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.
DEDAVE steht für »Deep Diving AUV for Exploration« und ist ein autonomes, tiefseetaugliches Unterwasserfahrzeug zur Erkundung des Meeresbodens. Es untersucht Seekabel, Pipelines, Rohstoffe oder Wracks und taucht bis zu einer Tiefe von 6000 Metern. Das Projekt des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB-AST in Ilmenau beeindruckt mit Features wie die Open-Frame-Architektur, der werkzeuglose Zugang zur Payload-Sektion und die schnelle Wiedereinsatzfähigkeit.
2017 wurde ein Lizenzvertrag mit der kanadischen Firma Kraken Robotics Inc. abgeschlossen, die DEDAVE als Grundlage für das eigene Thunderfish-Programm verwenden wird. Hinzu kommt ein Rahmenvertrag für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Mit DEDAVE ist Fraunhofer der Durchbruch im Markt für Unterwasserrobotik geglückt, der bisher von ausländischen Firmen dominiert war.
Im Oktober 2017 wurden beim kommerziellen Einsatz von DEDAVE historische Flugzeugmodelle des Abfangjägers Avro Canada CF-105 im Ontariosee entdeckt. 2018 wurde DEDAVE für den Thüringer Innovationspreis nominiert.
»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.
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 (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-Gesellschaft