion anscheinend nur für sechs Passagiere geplant ist. Optional sind Solarzellen auf dem Dach angedacht. Die Preise betragen 49.900 $ (normale Reichweite) oder 69.900 $ (lange Reichweite), was allerdings völlig unrealistisch klingt. Über ansprechende Renderings hinaus scheint das Projekt bislang auch nicht weitergekommen zu sein.

Hinweis: CrossWater hat auch nichts mit dem im Januar 2025 gestarteten EU-Projekt CRossWATER zu tun, das sich an der polnisch-sächsischen Grenze mit der nachhaltigen Bewirtschaftung und dem Schutz der Grundwasserressourcen unter veränderten Klimabedingungen befaßt.

Wie im September 2020 gemeldet wird, arbeitet ein Forschungsteam der Universität Duisburg-Essen (UDE) seit dem Vorjahr daran, das 1982 erbaute, 100 m lange und 10,50 m breite Trockengüterschiff Niedersachsen 22 der Reederei HGK Shipping zu einem der ersten vollautonomen Binnenschiffe Europas zu machen. Es bringt in erster Linie Getreide, Baustoffe oder Container von der Nordseeküste nach Nordrhein-Westfalen, die maximale Nutzlast beträgt 2.326 Tonnen. Koordiniert wird das von Rupert Henn initiierte Projekt AutoBin vom Duisburger DST — Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V.

Bei jeder Fahrt reisen nun Sensoren mit: Laserscanner an Bug und Heck erfassen Bäume, Brücken, Ufer, Hindernisse aller Art; acht Kameras liefern Videobilder; dazu kommen Ortsdaten, Ultraschall und eine Trägheitsplattform, die aufzeichnet, wie sich das Schiff im Wasser verhält. Um die Algorithmen zu trainieren, die das Schiff dann autonom steuern sollen, müssen schätzungsweise 200 - 300 Terabyte an Informationen über die Wegstrecke und das Schiff zusammenkommen.

Damit sich Mensch und Maschine auf dem Wasser aneinander gewöhnen können, programmieren die Forscher zudem einen digitalen Zwilling der Niedersachsen 22 und beobachten, wie sich das Schiff verhält, wenn es – von der KI kontrolliert – auf andere Wasserfahrzeuge trifft, die von Schiffsführern gelenkt werden. Bewährt sich das System bei den virtuellen Testläufen, soll die KI auch bei dem echten Schiff  das Ruder übernehmen, was auf einem Abschnitt des Dortmund-Ems-Kanals schon im nächsten Jahr geplant ist.

Hinter der KI als Schiffsführer steckt vor allem Personalnot, da in Deutschland ein Mangel an qualifizierten Schiffsführern herrscht. Traditionell leben Binnenschiffer wochenlang an Bord, arbeiten bis zu 14 Stunden am Stück und sehen ihre Familie nur selten. Dieser Arbeitsrhythmus ist für junge Leute nicht sehr erstrebenswert. Deshalb arbeiten die Forscher parallel auch noch an einem zweiten Projekt namens FernBin, das die Binnenschiffahrt automatisieren soll: In einem digitalen Leitzentrum, das derzeit am DST entsteht und den Namen VeLABi (Versuchs- und Leistungszentrum Autonome Binnenschiffe) trägt, soll erprobt werden, wie sich Schiffe aus der Ferne steuern lassen.

Die Vorteile eines ferngesteuerten Betriebs liegen auf der Hand: Würden die Schiffslenker im virtuellen Leitstand sitzen – vielleicht sogar im Homeoffice – und abwechselnd die Kontrolle übernehmen, könnte ein Schiff dann auch im Schichtbetrieb fahren, 24 Stunden lang, was Kosten und Zeit spart. Doch selbst wenn die Technik den Mann auf der Brücke ersetzen kann: Die Crew fährt wohl weiter mit – alleine schon deshalb, weil sie für Aufgaben wie Wartung, Tanken, Be- und Entladen gebraucht wird.

In dem virtuellen Leitstand projizieren 19 Beamer das, was sich weit entfernt auf dem Schiff abspielt, auf eine zylindrische Leinwand und vermitteln dem Schiffsführer Rundumsicht. Auch Mixed-Reality-Brillen liegen bereit, mit denen der Schiffsführer mit Umgebungsdaten wie der Höhe der nächsten Brücke versorgt wird. Allerdings besteht noch ein gravierendes Problem: So müssen Daten in Echtzeit verläßlich übertragen werden, selbst wenn das Schiff in Funklöcher gerät. Für Situationen, in denen die Daten nur mit 2G-Geschwindigkeit reisen können, muß also eine Lösung gefunden werden, um das Radarbild alle fünf Sekunden zu übertragen, weshalb das System eventuell auf eine Satellitenverbindung ausweichen muß.

Der Bund fördert die beiden Projekte mit fast 3 Mio. €. Ein 13-seitiger Bericht über den Stand der Entwicklung, der im Netz abrufbar ist, erscheint im November 2022 unter dem Titel ,Fast and Precise Generic Model for Position-Based Trajectory Prediction of Inland Waterway Vessels’.

Im März 2023 wird die umgerüstete Niedersachsen 22 in Waltrop offiziell vorgestellt und zeigt, daß sie eigenständig kollisionsfrei fahren kann, was bereits auch bei mehreren Testfahrten belegt werden konnte. Die autonome Steuerung funktioniert gut, ein Eingreifen war bislang nicht nötig. Zur Sicherheit muß aber nach wie vor ein Schiffsführer an Bord sein.

Das im Rahmen des Projekts neu gebaute, autonome DST-Modellschiff ELLA (Entwicklungsplattform im Modellmaßstab für Manöver-Automatisierung) wird Anfang März 2023 getauft. Das knapp 15 m lange, 1,6 m breite und 6,5 Tonnen schwere Modell eines Güterschiffes im Maßstab 1:6 dient als Lernumgebung für KI und maschinelles Lernen, um Manöver wie An- und Ablegen, Schleusendurchfahrten oder Brückenpassagen autonom zu planen und durchzuführen.

Das batterie-elektrisch betriebene Schiff ist mit Sensorik ausgestattet, um die Umgebung zu erfassen und Hindernisse zu erkennen, so daß es sowohl ferngesteuert als auch vollständig autonom fahren kann. Es wird nun hauptsächlich für Demonstrationen und Tests im Duisburger Hafen und auf angrenzenden Wasserstraßen wie dem Vinckekanal eingesetzt. Die dortige Teststrecke im Besitz der duisport Gruppe, die Europas größten Binnenhafen betreibt.

Darüber hinaus fördert das Verkehrsministerium des Landes Nordrhein-Westfalen sowie die Bundesministerien BMWK und BMDV ab Januar 2022 das von Prof. Bettar el Moctar geleitete UDE-Projekt Smart & Green Ship (Forschungsschiff für die Entwicklung hochautomatisierter und emissionsfreier Schiffssysteme) mit knapp 1,2 Mio. €, bei dem ein weiteres Schiff als Versuchsplattform und Forschungsfahrzeug dienen soll, um letztlich mehr Güter klimafreundlich auf dem Wasser von A nach B transportieren zu können.

Im Zentrum des Projekts steht die Entwicklung eines Binnenschiffs mit einem katamaranähnlichen Äußeren und einer etwa 100 m² großen Deckfläche, das in Zukunft sowohl Güter als auch Personen transportieren soll. Die beiden Schwimmer sind mit Solarpaneelen ausgestattet, um das Fahrzeug während der Liegezeit im Hafen ohne weitere Energiequelle betriebsbereit zu halten, während das elektrische Antriebssystem aus zwei 50 kW Deep-Blue-Motoren der Torqueedo GmbH besteht, welche von vier Deep-Blue-80-Batterien gespeist werden, die im Heck des Schiffes installiert sind.

Das Schiff soll im September 2024 von Felleryachting an die Projektpartner übergeben werden, um anschließend eine einjährige Testphase im Rhein-Ruhr-Testfeld zu absolvieren.

Im Mai 2021 erhält eine internationale Allianz unter der Leitung der Hafenbehörde Rotterdam EU-Mittel in Höhe von fast 25 Mio. € für die Umsetzung von Projekten für eine nachhaltige und intelligente Hafenlogistik.

Das Forschungsprojekt mit dem Namen MAGPIE (sMArt Green Ports as Integrated Efficient multimodal hubs) ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen den Hafenbehörden von Rotterdam, DeltaPort (Deutschland), HAROPA (Frankreich: La Havre, Rouen, Paris) und Sines (Portugal) in Partnerschaft mit zehn Forschungseinrichtungen und über 30 Unternehmen in den Niederlanden, Deutschland, Finnland, Frankreich, Portugal und Dänemark. Dabei geht es um die Entwicklung eines Plans, um den Transport in, zu und von den Häfen bis 2050 kohlenstoffrei zu gestalten.

Neben der Förderung zahlreicher umweltfreundlicher Kraftstoffe und Energieträger initiieren die Projektpartner auch eine Reihe von Digitalisierungs- und Automatisierungsprojekten. So erhält der größte industrielle Partner von MAGPIE, der finnische Technologiekonzern Wärtsilä, auch den größten Teil der Finanzhilfe für ein Teilprojekt zur Demonstration eines kommerziell tragfähigen autonomen Container-Shuttles zwischen den Häfen, um einen sich abzeichnenden Kapazitätsengpaß im internen Containerverkehr zu beheben.

Das autonome Konzept einer E-Barge genannten Intra-Port-Containerbarge, mit der die Effizienz in den Häfen durch den automatisierten Umschlag von Seefracht erheblich gesteigert werden soll, wird mehrere Wärtsilä-Lösungen enthalten, darunter die SmartMove Suite, eine Kombination von Sensortechnik und Navigationssystemen, die eine sichere, automatisierte Schiffsbewegung bietet.

Damit ein solches Schiff auch emissionsfrei ist, besitzt es einen elektrischen Antriebsstrang und eine Wechselbatterie-Containerlösung, die mit erneuerbarer Energie aufgeladen wird. Das Konzept der ZESPacks genannten, austauschbaren Batteriecontainer hatte Wärtsilä als Teil eines Konsortiums entwickelt. Darüber wurde bereits in der Übersicht des Jahres 2017 ausführlich berichtet.

Im Sommer sollen nun die ersten dieser Batteriecontainer installiert und ein Netz von frei zugänglichen Ladestationen eingerichtet werden, an denen sie gegen voll aufgeladene Ersatzbatterien ausgetauscht werden können, wodurch sich die Wartezeit auf ein Minimum reduziert. Bislang lassen sich aber keine weiteren Schritte dokumentieren, und auch über die E-Barge gibt es keine Neuigkeiten.

Stattdessen ist im März 2024 zu erfahren, daß Wärtsilä mit dem US-amerikanischen Schiffbau- und Schiffsingenieurbüro Elliott Bay Design Group (EBDG) einen Kooperationsvertrag geschlossen hat, um das Konzept CHAMP (Clean Harbor Alternative Mobile Power) der EBDG weiterzuentwickeln.

Dabei handelt es sich um schwimmende mobile Energieplattformen, die mit grünem Methanol betrieben werden und einen Leistungsbereich von 6 - 16 MW abdecken. Die kompakte Größe gewährleistet die Flexibilität, um je nach den betrieblichen Erfordernissen leicht umpositioniert werden zu können.

Wie im August 2021 gemeldet wird, testet die britische Royal Navy im Rahmen des Projekts Hecla, das sich mit dem Einsatz unbemannter Schiffe für militärische Vermessungsaufgaben befaßt, ein Roboterboot der o.e. Firma Maritime Robotics AS. Das für die Vermessung unbekannter Gewässer konzipierte Boot vom Typ Otter Pro wird auf dem 7.000 m² großen Horsea Lake eingesetzt, wo es eine Reihe von Sensoren nutzt, um den Seegrund zu kartieren. Es wird von der britischen Firma RS Aqua Ltd. angemietet, die 2024 Teil der norwegischen Gruppe General Oceans wird.

Eine der weniger bekannten Errungenschaften der Royal Navy ist die umfassende Kartierung von Gewässern auf der ganzen Welt. Damit können den Seefahrern genaue Karten zur Verfügung gestellt werden, von denen sich einige seit Jahrhunderten kaum verändert haben, doch die meisten von ihnen müssen ständig aktualisiert werden. Der Grund dafür ist, daß das Meer nicht stillsteht und es zu ständiger Erosion, Ablagerung von Sedimenten, Erdbeben, Veränderungen des Meeresspiegels und Verlagerung der Strömungen kommt.

Und auch der Mensch spielt eine Rolle, durch Ausbaggerungen, Änderungen der Fahrrinnen, bewegliche Bojen, abstürzende Flugzeuge, sinkende Schiffe und alle Arten von Bauarbeiten, Verklappungen und Zerstörungen. Um diese Sisyphusarbeit zu bewältigen, setzt die Marine auf ferngesteuerte und autonome Boote, die einen Teil der Arbeit übernehmen sollen.

Während des zweistündigen Versuchs auf dem Horsea Lake kartiert der Otter Pro den Zerfall und den strukturellen Zusammenbruch eines gesunkenen Ausflugsschiffs, eines Motorboots und eines Hubschraubers und entdeckt Schwimmleinen und durch Taucher verursachte Erosion des Meeresbodens. Während der Vermessung fungieren zwei Mitglieder des Teams als Piloten und passen auf das Fahrzeug auf, während das dritte Mitglied die Daten nahezu in Echtzeit verarbeitet.

Der Otter Pro ist das kleinste Mitglied der USV-Familie von Maritime Robotics. Mit seinen Maßen von 200 x 108 x 106,5 cm paßt er in jeden kleinen Lieferwagen, das Rumpfmaterial besteht aus Polyethylen. Vollständig zusammengebaut wiegt er 65 kg, kann aber in Teile zerlegt werden, die weniger als 20 kg wiegen, so daß das USV auch von einem einzelnen Bediener leicht eingesetzt und navigiert werden kann. Das mit elektrischen Schubdüsen ausgestattete Gerät wird von bis zu vier leistungsstarken und leicht austauschbaren Batteriepaketen angetrieben und kann bei 2 Knoten bis zu 20 Stunden lang operieren.

Im Juni 2022 nimmt auch das norwegische Unternehmen Argeo erstmals ein unbemanntes Vermessungs- und Inspektionsschiff auf Basis der Mariner-X-Plattform von Maritime Robotics in Betrieb, um Kartierungs- und Inspektionsaufgaben für Offshore-Windkraftprojekte zu übernehmen. Die autonomen Systeme ermöglichen eine Fernüberwachung und vollständige Kontrolle dank eingebautem Wi-Fi und LTE.

Das Argus genannte, unbemannte Mehrzweck-USV ist 9 m lang, hat einen stabilen Polyethylen-Rumpf und gilt als unsinkbare und nahezu wartungsfreie Plattform, die auch extremen Wetterbedingungen standhält. Bei einer konstanten Vermessungsgeschwindigkeit von 4 Knoten soll das Hybridantriebssystem eine Reichweite von mehr als 4.600 km und eine Ausdauer von bis zu 25 Tagen bieten.

Das deutsche Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung  (IOSB) wiederum berichtet im Juli 2023, daß es ein kommerziell erhältliches unbemanntes Überwasserfahrzeug so modifiziert habe, daß es die Kartierung von Wasserstraßen alleine durchführen kann. Dem Bildmaterial zufolge handelt es sich bei dem USV um ein Modell Otter Pro. Und im Juli 2025 ist es die Bezirksregierung Düsseldorf, die gemeinsam mit dem IOSB eine batteriebetriebene autonome Wasserdrohne einsetzt, um in einem rund 6 km langen Ruhrabschnitt bei Essen hochauflösende Daten sowohl aus tiefen als auch flachen Gewässerbereichen zu erfassen.

Im September 2021 veröffentlicht die chinesische Firma CHC Navigation (CHCnav, o. Shanghai Huace Navigation Technology Ltd.) einen im Netz einsehbaren Bericht unter dem Titel ,Apache 4 USV im hydrographischen Vermessungsprojekt’, in welchem der Einsatz des im Mai neu eingeführten, autonomen hydrographischen Vermessungsfahrzeugs Apache 4 USV auf einem nicht näher bezeichneten Fluß beschrieben wird.

Das speziell für Projekte in Binnengewässern und Küstengebieten entwickelte und mit einem Einstrahlecholot und einem akustischen Doppler-Geschwindigkeits-Profiler (Acoustic Doppler Velocity Profiler, ADCP) ausgestattete und nur 13 kg schwere Vermessungsboot führt dabei in nur 20 Minuten zwei Rundfahrten zur Messung des Durchflußquerschnitts durch.

Das 120 x 75 x 40 cm große USV aus Polyester-Kohlenstoff-Faser hat eine Nutzlastkapazität von bis zu 40 kg und erreicht eine Maximalgeschwindigkeit von 6,5 m/s. Die 23,1 Ah Li-ion Bordbatterie treibt einen 800 W Elektromotor an und hat eine Akkulaufzeit von knapp zehn Stunden bei einer Fahrtgeschwindigkeit von 1,5 m/s. Weitere Versionen sind das Apache 3 PRO, das Apache 4 PRO und das Apache 6.

Ebenfalls im September 2021 erscheinen Berichte über ein floßähnliches, semi-autonomes Robotersystem, das von einem Team der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickelt wurde, um Konzepte für die Navigation, Lokalisation und Umfelderkennung zu erforschen und zu erproben. Ein selbstgebauter Prototyp wird aktuell auf dem Gelterswoog in Kaiserslautern Hohenecken getestet, wo es Wasserwege erkundet, um Hinderniskarten über und unter Wasser zu erstellen.

Die Forschungsarbeiten sind eingebettet in das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderte Projekt PoBo (,Entwicklung eines verbesserten, multifunktionalen Ponton Boots’), in dem es um ein rekonfigurierbares Pontonboot für Rettungsmissionen sowie dessen Einsatz als autonomes Wasserfahrzeug zur Kartierung geht.

Die TUK kooperiert dabei mit dem Kaiserslauterer Unternehmen General Dynamics European Land Systems (GDELS), dem Technischen Hilfswerk (THW), dem Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V. in Duisburg, der Bremer Szenaris GmbH sowie mit den Feuerwehren der Städte Wesel und Kiel.

Die Abschlußpräsentation des Projekts PoBo erfolgt im November im Hamburger Hafen. Dabei wird auch das Konzept eines Pontonboots für Rettungseinsätze vorgestellt, das Personen, Tiere und Material transportiert und Sonar, Kameras und Laserscanner zur autonomen Navigation und  Hindernisumfahrung nutzt. Die von GDELS gebaute modulare, fernsteuerbare Schwimmplattform mit vier Schwimmkörpern läßt sich in zwei Boote auftrennen und kann auch als Basis für provisorische Brücken dienen.

Die eingangs erwähnte und zwischenzeitlich BASILISK genannte, floßähnliche Wasserdrohne, die neben der Fernsteuerung auch autonom über GPS navigieren kann, wird dabei als Voraus-Boot eingesetzt, um mit Mehrstrahl-Sonar und GPS eine Echtzeit-Befahrbarkeitskarte zu erstellen. Die Drohne ist ca. 3 x 1,6 x 1,2 m groß und wiegt etwa 270 kg. Die Entwicklung ist damit erfolgreich abgeschlossen, ob sie auch zum praktischen Einsatz kommt, ist bislang unbekannt.

Im November 2021 beginnt im Rotterdamer Hafen ein für den Offshore-Einsatz zertifiziertes, unbemanntes Überwasserschiff (USV) mit seinem ersten Einsatz. Es ist das erste Mal, daß ein ferngesteuertes Schiff ohne Besatzung vom Rotterdamer Hafen aus in die Nordsee fährt, um ein Projekt ohne Personal an Bord durchzuführen.

Während des Betriebs wird das USV der Modellreihe Blue Essence der niederländischen Firma Fugro N.V. über eine Satellitenverbindung von einem an Land befindlichen Remote Operations Center (ROC) aus ferngesteuert und für die Inspektion von Offshore-Anlagen, Bauunterstützungsdienste sowie hydrographische und geophysikalische Untersuchungen eingesetzt.

Die im Betrieb von USVs führende Fugro setzt seit 2020 seine Blue Shadow USV-Flotte für mittlere bis große hydrographische Vermessungsaufgaben ein, und vor kurzem hat das erste Blue Essence USV seine erste Ferninspektion im asiatisch-pazifischen Raum abgeschlossen. Die Wasserfahrzeuge nutzen Hybrid-Diesel-Elektro-Antriebe mit einem Dieselgenerator und einer großen Batteriebank.

Im Februar 2026 wird das erste USV einer dritten Modellreihe getauft, die den Namen Blue Eclipse trägt. Unter Kontrolle der Fernsteuerungszentrale in Aberdeen wird das 18 m lange unbemannte Überwasserschiff für die Vermessung von über 675 km² in der Nordsee eingesetzt.

In Japan fährt im Januar 2022 erstmals eine große Autofähre autonom, als die Firma Mitsubishi Shipbuilding Co. Ltd., eine Sparte der Mitsubishi Heavy Industries Group, vor Shinmoji nahe der Stadt Kitakyūshū mit Testfahrten beginnt.

Dabei ist die neu gebaute, 222 m lange Fähre Soleil, die erst im Juli 2021 in Betrieb genommen worden war, auf einer 240 km langen Strecke von Shinmoji nach Iyonada unterwegs, was bei einem Höchsttempo von 26 Knoten (~ 48 km/h) etwa sieben Stunden dauert. Dabei navigiert sie vollautonom, steuert einen Anlegeplatz an und vollzieht Wendemanöver.

Die allerdings dieselbetriebene Fähre der Shin Nihonkai Ferry Co. Ltd., auf der 1.800 Passagiere und 700 Fahrzeuge Platz finden, hat eine ferngesteuerte Motorüberwachung und ist u.a. mit Infrarotkameras und einem Bildanalysesystem ausgerüstet, um andere Schiffe auch nachts erkennen zu können. Nach der Testphase geht die Soleil wieder in den regulären RoPax-Betrieb über.

Die Demonstration ist Teil von MEGURI2040, einem Projekt zur vollautonomen Schiffsnavigation, das von der Nippon Foundation (NF) im Februar 2020 durch die Unterstützung von fünf Konsortien ins Leben gerufen wurde, die nun alle bis März Demonstrationstests zur Überprüfung ihrer Konzepte für vollautonome Navigationssysteme durchführen werden.

So unternimmt eine andere Gruppe mit einer großen Autofähre eine 18-stündige autonome Schiffsreise über 750 km zwischen Tomakomai, Hokkaido, und Oarai, Ibaraki. Und im Mai 2022 absolviert das weltweit erste autonome Frachtschiff in den stark befahrenen Gewässern der Bucht von Tokio erfolgreich eine 790 km lange Rundreise, wobei es 99 % der Strecke ohne menschliches Eingreifen zurücklegt.

Das 95 m lange Containerschiff Suzaku wird dabei von dem automatischen Schiffs-Zielerkennungssystem der Firma Orca AI gesteuert, das dem Schiff hilft, Hunderte von Kollisionen autonom zu vermeiden. Das 2018 gegründete israelische Unternehmen war im August des Vorjahres eine Partnerschaft mit der Reederei Nippon Yusen Kabushiki Kaisha (NYK Line) eingegangen, um sein Sicherheitssystem für autonome Schiffe zu testen.

Bei der aktuellen Demonstrationsfahrt, an der nicht weniger als 30 Unternehmen beteiligt sind, werden auch Landunterstützung und Fernsteuerung eingesetzt, wobei die Bediener die Fortschritte überwachen und für kurze Abschnitte der Fahrt die Kontrolle übernehmen, um die Leistung der Fernsteuerungssysteme und Kommunikationsverbindungen zu überprüfen.

Am kleineren Ende der Skala der NF-unterstützten Projekte legt im März ein 12 m langer, autonomer Amphibien-Touristenbus erfolgreich eine 2 km lange, 30-minütige Strecke auf dem Yanba-Staudamm zurück.

Ende März 2022 beendet das autonome Solarboot OSIBOT 1 – MARY nach 994 Tagen eine über 30.000 km lange Reise, bei der es maximale Windgeschwindigkeiten von über 82 Knoten und Wellenhöhen von mehr als 12 m überstand.

Das Boot hatte seinen ersten Test im offenen Meer im Juli 2019 absolviert, als es eine 742 km weite Strecke fuhr und dabei eine Höchstgeschwindigkeit von 6,1 Knoten erreichte. Nach diesem Erfolg wurde es dann auf seine lange Reise im südlichen Ozean geschickt.

Das 5 m lange und 1,5 m breite Boot wiegt 300 kg und besitzt einen Rumpf aus Glasfaser mit Wabenstruktur. Vier 250 W Solarpaneele laden die ebenfalls vier 100 Ah Blei-Säure-Batterien, welche die zwei Antriebselektromotoren versorgen. Die Kosten des Solarboot-Projekts, das zwölf Monate Arbeit erfordert, werden mit 10.000 $ für die Forschung und Entwicklung sowie weiteren 10.000 $ für die Materialien beziffert.

Hinter dem Projekt Osibot steht der australische Dokumentarfilmer und Technologiepionier Adam Cropp aus Cairns in Queensland, der 2020 am Great Barrier Reef zwei ferngesteuerte Unterwasser-Drohnen (Osibot Heavy ROVs) mit 4G-Satelliten-Verbindung eingesetzt hat, um das Riff für Wissenschaftler, Bildung und Tourismus zugänglich zu machen.

Pläne für ein kompaktes, autonomes Oberflächenfahrzeug mit Hochseetauglichkeit, das nicht nur den Namen Osibot Duck trägt, sondern auch genauso aussieht, sollen als Open-Source-Projekt realisiert werden, wobei die erforderlichen Finanzmittel insgesamt 9.000 $ betragen. Die nur 1,2 m lange und 90 kg schwere solarbetriebene Ente ist bislang aber nur ein Konzept.

Im Mai 2022 unterzeichnen der Logistikanbieter DB Schenker, der skandinavische Möbelgigant Ekornes und das norwegische Schiffsdesignunternehmen Naval Dynamics AS mit den Entwicklungspartnern Kongsberg und Massterly einen Vorstudienvertrag zur Entwicklung eines vollelektrischen, autonomen Container-Feederschiffs. Bei Feederschiffen handelt es sich um spezielle Frachtschiffe, die als Zubringer zu den größeren Seehäfen eingesetzt werden, von wo aus die Ware mit deutlich größeren Frachtschiffen weitertransportiert wird.

Das geplante 50 m lange Containerschiff, das eine Nutzladung von 300 Tonnen hat, soll zwischen dem eigenen Hafen von Ekornes, Ikornnes, und dem Hafen von Ålesund zum Einsatz kommen und die 43 km lange Strecke mit einer Geschwindigkeit von 7,7 Knoten innerhalb von drei Stunden zurücklegen.

Zum Antrieb des Schiffes, das von Grund auf für einen autonomen Null-Emissions-Betrieb konzipiert wird, gibt es noch keine näheren Angaben. Bislang ist offen, ob es sich um einen Batterie-elektrischen Antrieb oder ein Brennstoffzellensystem handeln wird.

Das Wesentliche ist, daß das Schiff ohne Besatzung auskommen soll und stattdessen von Mitarbeitern des Remote Operation Center (ROC) von Massterly von Land aus überwacht und gesteuert wird. Es ist geplant, daß das noch namenlose bis 2024 einsatzfähig ist.

Im März 2022 stellt das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) in dem Bericht ,Sensor-Equipped Unmanned Surface Vehicle for High-Resolution Mapping of Water Quality in Low- to Mid-Order Streams’ eine unbemannte Wasserdrohne vor, die in Flußnetzen die Wasserqualität präzise, schnell und kostengünstiger als mit herkömmlichen Methoden messen kann.

Der manövrierfähige AquaBOT mißt Wasserqualitätsindikatoren wie Nitrat, Temperatur und gelösten Sauerstoff entlang der gesamten Länge mittelgroßer Flüsse, in denen die Wasserqualität variieren kann. Im Vergleich zu manuellen Messungen, die nur an einigen wenigen Stellen vorgenommen werden, liefert die Drohne ein viel detaillierteres Bild von den Vorgängen entlang der Bäche und Flüsse und hilft bei der Identifizierung von Brennpunkten, an denen Schadstoffe, wie z.B. überschüssiger Dünger, in die Wasserläufe fließen.

Hierzu sind auf dem kleinen pontonbasierten USV ein Nitrat-Sensor, eine Multiparameter-Sonde (Temperatur, Leitfähigkeit, Trübung, gelöster Sauerstoff, Chlorophyll), ein Quantensensor und ein GPS montiert. Details über den Antrieb und den Grad der Autonomie sind bislang nicht zu finden.

Gemeinsam mit Kollegen der Drake University wird der AquaBOT in vier Bächen und Flüssen in Iowa und Tennessee eingesetzt, um die landwirtschaftlich beeinflußten Wasserqualitätsparameter der Wasserläufe in den Anbauflächen zu messen. Darüber hinaus wird die Technologie angepaßt, um die klimawärmenden Methanemissionen von Stauseen zu messen.

Wie im Dezember 2022 bekannt wird, setzt auch der schwedische Energiekonzern Vattenfall unbemannte Drohnenschiffe ein, um den Meeresboden rund um die Anlagen seiner Offshore-Windparks zu überwachen. Die Betreiber müssen den Meeresboden um die Turbinenfundamente und die Mantelfüße der Umspannwerke regelmäßig untersuchen, um Veränderungen in der Tiefe der Kabelverlegung und die Bildung sogenannter Kolklöcher zu überwachen, die die Integrität der Struktur gefährden könnten. Bisher kamen dabei stets große Schiffe mit Besatzung zum Einsatz.

Die neue Technologie wurde von dem irischen Unternehmen für Meeresdatenerfassung XOCEAN entwickelt und anfangs bei den dänischen Windrädern des Konzerns, inzwischen aber auch schon in schwedischen und britischen Gewässern eingesetzt.

Die 4,5 m langen Drohnenboote sind unbemannt, agieren jedoch nicht autonom. Ihre Steuerung erfolgt von Land aus über eine satellitengestützte Steuerungssoftware.

Der Katamaran Wavelab des Innovationsnetzwerks Clean Autonomous Public Transport Network (CAPTN) wird im Februar 2023 getauft, was als entscheidender Schritt in Richtung Zukunft einer neuen, autonomen Mobilität gefeiert wird. Über die Initiative wurde bereits ausführlich in der Jahresübersicht 2013 unter den Elektro- und Hybridfähren berichtet (s.d.).

Im August 2023 präsentieren die Blogs eine vollelektrische Fähre, die ferngesteuert werden, aber auch autonom agieren kann. Das Hyke Shuttle 0001 des norwegischen Schiffsbauers Hyke ist für den Einsatz auf urbanen Wasserstraßen entwickelt worden und soll nun in einem Pilottest sein Können unter Beweis stellen.

Hyke ist ein Spin-off der Eker Group, einem führenden Innovationsunternehmen in Norwegen mit jahrzehntelanger Erfahrung in Industriedesign, Produktentwicklung und Bootsbau. Die Firma ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen der Eker-Gruppe und der Stadt Fredrikstad, die seit Jahrhunderten städtische Fähren betreibt und nach einer Möglichkeit zur Kostensenkung sucht. Die Kooperation war bereits 2020 unter dem Namen Hydrolift Smart City Ferries gestartet worden. Im November 2022 wurde das Konzept von der TIME auf die jährliche Liste der besten Erfindungen gesetzt.

Der Rumpf der etwa 14,9 m langen und 5,7 m breiten, neuen Fähre besteht aus einem leichten Verbundmaterial aus GFK und Polyurethan. Sie ist mit einem elektromotorischen Antrieb ausgestattet, der je nach Ausführung zwischen 60 kW und 100 kW leistet, wobei der Strom aus Akkus mit Kapazitäten zwischen 95 kWh und 285 kWh kommt. Die Batterien sind absichtlich klein gehalten, um das Gesamtgewicht nicht unnötig in die Höhe zu treiben, wodurch das Boot leer nur 11 - 12 Tonnen wiegt, abhängig von den Optionen.

Die Batterien werden nach jedem Anlegevorgang im Fährbetrieb sofort wieder geladen. Zudem ist das Dach der Elektro-Fähre mit einem 7 kW Solarmodul ausgestattet, das zusätzliche Energie liefert. Der Antrieb aus Zweifach-/Dreifach-Azimuth-Elektropods soll ausreichen, um das Boot auf eine Höchstgeschwindigkeit von 12 Knoten zu beschleunigen. Bei einer Geschwindigkeit von 5 Knoten liegt der Energieverbrauch bei 9 kWh. Das Boot kann maximal 50 Passagiere sowie Rollstühle, Fahrräder und Elektroroller aufnehmen. Die Zuladung beträgt 5,5 Tonnen.

Das Hyke Shuttle 0001 ist bereits für das autonome Fahren vorbereitet, das in drei Schritten erreicht werden soll. In der ersten Ausbaustufe ist lediglich ein Autopilot an Bord, der verschiedene Manöver automatisiert durchführen kann. Kontrolliert wird das Boot weiterhin von einem Kapitän. Die zweite Stufe sieht eine autonome Navigation mit entsprechender Sensorik vor, wobei ein Sicherheitsoffizier an Bord die Fahrfunktion überwacht. In der dritten Ausbaustufe fährt die Fähre dann vollautomatisch vorher festgelegte Routen ab. Bedienpersonal ist dann keins mehr an Bord, aber in Notsituationen ist ein ferngesteuerter Eingriff möglich.

Die Firma plant, pro Jahr etwa 15 - 20 Boote zu bauen, was später auf bis zu 100 Stück erhöht werden soll. Eigenen Angaben zufolge habe die Stadt Paris bereits vier Shuttles geordert, die während der Olympischen Spiele 2024 eingesetzt werden sollen. So schnell geht es dann aber nicht. Immerhin liegt das erste Hyke Shuttle 0001 bereits im Hafen von Arendal, und seine Erprobung soll in Kooperation mit der norwegischen Schiffahrtsbehörde und der Kommune Fredrikstad Anfang 2024 in der Stadt Haugesund in Rogaland erfolgen.

Im September 2023 folgen die ersten internationalen Berichte über die Firma Callboats in der finnischen Hauptstadt Helsinki, die als weltweit erstes Unternehmen autonome Taxifahrten auf dem Wasser anbietet. Die Boote verbinden die Stadt mit einer nahegelegenen Inselgruppe und fahren mit Elektromotoren, die teilweise von Solarzellen mit Energie versorgt werden.

Finnland führte 2018 seinen ersten Test der Autonomie im öffentlichen Schiffsverkehr durch, als das staatliche Unternehmen Finferries die weltweit erste autonome Fährfahrt von Parainen nach Nauvo erfolgreich durchführte (s.o.). Nun will Helsinki die Zugänglichkeit zu seinen Schären verbessern und den emissionsfreien Seeverkehr als Teil der maritimen Strategie der Stadt fördern. Das Forum Virium Helsinki, die Innovationsagentur der Stadt Helsinki, ist seit 2020 an der praktischen Erprobung autonomer Wassertaxis beteiligt.

Wie jetzt zu erfahren ist, sind die CAT 10L genannten Boote von Callboats bereits seit zwölf Monaten im Testbetrieb unterwegs, nachdem die Stadt Helsinki das Unternehmen im Sommer 2022 mit dem Betrieb des ersten regelmäßigen Dienstes zu den Inseln Kotiluoto, Nord-Villaluoto und Malkasaari im Osten Helsinkis beauftragt hatte. Es handelt sich um kurze Distanzen, die maximal ein paar Kilometer hin und zurück betragen.

Zuvor hatte die Firma einen Prototyp namens CAT 6 gebaut, der 2020 in Helsinki in den kommerziellen Betrieb übernommen wurde und zwei Sommermonate lang insgesamt 7.000 Menschen auf eine Insel transportierte. Im Jahr 2021 war dann mit dem CAT 10 ein 10 m langer Katamaran mit Platz für bis zu 26 Personen zu Wasser gelassen worden.

Angetrieben werden die 9,9 m langen und 3,5 m breiten CAT 10L-Boote, auf denen bis zu 30 Passagiere Platz finden, von Elektromotoren mit insgesamt 60 kW bzw. 160 kW Leistung, die Maximalgeschwindigkeiten von 9 bzw. 14 Knoten erlauben. Die 1,5 kW Solarzellen auf dem Dach laden eine 120 kWh bzw. 240 kWh Batterie um 8 – 10 kWh pro Tag auf, den Rest liefert ein Ladeanschluß. Die Betriebszeit bei 6 Knoten wird mit 18 bzw. 34 Stunden angegeben.

Wie der Name schon sagt, können die Boote über eine App gerufen werden. Dabei können sie ihre Aufgabe autonom erfüllen und auch automatisch andocken, indem mehrere 360°-Kameras und Sensoren zum Einsatz kommen, um zu navigieren und auch Hindernissen auszuweichen. Sogar die Gangway kann automatisch ein- und ausgeklappt werden. Aufgrund der aktuell geltenden Gesetze müssen die Wassertaxis jedoch von mindestens einem menschlichen Crewmitglied begleitet werden.

Ein Motiv für den als nächstes geplanten vollautonomen Betrieb, der allerdings über eine Funkverbindung von Menschen kontrolliert wird, liegt in den Kosten für den Schärentransport, von denen 60 - 70 % auf die Bezahlung der Kapitäne entfallen. Außerdem gibt es auch in Finnland einen erheblichen Mangel an Kapitänen. Als Nächstes plant Callboats mit dem Modell CAT 16 eine 16,5 m lange und 7,5 m breite autonome Fähre für bis zu 100 Passagiere.

Im Juli 2024 stellt das britische Designbüro Seymourpowell das Konzept eines autonomen Taxidienstes mit Booten vor, der von der Themse in London über den East River in New York bis hin zu den Grachten von Amsterdam für den städtischen Verkehr der Zukunft gedacht ist.

Das Omni Robotic Boat (ORB) ist ein kapselförmiges Wasserfahrzeug mit Tragflügeltechnik, das sieben bis acht Passagiere aufnehmen kann und wie ein On-Demand-Autodienst funktionieren soll. Das Außendesign konzentriert sich auf die Aussicht der Passagiere und verwendet gebogenes Glas und eine kugelförmige Form, während das Innere der Boote eine luxuriöse, kreisförmige Sitzanordnung bietet, die direkt auf die großen Panoramafenster ausgerichtet ist.

Das Gesamtkonzept umfaßt auch ein modulares Dock, das am Ufer plaziert oder mit weiteren Docks wie Legosteine verbunden werden kann. Es enthält eine eingebaute Ladeinfrastruktur für die Bootsbatterien, wobei die ORBs auch über bordeigene Solarzellen verfügen, um längere Fahrten zu ermöglichen. Nach der Fahrt legen die Boote selbständig im Zielhafen an und warten auf die nächsten Passagiere, die mitgenommen werden wollen. Bislang sind die autonomen elektrischen Tragflächenboote aber nur ein Konzept, das auch technisch noch nicht ausgearbeitet wurde.

Ebenfalls im Juli 2024 berichten die Blogs über die neueste Entwicklung der ukrainischen unbemannten Seedrohnen, die mit dem Modell Magura V5 begonnen haben, welches mit einem Diesel-Hybrid-Wasserstrahlantrieb ferngesteuert 320 kg Sprengstoff über bis zu 1.000 km transportieren konnte.

Ein neueres, seit Juli 2022 entwickeltes Modell namens Sea Baby, das im März erstmals vorgestellt worden war und dessen Zielerfassung KI-gestützt ist, kann eine Nutzlast von bis zu 2.000 kg über 1.500 km befördern. Es ist mit MG und Raketenwerfer ausgerüstet und wird als Mutterschiff für Flugdrohnen eingesetzt.

In einem Video zeigt das ukrainische Verteidigungsministerium, wie vom Bug der 6 m langen, 2 m breiten und bis 1.000 kg schweren Seedrohne mehrere ferngesteuerte FPV-Drohnen abheben und ihre Sprengkörper auf russische Radaranlagen abwerfen, während das Boot selbst als Start- und Relaisstation fungiert. Die Akkulaufzeit der Sea Baby beträgt 60 Stunden, ihre Maschinen­leistung 294 kW (400 PS) und ihre Geschwindigkeit bis zu 90 km/h.

Im Dezember 2025 wird zudem der erste Einsatz einer tauchfähigen Variante der Angriffsdrohne gemeldet, die unter dem Namen Sub Sea Baby bekannt ist.

Einen kräftigen Schub bekommt die USV-Finanzierung in den USA durch den One Big Beautiful Bill Act (OBBBA), ein im Juli 2025 unterzeichnetes Haushalts- und Steuergesetz, bei dem u.a. 2,1 Mrd. $ für mittlere und große USVs bereitgestellt werden, um bis 2030 das Ziel der US Navy einer Hybridflotte aus bemannten und autonomen Schiffen zu verwirklichen.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Navy bereits im Mai 2025 mit dem Start-Up Saronic Technologies in Austin, Texas, einen Vertrag im Wert von 392 Mio. $ über die Serienproduktion autonomer Überwasserfahrzeuge geschlossen hatte, deren Lieferung bis Mai 2031 erfolgen soll.

Die 2022 gegründete Firma hatte sich im September 2023 eine Serie-A-Finanzierung in Höhe von 55 Mio. $ gesichert, der 2024 eine Serie-B folgte, die weitere 175 Mio. $ in die Kasse des Unternehmens brachte. Im Februar 2025 sichert sich das Start-Up im Rahmen einer Serie-C eine Finanzierung in Höhe von 600 Mio. $, um den Bau einer Produktionsstätte namens Port Alpha zu realisieren, wo die autonomen Überwasserschiffe in großem Maßstab und mit hoher Geschwindigkeit gebaut werden sollen.

Das derzeit größte von Saronic gebaute Boot ist die dieselbetriebene Corsair mit einer Länge von 7,2 m, einer Nutzlast von 454 kg, einer Reichweite von 1.850 km und einer Höchstgeschwindigkeit von über 35 Knoten. Die Software und die KI für den Corsair entwickelt die Firma im eigenen Haus, ebenso, wie sie ihre eigene Hardware baut. Diese ASVs sollen als Kamikaze-Drohnenschwärme gegen China/Taiwan eingesetzt werden, sollte es zu entsprechenden Konflikten kommen.

Weitere autonome Boote der Firma tragen die Namen Spyglass (1,8 m) und Cutlass (4,2 m) - diese wurden innerhalb von sechs Monaten von der Idee zur fertigen Plattform im Wasser gebracht -, sowie Mirage (12 m), Cipher (18 m) und Marauder (54 m), die im Bau sind oder bei denen es sich erst um Planungen handelt.

Im Januar 2026 absolviert das Saronic-Team einen einwöchigen, kontinuierlichen Testbetrieb bei Tag und Nacht, um die Grenzen der Corsair auszureizen. Dabei führt eine Flotte von acht Exemplaren, die mehr als 130 km vor der Küste operieren, eine Reihe anspruchsvoller Missionen durch, darunter mehr als 30 autonome Hafentransits, mehrere Langstreckenläufe und kontinuierliche Loiter-Einsätze, die von einer gemeinsamen Einsatzzentrale an Land überwacht werden.

Im August 2025 wird bei Everett Ship Repair in Everett, Washington, die USX-1 Defiant getauft, ein vollautonomes unbemanntes Kriegsschiff der DARPA für die US Navy, das einen Hybrid-Diesel-Elektro-Antrieb mit Caterpillar-Diesel-Generatoren, Leonardo-Elektromotoren und Azimut-Pods von Thrustmaster nutzt.

Die Defiant, die im Februar in See gestochen war, um getestet zu werden, ist im Rahmen des Programms ,No Manning Required Ship’ (NOMARS) entstanden, das die DARPA zur Entwicklung unbemannter Oberflächenschiffe ins Leben gerufen hatte. Hauptauftragnehmer ist das Unternehmen Serco Inc. in Herndon, Virginia.

Das 55 m lange und 240 Tonnen schwere USV hat eine Betriebsdauer von bis zu einem Jahr und erreicht eine Maximalgeschwindigkeit von 20 Knoten (37 km). Das Schiff verzichtet vollständig auf Unterkünfte, Gänge, Toiletten oder Küchen für Menschen. Stattdessen verfügt es über ein weitgehend flaches und offenes Deck, das für das schnelle Be- und Entladen von containerisierten Nutzlasten konzipiert wurde. Durch den Verzicht auf menschliche Anforderungen erreicht das Schiff erhebliche Vorteile bei Größe, Kosten, Zuverlässigkeit auf See und hydrodynamischer Effizienz.

Die Defiant kann autonom navigieren, Kollisionen und schlechtem Wetter ausweichen und sogar auftanken. Das Schiff kann sicher in Gewässern mit Wellenhöhen bis zu 4 m fahren und Wellen bis zu 9 m überstehen. Die Systeme an Bord ähneln denen einer Tiefseesonde, wobei der Schwerpunkt auf Zuverlässigkeit und Redundanz liegt, und während ein herkömmliches Schiff für Reparaturen und Routinewartungen Techniker an Bord hat, kann die Defiant Verschleißerscheinungen an ihren Systemen tolerieren und bei Bedarf auf Backups umschalten.

Derzeit bereitet sich das Vehikel auf eine monatelange Testfahrt in offenen Gewässern vor, nach deren Abschluß es an das Programmbüro für unbemannte maritime Systeme der Marine (PMS 406) übergeben werden soll. Die genauen Aufgaben des Schiffes sowie seine Bewaffnung und weitere technische Details werden nicht bekanntgegeben.

Ebenfalls im August 2025 gibt das in Boston ansässige Unternehmen Blue Water Autonomy Inc. (BWA) bekannt, daß es unter der Leitung von Google Ventures und mit Beteiligung der bestehenden Investoren Eclipse, Riot und Impatient Ventures eine Serie A-Finanzierungsrunde im Umfang von 50 Mio. $ aufgenommen hat, um bis zum nächsten Jahr den vollständigen Prototyp eines  autonomen Kriegsschiffes zu Wasser zu lassen. Die Firma war erst im April 2024 mit einer Anfangsfinanzierung von 14 Mio. $ an den Start gegangen.

Die BWA hat bereits ein 100-Tonnen-Schiff mit der vollständigen Autonomiesuite der Firma ausgestattet, um unter realistischen Bedingungen geprüft zu werden. Das neue unbemannte Schiff, das nun gebaut werden soll, ist darauf ausgelegt, Tausende von Kilometern am Stück zu fahren und zwei bis drei Monate autonom im Pazifik zu operieren.

Im Februar 2026 werden dann die ersten Details zu dem Schiff veröffentlicht, das auf einem konventionellen Stan Patrol 6009 der Damen Group basiert und auf der Conrad-Werft im US-Bundesstaat Louisiana umgebaut wird, wobei als Erstes der Antrieb ausgetauscht wird, ohne daß jedoch Angaben zur Art des neuen Antriebs gemacht werden. Neben dem Antrieb werden auch alle weiteren mechanischen und elektrischen Systeme des Schiffes durch fehlertolerante ersetzt. Die Arbeiten sollen im März beginnen, das Schiff noch in diesem Jahr an die US-Marine übergeben werden.

Die knapp 58 m lange und 9 m breite Liberty, nach der die ganze Klasse benannt wird, kann mit 150 Tonnen Nutzlast beladen werden, die in 40-Fuß-Containern untergebracht sind, von denen vier auf das Deck passen. Die Reichweite beträgt rund 18.500 km, die Geschwindigkeit 25 Knoten (46 km/h). Die Bezeichnung Liberty-Klasse ist übrigens eine Reminiszenz an die Liberty-Schiffe im Zweiten Weltkrieg, die schnell und in großem Umfang produziert wurden, was die BWA mit künftig 10 - 20 Schiffen im Jahr wiederholen will.

Eine dritte Meldung im August 2025 betrifft den Saildrone Surveyor, der als das „weltweit größte unbemannte Schiff“ bezeichnet wird und nach großen Investitionen und einem mehrjährigen Prozeß nun die volle Klassifizierung durch das American Bureau of Shipping (ABS) erhalten hat. Damit gilt das 20 m lange autonome Oberflächenfahrzeug offiziell als sicher, seetauglich und bereit für den weltweiten Einsatz.

Die ABS-Prüfung beschränkte sich dabei nicht nur auf Rumpf und Antrieb, da bei einem autonomen Schiff die Digitaltechnik genauso zählt. Geprüft wurden so unter anderem die Funktion der Navigationssoftware, die Kommunikationssysteme zwischen Schiff und Land, die Cybersicherheit und Redundanzen, die bei Ausfällen übernehmen.

Das Einsatzspektrum des Surveyor ist breit: Er kartiert unbekannte Seegebiete, überwacht Routen von transozeanischen Kabeln und kritische Infrastrukturen und kann auch Aufgaben in der U-Boot-Abwehr übernehmen. Das USV wird künftig wochen- bis monatelang allein über die Ozeane fahren, wobei es ein Team an Land rund um die Uhr per Satellit überwacht. So kann es Aufgaben übernehmen, für die sonst teure Forschungsschiffe auslaufen müßten.

Die Firma Saildrone arbeitet schon seit Jahren an autonomen Booten, über die Anfänge der Entwicklung durch Richard Jenkins ab 2013 berichte ich ausführlich im Kapitelteil der windbetriebenen Fahrzeuge (s.d.). Im Jahr 2023 erhielt bereits das kleinere Modell Voyager eine ABS-Zulassung. Es mißt 10 m und überwacht Küstengewässer auf Dauer.

Der Surveyor könnte nun zur Speerspitze einer Flotte werden. Zusammen mit kleineren USVs wie der Voyager ließe sich ein System aufbauen, das Küsten und Ozeane abdeckt.

Im Januar 2026 erhält das Binnenschiffahrtsunternehmen HGK Shipping im belgischen Flandern als erste Reederei eine einjährige Testerlaubnis der zuständigen Genehmigungsbehörde De Vlaamse Waterweg nv (Flämische Wasserstraßen AG) zum ferngesteuerten Fahren eines Gefahrgutschiffes. Der Chemietanker Walcheren ist damit das erste Schiff der Reederei, das die innovative Technologie mit besatzungsoptimierter Schiffssteuerung nutzen darf.

Die HGK Shipping - eine Tochter der Häfen und Güterverkehr Köln AG - hat seit 2023 schrittweise ferngesteuerte Binnenschiffe getestet, wobei die initialen Tests der ersten Phase die Fernsteuerung aus einem Remote Operations Center (ROC) mit voller Besatzung an Bord umfaßten und in den Niederlanden stattfinden. In der zweiten Phase, die im Mai 2025 begann, erfolgte mit Erlaubnis der DKV die Fernsteuerung im deutschen Kanalnetz, wobei zwei Schiffsführer an Bord blieben.

In der nun folgenden Phase drei, in welcher die Reederei auf den flämischen Wasserstraßen östlich von Antwerpen testen wird, wie das mit Gefahrgut beladene Binnenschiff ferngesteuert betrieben werden kann, wird für die reglementierte sogenannte A2-Fahrtzeit von 18 Stunden nur noch ein Schiffsführer und ein Matrose benötigt, da die Technik des Projektpartners Seafar die Betriebszuverlässigkeit und Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen nachgewiesen habe.

Ein ROC-Operator übernimmt dabei für jeweils vier Stunden die Fernsteuerung des Schiffes, während der Matrose den Schiffsbetrieb im Steuerhaus überwacht und der mitfahrende Schiffsführer seine Ruhezeit einhält.

Übrigens betreibt die HGK Shipping ab Mitte 2024 mit dem Trockenfrachtschiff Helios auch das Binnenschiff mit dem weltweit größten Solarmodulaufbau. Auf einer Länge von 135 m und einer Breite von 11,45 m erzeugen eine Vielzahl von Solarpaneelen auf den Lukendeckeln bis zu 90 MWh Strom pro Jahr.

 

Da sich die obige Chronologie in erster Linie auf elektrisch oder hybrid angetriebene Boote und Schiffe bezieht, führe ich zur Abrundung noch einige Beispiele von autonomen Wasserfahrzeugen auf, die in den letzten Jahren in der Presse erschienen sind und die ausschließlich fossil betrieben werden.

Dazu zählt das 42 m lange und 140 Tonnen schwere, autonom fahrende Anti-Submarine Warfare Continuous Trail Unmanned Vessel (ACTUV) der US Navy, das seine Jungfernfahrt im April 2016 macht und vor allem dafür gedacht ist, U-Boote aufzuspüren. Nach einer Reihe erfolgreicher Seeversuche übergibt die U.S. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) das Sea Hunter genannte, experimentelle, autonome Kriegsschiff, das auch über ein Lotsenhaus verfügt, in welchem ein menschlicher Kapitän während der Erprobung die Dinge überwachen kann, im Februar 2018 an das Office of Naval Research (ONR) zur weiteren Entwicklung.

Ein weiteres Beispiel von 2019 ist das autonome Patrouillenboot Pacific 950 (P 950) der britischen Firma BAE Systems, das bis zu zehn Tage lang allein operieren und bis zu 556 km mit einer Verfolgungsgeschwindigkeit von maximal 45 Knoten zurücklegen kann. Sein eingebautes, stabilisiertes 12,7-mm-Waffensystem wird jedoch von Menschen bedient.

Die Firma erhält im Juni 2020 einen Auftrag im Wert von 4 Mio. $, um die britische Royal Navy mit autonomen Booten vom Typ Pacific 24 (P24) zu beliefern. Dabei handelt es sich um unbemannte Festrumpf-Schlauchboote, die mit ihren 370 PS Innenbord-Dieselmotoren eine Geschwindigkeit von 38 Knoten erreichen und 45 Stunden lang mit Patrouillengeschwindigkeit operieren können. Bewähren sich die P24, will die Marine eine ganze Flotte von Roboterbooten für den Einsatz auf künftigen Kriegsschiffsklassen bestellen.

Tatsächlich folgt im März 2026 die Meldung, daß die Royal Navy 20 unbemannte Boote für das Coastal Forces Squadron und das 47 Commando der Royal Marines kaufen wird, um für Einsätze, Schulungen und Entwicklungsaktivitäten genutzt zu werden, um die Grundlage für weitere Anwendungen autonomer und unbemannter Technologie zu schaffen. Den Auftrag im Wert von 12,3 Mio. £ erhält das britische USV-Unternehmen Kraken Technology Group.

Im August 2019 führt das o.e. Bostoner Unternehmen Sea Machines Robotics Inc. (o. Sea Machines) in Portland, Maine, das nach eigenen Angaben weltweit erste autonome Schiff zur Bekämpfung von Ölverschmutzungen vor. Das Boot, das einen Diesel-Innenbordmotor besitzt, wurde in Zusammenarbeit mit der US-Behörde MARAD (Department of Transportation Maritime Administration) entwickelt. Einen Monat später wird ein zusammen mit dem Schiffsbauer Metal Shark entwickeltes autonomes Patrouillenboot zu Wasser gelassen, die Sharktech 29 Defiant.

Dem Stand von 2025 zufolge bietet die 2015 von dem Schiffsingenieur Michael G. Johnson gegründete Sea Machines ein 7,1 m langes und 2,35 m breites Modell SELKIE an, das 300 kg befördern kann, sowie ein knapp 1 m längeres Modell namens STORMRUNNER mit einer Nutzlastkapazität von 450 kg, die beide von autonomen Systemen gesteuert werden.

Ein weiteres Beispiel ist das US-amerikanische Unternehmen Leidos (o. Leidos Holdings, LDOS; früher: Science Applications International Corp., SAIC) mit Hauptsitz in Reston, Virginia, das im September 2025 das Konzept für ein autonomes Kommando-Einsatzboot (Commando Insertion Craft, CIC) namens Sea Dagger vorstellt, welches im Rahmen eines Modernisierungsprogramms entwickelt wurde, dessen Ziel es ist, 24 hochmoderne Wasserfahrzeuge für den Einsatz von Angriffsteams der UK Command Force (UKCF) bereitzustellen, die durch Diesel- oder Gas-Turbinen und Waterjets angetrieben werden.

Zum Hintergrund: Die UKCF ist die moderne Version der britischen Kommandotruppen, die nach der Evakuierung der alliierten Streitkräfte aus Dünkirchen im Jahr 1940 zusammengestellt wurden. Heute setzt sich die UKCF aus ausgewählten Angehörigen der Marines, der Royal Navy, der Army und der Royal Air Force zusammen und stellt mit amphibischen Angriffen und schnellen Einsätzen weltweit ein Schlüsselelement der britischen Krisenreaktionskräfte auf See dar.

Als Reaktion auf die aktuelle geopolitische Lage wird eine massive Erweiterung und Modernisierung der britischen Verteidigungsstreitkräfte durchgeführt, zu der auch die Initiative Future Commando Force (FCF) gehört. Mit dieser sollen die Kommandotruppen in leichtere und agilere Einheiten umgewandelt werden, die mit modernster Technologie ausgestattet sind, darunter Drohnen, Cyber-Fähigkeiten, KI-gestützte autonome Systeme sowie zwei Dutzend neue CICs, zu denen auch der Sea Dagger gehört.

Der Sea Dagger ist ein gepanzertes Amphibienfahrzeug, das die Kommandos von den Angriffsschiffen an Land bringt und sie nicht nur vor feindlichem Beschuß, sondern auch vor gefährlichen Seebedingungen oder unwirtlichen Stränden schützt.

Es werden noch nicht viele technische Details veröffentlicht, aber das autonome Schiff ist groß genug, um ein Einsatzteam von mindestens zwölf Kommandos plus leichter taktischer Mobilitätsplattformen, Off-Board-Systemen und mittlere Kampflasten mit einer Geschwindigkeit von über 40 Knoten (74 km/h) über große Entfernungen zu transportieren. Der autonome Betrieb erfolgt unter Verwendung der Trusted Mission AI von Leidos.

Ebenfalls im September 2025 wird gemeldet, daß die 2022 gegründete Firma BlackSea Technologies aus Baltimore, Maryland, der US Navy ein autonomes Mehrzweck-Kriegsschiff angeboten hat, das sie Modular Attack Surface Craft (MASC) nennt. Das MASC basiert auf dem Global Autonomous Reconnaissance Craft (GARC) des Unternehmens und verwendet die Unmanned Maritime Autonomy Architecture (UMAA) der Marine.

Das bereits in Serie gefertigte, 4,8 m lange und 1,75 m breite GARC ist ein kompaktes Überwasserschiff, das für taktische Autonomie ausgelegt ist und mit seinem 200 PS Verbrennungsmotor eine Höchstgeschwindigkeit von 40 Knoten und, eine Fahrtgeschwindigkeit von 22 Knoten erreicht, wobei es bei dieser Geschwindigkeit eine Einsatzreichweite von 1.300 km hat. Wie im März 2026 berichtet wird, erfolgt der erste Einsatz der schnellen GARCs im aktiven Kampf im Nahen Osten, wo sie angesichts der Spannungen in der Straße von Hormus durch Aufklärungsfahrten die 5. US-Flotte stärken.

Ein weiteres Produkt des Unternehmens ist ein autonomes Logistikschiff namens NightTrain, das Containerladungen direkt an Streitkräfte liefern kann, die in umkämpften maritimen Gebieten operieren.

Das erwähnte MASC wiederum ist eine Mischung aus einem Katamaran mit zwei dünnen Rümpfen und einem riesigen Fischereiponton mit einem großen offenen Deck von 83 m², das Standard-Schiffscontainer mit einem Gewicht von bis zu 30 Tonnen aufnehmen kann. Unter Deck stellt ein Kraftwerk 198 kW für Sensoren und Waffensysteme bereit. Dadurch kann das MASC für bestimmte Missionen modifiziert werden, indem ein geeigneter Container oder ein Modul auf das Deck geschraubt und an die Stromversorgung angeschlossen wird.

Die beiden integrierten Volvo Penta D8-IPS600-Antriebseinheiten sorgen für eine Höchstgeschwindigkeit von 25 Knoten (46,3 km/h), eine Fahrtgeschwindigkeit von 10 Knoten (18,5 km/h) und eine Einsatzreichweite von über 5.500 km.

Im Oktober 2025 folgen Berichte über eine Flotte unbemannter, aus einer Entfernung von 800 km ferngesteuerter Boote, die Kriegsschiffe bei Testfahrten der Royal Navy begleiten.

Während des 72-stündigen Trainings vor der schottischen Küste wird ein reales Szenario für die Eskortierung eines Kriegsschiffs durchgespielt, um zu demonstrieren, wie diese Technologie im Einsatz genutzt werden kann. Die 7,2 m langen, Rattler genannten Boote der Firma SYOS Aerospace haben ebenfalls einen konventionellen Verbrennungsmotor-Antrieb.

 

Nach Abschluß des Schwerpunkts sollen nun noch die restlichen Neuigkeiten der allgemeinen Übersicht dieses Jahres aufgeführt werden.

Im August 2021 enthüllt das italienische Studio CentrostileDesign ein Foiling-Yachtkonzept mit Elektroantrieb, das von Sportwagen und der Luftfahrt inspiriert ist und Nachhaltigkeit mit Hochleistung verbindet. Das FUTURE-E genannte Boot besteht aus recycelter Kohlefaser mit strukturellen Verstärkungen aus recyceltem Schaumstoff. Es ist mit einem Gyroskop sowie vier unabhängigen, L-förmigen Tragflächen ausgestattet, die durch ein kinematisches System mit elektrohydraulischen Aktuatoren gesteuert werden und für Stabilität und Flugfähigkeit sorgen. Die Tragflächen und Ruder sind ebenfalls aus Kohlestoffasern gefertigt.

Bei einer Geschwindigkeit von 16 Knoten wechselt das 1.580 kg schwere, 5,2 m lange und 2 m breite Boot in den Foiling-Modus und hebt sich aus dem Wasser, ähnlich wie eine Segelyacht mit Foils. Bei besonderen Bedingungen können die Tragflächen aber auch eingefahren werden, um das Future-E wie ein klassisches Boot zu fahren.

Das von Davide Cipriani, Massimo De Luca und Alessandro Resta sowohl als Coupé als auch als Cabrio mit Schiebedach entworfene Boot ist als fliegendes Auto auf dem Wasser konzipiert und verfügt über Schmetterlingstüren und einen futuristischen Innenraum, dessen Armaturenbrett aus umlaufenden großen Touchscreens besteht. Es bietet Platz für einen Fahrer und drei Passagiere, ist mit zwei Elektromotoren bestückt, zeichnet sich durch eine extrem effiziente, wendige Fahrweise aus und kann eine Geschwindigkeit von bis zu 30 Knoten erreichen.

Und dies geschieht tatsächlich, denn im Sommer 2022 wird in Imola die Firma Futur-e Foiling S.R.L. gegründet, die sich der Umsetzung des Konzepts widmet und auf dem Yachting Festival in Cannes im September 2023 den Prototyp einer FUTURE-E als Beiboot für eine Yacht vorstellt, die allerdings von einem 115 PS starken Benzin-Außenbordmotor angetrieben wird, welcher im hinteren Kofferraum versteckt ist und eine Höchstgeschwindigkeit von 32 Knoten erlaubt.

Ab Oktober werden Tests durchgeführt, bevor die Produktion beginnt und die ersten Verkäufe Anfang 2024 erfolgen sollen. Der angekündigte Preis beträgt 1 Mio. €. Eine Version mit Elektromotor ist bereits in Planung. Diese soll auch mit einer PV-Fläche am Bug ausgestattet werden. Details über Motorleistung oder Batteriekapazität sind noch nicht bekannt.

Der mit Solarzellen und Elektroantrieb ausgestattete Katamaran Ramblin’ Rose der im Vorjahr von James Richmond gegründeten Firma Sunwater Marine in Coronado, Kalifornien, erscheint im September 2021 in den Blogs. Bei dem Schiff handelt es sich um einen sechsjährigen Katamaran vom Typ Leopard 40 von Leopard Catamarans (Robertson & Caine) in Südafrika, der nun mit zusätzlichen 100.000 $ auf Solarantrieb umgerüstet wurde.

Die 12 m lange Segelyacht kann zwölf Passagiere befördern und bis zu neun Personen für längere Zeit Platz bieten. Den herkömmlichen Solarpaneelen des ursprünglichen Katamarans werden leichte und flexible CIGS-Solarpaneele von Sunflare hinzugefügt, um die Batterien des Bootes zu speisen. Die Paneele arbeiten jeweils mit einer eigenen Bypass-Diode, so daß die anderen auch dann noch funktionieren, wenn eines von ihnen z.B. durch das Segel beschattet wird.

Als elektrisches Antriebssystem verfügt die solarbetriebene Yacht über zwei 15 kW ServoProp-Segelantriebe von Oceanvolt, die mit Propellerblättern ausgestattet sind, die softwaregesteuert ihre Steigung ändern können, um die Effizienz zu optimieren und im Segelbetrieb sogar Energie zu regenerieren. Jeder Elektromotor wird von einer Bank mit zwölf Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien auf jeder Seite angetrieben, die jeweils 21 kWh Strom liefern, insgesamt also 42 kWh. Die Yacht, die zu chartern ist, hat für Notfälle aber auch Dieselmotoren an Bord. Die Ramblin’ Rose wird im Dezember 2022 zum Kauf angeboten.

Ebenfalls zu erwähnen ist das Salonschiff Golda aus Berlin, dessen Dieselmotor in diesem Jahr durch einen vollelektrischen Antrieb ersetzt wird, und das seitdem als mit einem Batteriesystem betriebenes, für bis zu 57 Personen zugelassenes Fahrgastschiff fährt und als Charterschiff genutzt wird.

Die Golda ist aufwendig restauriert und hat einen klassischen Salon mit Samtmöbeln. Details über die Elektrifizierung werden in den öffentlichen Quellen nicht genannt.

Das 1931 auf der Exquisitwerft in Wildau als Trumpf gebaute, 22,24 m lange und 3,64 m breite Schiff trug ab 1970 den Namen Schmölde, ab 1992 den Namen Falke und seit 2016 heißt es Golda und gehört der Reederei Berliner Welle von Julius und Anna-Maria Dahmen, die historische Event-Schiffe und Partyboote anbietet. Es startet oft von der Fischerinsel in Berlin-Mitte und kostet ab 350 €/Stunde bei einer Mindestmietdauer von drei Stunden.

 

Weiter mit den Elektro- und Solarschiffen... (Jahresübersicht 2022 in Arbeit)