Das Projekt CAPTN FördeAreal (Clean Autonomous Public Transport Network) verfolgt das Ziel, eine umweltfreundliche, autonome Schifffahrt auf der Kieler Förde zu entwickeln. Kernstück des Projekts ist der Forschungskatamaran MS Wavelab, der als Versuchsträger für die Erforschung autonomer Navigation dient. In enger Kooperation mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie wird die Technologie für autonome Fähren weiterentwickelt. Das Projekt begann 2021 und befindet sich aktuell in der zweiten Förderphase, die noch bis Mitte 2025 läuft. Das Projekt wird von der Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH koordiniert und in Zusammenarbeit der Fachhochschule Kiel, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, dem Wissenschaftszentrum Kiel, sowie den Partnerunternehmen ADDIX GmbH und Anschütz GmbH durchgeführt.

Der Forschungskatamaran MS Wavelab dient als Plattform für die Erprobung der autonomen Schifffahrt im Betrieb sowie als Datenquelle für die wissenschaftliche Begleitforschung. Er hat eine Länge von knapp 21 Metern und eine Breite von 8 Metern. Das Schiff ist mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet, die eine präzise Umfelderfassung ermöglichen und dient als Testumgebung für die Entwicklung und Integration verschiedener Technologien. Die Baumaßnahmen des Schiffes wurden in der ersten Förderphase des Projekts CAPTN FördeAreal (1) durchgeführt.

Die autonome Schifffahrt erfordert eine präzise Umfelderfassung, um Hindernisse zu erkennen und eine sichere Routenplanung zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang spielt die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hauke Schramm, Professor für Informatik an der FH Kiel, eine wichtige Rolle – sie hat sich im Projekt auf die sensorbasierte Detektion und Analyse maritimer Objekte im Umfeld des Schiffes fokussiert. Für die Umfelderfassung werden verschiedene Sensoren verwendet, darunter optische Kameras und Lidar (Laserabtastung) sowie Radar, welches auch bei schlechten Sichtbedingungen eine zuverlässige Objekterkennung ermöglicht. Mit sogenannten „annotierten“ Trainingsdaten lernt das KI-System, Objekte zu erkennen. Diese Daten sind mit Informationen zu den erkannten Objekten versehen, was dem System hilft, diese korrekt zu identifizieren. Die erfassten Informationen werden dann für die Routenplanung genutzt, um das Schiff sicher zu navigieren und dabei Hindernisse zu umgehen.

Das Projekt setzt auf eine enge Zusammenarbeit von Wissenschaft und Industrie:

• Die Fachhochschule Kiel (FH Kiel) ist insbesondere für die Entwicklung der Umfelderfassungstechnologien zur Objekterkennung auf dem Forschungskatamaran MS Wavelab zuständig.
• Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) forscht zur Fusion von Wissensquellen, zur Routenplanung und zur Vorhersage der 5G-Netzverbindung.
• Die Anschütz GmbH ist insbesondere für das landseitige Kontrollzentrum sowie die Fernsteuerung des Schiffs und die Ausstattung mit Navigationssystemen verantwortlich.
• Die ADDIX GmbH sorgt insbesondere für die zuverlässige Datenverbindung zwischen dem Forschungsschiff und dem landseitigen Kontrollzentrum, was für die Sicherheit der autonomen Schifffahrt wichtig ist.
• Die FuE-Zentrum FH Kiel GmbH ist Lead Partner des Projektes und Zuwendungsempfängerin sowie verantwortlich für die Projektabwicklung und Koordinierung von CAPTN FördeAreal 2.
• Das Wissenschaftszentrum Kiel ist insbesondere für die Kommunikation des Projektes im Rahmen der CAPTN Initiative verantwortlich.

Für das Projekt CAPTN FördeAreal 2 werden vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) insgesamt rund 2,7 Millionen Euro aus dem Programm „Digitale Testfelder Wasserstraße“ (DTW 2) zur Verfügung gestellt, um die Erprobung autonomer Schifffahrt weiter voranzutreiben. Ziel der aktuellen Förderphase ist es, eine stabile Infrastruktur für die autonomen Fahrversuche zu schaffen. Langfristig wird angestrebt, autonome Schiffe unter realen Bedingungen die Kieler Förde überqueren zu lassen und damit auch autonome Personenfähren für den öffentlichen Nahverkehr einzusetzen.