VERA

Virtuelles Testfeld – Infrastrukturen und Technologien für Virtuelle Erprobungen von Automatisierungsfunktionen

Veranlassung & Motivation

Die Entwicklung und Erprobung der für die Automatisierung in der Binnenschifffahrt notwendigen Technologien und Funktionalitäten erfordert eine leistungsfähige Forschungsinfrastruktur, die entwicklungsbegleitend an unterschiedliche Technologiereifegrade angepasst werden kann. Hierfür ist die Bereitstellung einer modular konfigurierbaren virtuellen Test- und Erprobungsplattform eine unabdingbare Ergänzung zu realen Testfeldern.

Ein solches virtuelles Testfeld erlaubt nicht nur die frühzeitige Erprobung von Automatisierungskomponenten, sondern ermöglicht darüber hinaus auch eine risikofreie Durchführung sicherheitskritischer Untersuchungen vor allem von seltenen Ereignissen, die im Realbetrieb nur mit hohen Kosten und Risiken durchführbar sind. Virtuelle Erprobungen bieten darüber hinaus die Chance, mit vergleichsweise geringem Aufwand eine Vielzahl von Ereignissen in kurzer Zeit untersuchen zu können. Die Entwicklung und Verfügbarkeit eines virtuellen Testfelds ist daher eine wichtige Voraussetzung zur Gewährleistung der erforderlichen hohen Sicherheit beim automatisierten Fahren.

Während Entwicklungen und Demonstratoren in realen Testfeldern an einen gültigen Rechtsrahmen (Vorschriften und Regularien) gebunden sind, die für automatisierte Schiffe bzw. Systeme bis auf Weiteres noch gar nicht vorliegen, können die Entwicklungen und Erprobungen in einem digitalen Testfeld auch ohne gültigen Rechtsrahmen direkt beginnen. Angesichts der Potenziale der Automatisierung und der begrenzten für die Forschung verfügbaren zeitlichen Ressourcen ist dieser strukturelle Vorteil von außerordentlichem Wert.

Projektziel

Das Ziel des Vorhabens ist die Einrichtung einer virtuellen Testumgebung, mit deren Hilfe Assistenzsysteme und Automatisierungsfunktionen zur Steuerung und Regelung von Binnenschiffen entwickelt und erprobt werden können. Bei der Umsetzung soll auf die bestehende Infrastruktur des Versuchs- und Leitzentrums für Autonome Binnenschiffe (VeLABi) aufgesetzt und diese als generischer Teststand verfügbar gemacht werden.

Ausblick

Aufgrund seiner modularen Konfiguration und offenen Schnittstellen wird VERA nach Projektende als Institution mit nationaler Strahlkraft einem breiten Nutzerkreis aus Forschung und Industrie für verschiedene Fragestellungen für weitere Forschungsvorhaben und -initiativen in der Binnenschifffahrt zur Verfügung stehen.

Perspektivisch können die im digitalen Testfeld gewonnenen Erkenntnisse darüber hinaus dazu beitragen, die Entwicklung des dringend benötigten Rechtsrahmens für automatisierte Systeme substanziell zu beschleunigen, vgl. Vorhaben SAFEBin. Hieraus resultieren hohe Synergiepotentiale mit großem Nutzen auch für andere Vorhaben und Demonstratoren.

Projektlaufzeit:

• November 2022 – Februar 2025

Förderkulisse:

• DTW II

Projektkoordination:

• Dipl-Ing. Stephan Schweig
  E-Mail: schweig@dst-org.de
  Tel.: 0203 99369-23

Projektleitung und Konsortialführung:

• Dr.-Ing. Jan Oberhagemann
  E-Mail: oberhagemann@dst-org.de
  Tel.: 0203 99369-51

Verbundpartner:

• DST – Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e. V.

• Rheinisch-Westfälisch Technische Hochschule Aachen (RWTH)

  • Institut für Regelungstechnik (irt)

• Universität Duisburg-Essen

  • Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT)
  • Lehrstuhl für Mechatronik (IMECH)

• Ingenieurbüro Kauppert GmbH