Demonstratoren
Ein wichtiges Bindeglied zwischen der Forschung und der erfolgreichen Implementierung neuer Technologien in den Markt ist die Erprobung und Umsetzung ausgearbeiteter Lösungen unter anwendungsnahen Bedingungen. Hierzu werden sowohl Schiffe, als auch reale und digitale Testfelder als Plattformen zum Testen und Demonstrieren neuer, zukunftsorientierter Technologien benötigt. Sie ermöglichen eine schnellere und effizientere Entwicklung, erleichtern die Abstimmung zwischen verschiedenen Akteuren und steigern die Akzeptanz neuer Technologien.
Die nachfolgende Übersicht umfasst die wichtigsten aktuellen Demonstratoren und Testfelder für die Binnenschifffahrt in Deutschland. Sie erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, wird jedoch in unregelmäßigen Abständen aktualisiert.
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Boris Kluge
Versuchsträger des Vorhabens DigitalSOW
Demonstrationsplattform zur Erforschung und Erprobung emissionsfreier, intelligent vernetzter, automatisiert fahrender Schiffseinheiten mit dem Fokus „Citylogistik“. Der aus einem Bug- und Heckteil bestehende Versuchsträger verfügt über eine Ladefläche und kann mit den Versuchsträgern des Projektes „A-SWARM“ gekoppelt werden. Bug- und Heckteil sind jeweils mit einem Elektroantrieb ausgestattet und verfügen über leistungsfähige Sensorik.
Entwicklungszeitraum 06/2021–06/2024 Koordination Alberding GmbH Themenfelder Automatisierung, Antriebssysteme & Kraftstoffe, Innovative Schiffskonzepte, Transportlogistik & Umschlagskonzepte Partner Institut für Kommunikation & Navigation des Deutschen Zentrums für Luft- & Raumfahrt e.V., Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH (Entwurf & Konstruktion), Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme der Technischen Universität Berlin (Eigner), Institut für Automatisierungstechnik der Universität Rostock sowie Verein für europäische Binnenschifffahrt und Wasserstraßen e.V. Demonstratortyp Projektbezogener Demonstrator Nutzungskonzept Reiner Forschungsbetrieb (keine gewerbliche Nutzung) Förderprogramm BMV / Förderrichtlinie digitale Testfelder an Bundeswasserstraßen (DTW) Förderkennzeichen 45DTWV002 Status in Betrieb Der Versuchsträger „Boris Kluge“ wurde im Rahmen des Projekts DigitalSOW entwickelt, gebaut und erfolgreich ersterprobt. Mit ihm wird eine Demonstrationsplattform für praktische Tests eines innovativen Binnenschiffstransports speziell für die Ver- und Entsorgung von Metropolregionen bereitgestellt. Der Fokus liegt auf der Erforschung und Erprobung emissionsfreier, intelligent vernetzter automatisiert fahrender Fahrzeuge. Der modular aufgebaute Versuchsträger besteht aus einem Bug- und Heckteil, die sowohl einzeln als auch im Verbund agieren können. Sie lassen sich zu größeren Einheiten koppeln und wieder entkoppeln und sind mit modernster Sensorik ausgestattet.
Das Schiff verfügt über einen emissionsfreien Elektroantrieb, eine multifunktionell nutzbare Ladefläche und über eine leistungsfähige Sensorik für die Technologieentwicklungen zum automatisierten Fahren (GNSS, LiDAR, optische Kameras, elektromagnetischer Koppelmechanismus).
Weiterbetrieb im Rahmen von Anschlussvorhaben.
Quellen:
https://digitale-testfelder-wasserstrassen.bund.de/downloads/projects/0/2025-04-14%20Steckbrief_DigitalSOW2.pdf
https://www.digitalsow.de/doc/Technischer_Steckbrief_VT_DigitalSOW.pdf
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DigitalSOW
Digitales Testfeld Spree-Oder-Wasserstraße
Errichtung und Betrieb eines digitalen Testfeldes zur Untersuchung, Entwicklung und Erprobung von Konzepten, Algorithmen und Technologien für das automatisierte und vernetzte Fahren auf der Spree-Oder-Wasserstraße (SOW) mit dem Fokus auf die Ver- und Entsorgung der Metropolregion Berlin über die Wasserstraße.
Entwicklungszeitraum 06/2021–06/2024 Koordination Alberding GmbH Themenfelder Automatisierung, Antriebssysteme & Kraftstoffe, Transportlogistik & Umschlagskonzepte Partner Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Kommunikation und Navigation; Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH; Technische Universität Berlin, Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme; Universität Rostock, Institut für Automatisierungstechnik; Verein für europäische Binnenschifffahrt und Wasserstraßen e.V Demonstratortyp Reales & digitales Testfeld, projektbezogen Nutzungskonzept Reiner Forschungsbetrieb (keine gewerbliche Nutzung) Förderprogramm BMV / Förderrichtlinie digitale Testfelder an Bundeswasserstraßen (DTW I) Förderkennzeichen 45DTWV002 Status in Betrieb Untersuchung und praktische Erprobung der Möglichkeiten der Ver- und Entsorgung von Metropolregionen über die Wasserstraße am Beispiel von Berlin. Betrachtung neuer Transport- und Logistikkonzepte, hoch automatisiert fahrender Transportträger mit ökologischen Antrieben, kleiner Containerboxen und neuer Umschlagformen.
Entwicklung einer neuen Versuchsträgerplattform für die praktische Erprobung des automatisierten und vernetzten Fahrens für Aufgaben der Citylogistik, Ausstattung mit elektrischer Antriebstechnik und moderner Sensorik sowie Aufbau und Betrieb eines digitalen Testfelds an der Spree-Oder-Wasserstraße.
Weiterentwicklung im Rahmen des Folgevorhabens Digital SOW 2
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SPS
Smart Port Shuttle Hildesheim
Aufbau eines Testfelds am Stichkanal Hildesheim für die Erprobung von Komponenten für einen (teil-)autonomen Shuttle-Betrieb auf dem Stichkanal Hildesheim.
Entwicklungszeitraum 06/2021–06/2023 Koordination BANLabs GmbH Themenfelder Automatisierung, Antriebssysteme & Kraftstoffe, Transportlogistik & Umschlagskonzepte Partner Deutsche Binnenreederei AG; Fraunhofer IIS; Hafenbetriebsgesellschaft mbH Hildesheim; Maritime A-Services GmbH Demonstratortyp Reales Testfeld, offen (auch für Externe zugänglich) Nutzungskonzept Reiner Forschungsbetrieb (keine gewerbliche Nutzung) Förderprogramm BMV / Förderrichtlinie digitale Testfelder an Bundeswasserstraßen (DTW I) Förderkennzeichen 45DTWV009C Um die Standortbedingungen für den Hafen Hildesheim nachhaltig zu verbessern, wurde im Rahmen des Vorhabens Smart Port Shuttle ein automatisierter Shuttledienst mit Schubleichtern eingerichtet. Das Vorhaben bestand aus drei Forschungsfeldern:
Automatisierung der Binnenschiffstransporte,
Angepasstes Schiffskonzept mit Elektroantrieb und
Logistikkonzept für den Shuttlebetrieb auf Stichkanälen.
Um die Fahrten der Schubleichter teilweise und später voll zu automatisieren, wurden Messfahrten mit verschiedenen Sensoren und satellitenbasierten Empfängertechnologien zur Positionsbestimmung durchgeführt. Die Technologien zur Positionsbestimmung wurden vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS bereitgestellt und an Bord eines Schiffs der Deutschen Binnenreederei erprobt. Die Erkenntnisse mündeten in ein neues Schiffskonzept mit Elektroantrieb, das zusammen mit dem Schiffskonstrukteur Maritime A-Services entwickelt wurde, um energieeffiziente und lokal emissionsfreie Transporte zu ermöglichen. Ein angepasstes Logistikkonzept sorgt für die reibungslose Abwicklung der Transporte und bildet die Grundlage für die Automatisierung des Shuttlebetriebs auf dem Stichkanal Hildesheim.
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HaFoLa
Versuchszentrum für innovative Hafen- und Umschlagtechnologien
Hafenforschungslabor zur Entwicklung und Erprobung verschiedener Umschlag- und Verladekonzepte bis zum Laborprototyp sowie deren Validierung im relevanten Einsatzumfeld inkl. Übergang zur Produktentwicklung und -demonstration.
Entwicklungszeitraum 07/2020–03/2023 Koordination Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V. (DST) Themenfelder Transportlogistik & Umschlagskonzepte Partner Universität Duisburg-Essen - Lehrstuhl für Mechatronik Demonstratortyp Reales Testfeld, offen (auch für Externe zugänglich) Nutzungskonzept Reiner Forschungsbetrieb (keine gewerbliche Nutzung) Förderprogramm Ministerium für Verkehr des Landes NRW Förderkennzeichen 03BIN0002 Status in Betrieb Angesichts immer stärker vernetzter Liefer- und Transportketten sowie der zunehmenden Automatisierung und Digitalisierung der Be- und Entladetätigkeiten und weiterer Hafenprozesse ist eine effiziente Forschung im Kontext der binnenschiffsaffinen Logistik sowie eine leistungsfähige Forschungsinfrastruktur unabdingbar.
Vor diesem Hintergrund ermöglicht das Hafenforschungslabor die Entwicklung und Erprobung verschiedener Umschlag- und Verladekonzepte bis zum Laborprototyp (Technologiereifegrad TRL 4). Nach der Erprobung der Systeme im Laborumfeld kann ihre Validierung im relevanten Einsatzumfeld beginnen – und damit der Übergang zur Produktentwicklung und -demonstration (TRL 5 bis 8) beschritten werden.
Konkret verfügt das HaFoLa über eine Versuchshalle mit maßstabsgetreuer Darstellung der Strukturen eines Hafens inkl. Hafenbecken und Anlegestellen sowie Funktionsmodellen von Binnenschiffen, Umschlaggeräten, Flurförderzeugen und Containern jeweils im Modellmaßstab, die zur Technologieentwicklung und -erprobung eingesetzt werden.
Zudem wurde mit dem Living Lab Digital Port ein Interaktions- und Experimentierraum für digitale Lösungen in der Hafenlogistik eingerichtet.
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A-SWARM
Autonome elektrische Schifffahrt auf Wasserstraßen in Metropolregionen
Erforschung und Entwicklung von Technologien, die einen autonomen Betrieb von elektrisch angetriebenen Wasserfahrzeugen auf Binnenwasserstraßen in Metropolregionen ermöglichen. Die Anforderungen betreffen neben der Logistik sowohl die Echtzeit-Trajektorienplanung auf Flüssen, Kanälen und Schleusen als auch das möglichst präzise Abfahren dieser Trajektorie unter Berücksichtigung von Strömungen, Untiefen, Wind und Begegnungsverkehr.
Entwicklungszeitraum 09/2019–08/2022 Koordination Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH Themenfelder Automatisierung, Innovative Schiffskonzepte, Transportlogistik & Umschlagskonzepte Partner BEHALA - Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft mbH; Infineon Technologies AG; Veinland GmbH; Technische Universität Berlin; Universität Rostock Demonstratortyp Projektbezogener Demonstrator Nutzungskonzept Reiner Forschungsbetrieb (keine gewerbliche Nutzung) Förderprogramm BMWE / Maritimes Forschungsprogramm Förderkennzeichen 03SX485 Status in Betrieb A-SWARM betrachtet sowohl die technologischen Anforderungen an das Wasserfahrzeug selbst, als auch die Frage, ob und welche technologischen Anforderungen an die Infrastruktur hinsichtlich Kommunikation und Positionierung bestehen. Dies betrifft insbesondere die Frage, ob es möglich ist, das Fahrzeug selbst mit ausreichender Sensorik zu bestücken, so dass es, abgesehen von einer Satellitenpositionierung, ohne weitere landgestützte Hilfsmittel sicher navigieren kann oder ob es notwendig ist, für einen sicheren autonomen Betrieb zusätzliche Infrastruktur an der Wasserstraße zu installieren.
Im Weiteren geht es um die Frage, ob die Ausstattung des Fahrzeuges mit State-of-the Art-Sensoren eine hinreichend genaue Beschreibung des Umfeldes ermöglicht oder ob es zwingend notwendig ist, externe Informationen z.B. über andere Verkehrsteilnehmer im Sinne einer Verkehrslenkung durch eine Leitwarte an das Fahrzeug zu spielen, um eigene Entscheidungen durch ein KI-System an Bord treffen zu können.
Ein weiterer Aspekt ist die Optimierung der Technologie hinsichtlich der Zielgrößen der möglichst genauen Positionierung und des möglichst geringen Einsatzes von infrastrukturellen Mitteln, um perspektivisch weder Verkehrssicherheit noch Marktfähigkeit zu gefährden.
Nachweis der technischen Machbarkeit durch einen Demonstrator in Form von zwei Versuchsträgern, die die Zusammenführung der genutzten Technologien erproben.
Weiterentwicklung im Rahmen des Folgevorhabens "A-SWARM II" und in Verbindung mit dem Versuchsträger "Boris Kluge" des Vorhabens und Testfelds "DigitalSOW"
