Autonome Binnenschifffahrt: Wenn der Kapitän vom Büro aus lenkt

Mit 13 Stundenkilometern lenkt Irinja Herger das lange Frachtschiff durch den Hafen. Links türmen sich Container, rechts reihen sich Gebäude aneinander. Während die Landschaft im Fahrsimulator des Duisburger Entwicklungszentrums für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST) vorbeizieht, entsteht das Gefühl, wirklich unterwegs zu sein.

Regen, Schnee, schwingende Lastkräne oder der Lärm des Dieselmotors lassen sich zuschalten. Angehende Binnenschiffführer wie Herger bekommen hier auch einen Vorgeschmack auf das autonome Fahren.

Mit vollständig automatisierten Frachttransporten rechnet Frederic Kracht, Leiter des Fachbereichs Autonomes Fahren am DST, erst im Jahr 2050. "So früh schon?!" Die Auszubildenden des Duisburger Schiffer-Berufskollegs RHEIN, der größten Berufsschule für die Binnenschifffahrt in Deutschland, staunen.

In der Praxis haben sie bisher wenig Automatisierung erlebt. Im Auto helfen zahlreiche Assistenzsysteme beim Parken, Überholen und Bremsen. Auf dem Binnenschiff hilft bestenfalls ein Trackpilot, den Kurs zu halten.

Mehr Familienfreundlichkeit

Forschungseinrichtungen und Reedereien arbeiten aber schon längst an der ferngesteuerten Binnenschifffahrt. Dabei sitzt ein Teleoperator in der Zentrale vor den Monitoren und steuert mit dem Joystick ein Schiff, später vielleicht mehrere. Kameras, Bewegungssensoren, Laser-Abstandsmesser LiDAR, Radar, GPS und Mobilfunkantennen liefern ihm alle Informationen, die der Mann oder die Frau auf der Kapitänsbrücke hätte.

Ferngesteuerte Binnenschiffe: Das Forschungsschiff "Nova" auf dem RheinBild: DST

Redundante Systeme sorgen dafür, dass bei Ausfällen andere Komponenten einspringen. Das DST testet auf zwei modernen kleineren Forschungsschiffen teilautomatisiertes Fahren auf Flüssen und Kanälen.

Reedereien hoffen, den Beruf so attraktiver zu machen. Üblich ist: zwei Wochen an Bord, danach zwei Wochen frei. Mit Familie, besonders mit schulpflichtigen Kindern, sind solche Arbeitszeiten schwer zu vereinbaren. "Remote-Kapitän" wäre hingegen ein normaler Bürojob. Wie  belastend Bildschirmarbeit und Dauerkonzentration sind, wird gerade untersucht. Für den Rest der Besatzung ändert sich vorerst wenig.

Zunächst mehr Personal

Einige Reedereien lassen bereits einzelne ferngesteuerte Schiffe mit Ausnahmegenehmigung auf bestimmten Strecken fahren, etwa auf dem Rhein. Zur Sicherheit muss ein Kapitän noch anwesend sein, um notfalls einzugreifen. Bei schlechter Sicht oder Gefahrgut-Transporten ist die Fernsteuerung tabu.

Personal sparen können die Unternehmen unmittelbar also nicht, im Gegenteil: Sie zahlen für den zusätzlichen Teleoperator. Aber es ist eine Investition in die Zukunft. Denn die Branche leidet unter Fachkräftemangel. Aktuell fehlen ca. 1500 Schiffsleute, weiß Kracht, und mehr als jeder Dritte ist über 55 Jahre alt. Angehende Kapitäne wie Irinja Herger und Nico Ströer können sich die besten Schiffe aussuchen.

Irinja Herger & Nico Ströer am Fahrsimulator Irinja Herger und Nico Ströer am Steuer des Fahrsimulators im DSTBild: Matilda Jordanova-Duda/DW

Die Schweizerin Herger ist am Rhein aufgewachsen und wollte schon als Kind an Bord. "Wer sich für das Schiff entscheidet, will auf dem Schiff sein", meint sie: draußen auf dem Wasser, in der Natur. Ihr Kollege Ströer, der seinen "eintönigen" Job als Werkstoffprüfer gegen einen auf der Brücke eintauschte, nickt. "Viele haben gerade deshalb diesen Beruf gewählt, weil sie nicht vor dem Bildschirm sitzen wollen."

Andererseits wandelt sich der Beruf ständig: "Vor 30 Jahren gab es noch die schwere Haspel, heute steuert man fast mit dem kleinen Finger." Als Teleoperator im Büro zu arbeiten, können sich beide noch nicht vorstellen. Als Sicherheitskapitänin an Bord schon: "Man könnte in der Zeit die Reiseplanung erstellen oder die Mannschaft coachen", meint Herger. Sie sieht aber auch Risiken: "Wenn alle denken, das Schiff fährt von allein, könnten sie schlafen oder Drogen nehmen. Und was ist mit der Hackordnung an Bord? Wer trägt die Verantwortung, wenn etwas schiefgeht?"

Güterverkehr aufs Wasser

Künftig sollen deutlich mehr Güter umweltfreundlich auf den Wasserstraßen transportiert werden. "Derzeit sind es 171 Millionen Tonnen jährlich - etwa vier Prozent des gesamten Güterverkehrsaufkommens", erzählt Kracht. Allein auf Europas Magistrale Nr. 1, dem Rhein, wurden im vergangenen Jahr 135 Millionen Tonnen bewegt. Kleinere Schiffe für einige Dutzend bis wenige Hundert Tonnen Ladung könnten auch viele weitere Nebenflüsse befahren. Nur: Mit voller Besatzung sind die Personalkosten hoch, die Lkw vom Preis her günstiger.

Frederic Kracht im Hafenlabor des DST: Hier wird automatisiertes An- und Ablegen sowie Be- und Entladen entwickelt.Bild: Matilda Jordanova-Duda/DW

Die meisten Lastkähne sind zwischen 20 und 70 Jahre alt. Sie könnten noch lange fahren und ließen sich mit einigem Aufwand auch für die Fernsteuerung nachrüsten. Das hat das Forschungsprojekt "FernBin" bewiesen, an dem das DST, die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW), die Reederei Rhenus und weitere Partner beteiligt sind.

Testobjekt war das über 50 Jahre alte Schiff "Ernst Kramer", ausgestattet mit viel Hightech. Zehn Schiffsführer übten damit An- und Ablegen, Schleusen und Manövrieren auf Distanz. "Nach anfänglicher Skepsis waren die meisten positiv überrascht", berichtet Rhenus-Pressesprecherin Romina Meyer. Sie hätten das Fernsteuern schnell gelernt, vermissten jedoch nötige Sinneseindrücke. Ein erfahrener Schiffer spürt etwa anhand der Vibration, ob der Motor gewartet werden muss.

Bedenken, dass Personal abgebaut werde, seien rasch ausgeräumt worden: "Sowohl am Fernsteuerstand als auch an Bord werden weiterhin qualifizierte Schiffführer benötigt". Stattdessen ginge es um flexiblere Einsatzplanung der Crews und erweiterte Fahrzeiten: rund um die Uhr, ohne alle Schichten voll zu besetzen. Im Nachfolgeprojekt "FernBin 2" testet Rhenus die Technologie nun auf weiteren Schiffen, etwa in größeren Container-Koppelverbänden.

Die Nachbarn sind schon bereit

In Belgien und den Niederlanden dürfen ferngesteuerte Schiffe bereits regulär fahren. In Deutschland sind die Sicherheitsauflagen besonders hoch und viele Haftungs- und Cybersecurity-Fragen noch ungeklärt. "Ein Schiff wird anders als ein Auto gesteuert", sagt Michael Schröder vom Referat Schifffahrt der BAW, die Automatisierungstechnik sei nicht ohne Weiteres übertragbar.

Virtuelle Hafenumgebung im Fahrsimulator des DST in DuisburgBild: Matilda Jordanova-Duda/DW

Auf den Wasserstraßen spielen die Umweltbedingungen, etwa die Strömung, eine größere Rolle. Ein Boot kann nicht einfach vor einem Hindernis stoppen. Die Pegelstände wechseln und damit die Breite und Tiefe der Fahrrinne. Im Wasser gibt es Treibholz, Tiere, Schwimmer, Kanus und Sportboote.

Dazu kommt: Breite Brücken stören das GPS- und Mobilfunk-Signal, das 5G-Netz ist lückenhaft. "Selbst 30 Sekunden Verzögerung sind zu viel", sagt Schröder, weil ein Schiff träge reagiere. Enge Schleuseneinfahrten, bei denen oft "nur ein Blatt" zwischen Bordwand und Schleusenwand passt, erfordern hochpräzises Navigieren.

Die BAW unterstütze die Automatisierung mit virtuellen Testfeldern und Daten zu Strömungen und Pegeln. "Der Übergang von alten Schiffen mit wenig Assistenz hin zu hochmodernen wird fließend", so Schröder: "Erst einmal geht es darum, Vertrauen aufzubauen".

Beruf: Fährmann - Aus dem Leben eines Binnenschiffers

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