Mobilität und Transport – Schiffsverkehr und maritime Technologien

Mehr als 3,7 Mrd. Tonnen Fracht werden jedes Jahr in EU-Häfen umgeschlagen. Hinzu kommen in den EU-Seehäfen jährlich 400 Millionen Passagiere. Fraunhofer-Wissenschaftler entwickeln Technologien, damit der Schiffsbetrieb, Schiffbau und die Logistik effizienter werden, optimieren Dienstleistungen und forschen daran, wie die Erschließung maritimer Ressourcen sicherer und umweltfreundlicher wird.

Mobilität und Transport

Referenzprojekte – Schiffsverkehr und maritime Technologien

Maritim 4.0: das digitale Schiff als Informationsdrehscheibe

software platform »instant3Dhub«
© Fraunhofer IGD

Die Softwareplattfom »instant3Dhub« visualisiert die 3D-Daten des Schiffs im Browser.

»Maritim 4.0« ist das aktuelle Schlagwort in der maritimen Wirtschaft und steht für die Digitalisierung sämtlicher Prozesse von der Planung über die Konstruktion bis zur Wartung. Die Fülle und Heterogenität der Daten stellt jedoch viele Unternehmen vor Schwierigkeiten. Gerade die 3D-Daten bilden einen wesentlichen Teil des sogenannten „Digitalen Zwillings“ ab – sind i.d.R. aber nur für einige Spezialisten unter Nutzung teurer und komplexer Software und leistungsfähiger Hardware zugreifbar.

Augmented Reality für Binnen- und Seehäfen

Die Digitalisierung der Arbeitswelt soll auch vor Binnen- und Seehäfen nicht Halt machen. Darum hat das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML gemeinsam mit weiteren Partnern im Oktober 2018 das Projekt »InnoPortAR« gestartet. Das vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) geförderte Projekt soll in einem Praxistest ermitteln, welche Arbeitsabläufe sich in Binnen- und Seehäfen durch den Einsatz von Augmented Reality (AR) unterstützen lassen.

AIRCOAT – Eine bionische Rumpfbeschichtung zur Verringerung des Schiffswiderstandes

AIRCOAT (Air Induced friction Reducing ship COATing) ist ein dreijähriges Projekt, das im Mai 2018 gestartet ist und von der Europäischen Kommission im Rahmen von Horizon 2020 gefördert wird. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer passiven Luftschmiertechnologie, die den biomimetischen Salvinia-Effekt nutzt. Umgesetzt auf der Oberfläche von Schiffsrümpfen erzeugt die biomimetische AIRCOAT-Technologie eine dünne, dauerhafte Luftschicht, wenn sie in Wasser eingetaucht wird. Diese reduziert den gesamten Reibungswiderstand deutlich und wirkt gleichzeitig als physikalische Barriere zwischen Wasser und Rumpfoberfläche. Neben einer erheblichen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und damit der Abgasemissionen verhindert die Luftbarriere auch die Anhaftung von Biofouling und mindert die Emission von Schiffslärm.

Ein interdisziplinäres Team, bestehend aus zehn europäischen Partnern, entwickelt den AIRCOAT-Prototypen, der mit experimentellen und numerischen Methoden validiert und im Einsatz demonstriert wird. Wesentliche Vorteile der bestehenden Technologien sind, dass der Schiffskörper über die Luftschicht passiv „geschmiert“ wird und die Refit-Technologie sofort auf die gesamte Flotte anwendbar wäre. Projektkoordinator Johannes Oeffner vom Fraunhofer CML kommentiert: "AIRCOAT hat ein hohes Potenzial, eine bahnbrechende Technologie zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Reduzierung von Schiffsemissionen zu werden."

Das Fraunhofer CML koordiniert das Projekt und schließt die Lücke zwischen Wissenschaft und Industrie, um den ganzheitlichen AIRCOAT-Ansatz sicherzustellen. Das CML wird dazu beitragen, die Oberflächenstruktur von AIRCOAT durch experimentelle und numerische Methoden zu optimieren und die Ergebnisse zu analysieren, um sie auf größere Dimensionen zu übertragen und auf echte Schiffe anzuwenden. Neben der Entwicklung einer Methode zur Quantifizierung und Überwachung der Luftschicht wird das CML auch die Bewertung der wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen von AIRCOAT durchführen.

Fraunhofer Waterborne

Fraunhofer Waterborne ist ein interdisziplinärer Verbund von Fraunhofer-Instituten, die an Projekten aus den Bereichen Schiffbau, Schiffsbetrieb, Logistik, Meerestechnik und maritime Politik forschen.

Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML

Das Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML entwickelt und optimiert Prozesse und Systeme entlang der maritimen Supply Chain. In praxisorientierten Forschungsprojekten unterstützt das CML private und öffentliche Auftraggeber aus den Bereichen Hafenbetrieb, Logistikdienstleistung und Schifffahrt bei der Initiierung und Realisierung von Innovationen.