Technik

Neue alte Handelsrouten: Autonome Binnenschifffahrt auf dem Rhein

von
Gertrud Teusen

Dieselfahrverbote machen Alternativen notwendig – wie beim Frachtverkehr auf dem Ruhrschnellweg (A 40). Autonome Binnenschifffahrt könnte Abhilfe schaffen.

Die Spur eines Bootes im Wasser.
Ohne Steuermann – und idealerweise ohne Emissionen: Autonome Binnenschiffe könnten bald auch hierzulande zum Einsatz kommen. Foto: Shutterstock / Elizabeth Hoverman

Das erfahren Sie gleich:

  • Warum die Binnenschifffahrt auf dem Rhein zukünftig autonom werden könnte
  • Wie eine IHK-Studie zu Möglichkeiten und Chancen der selbstfahrenden Schiffe die Entwicklung vorantreiben könnte
  • Wie – mal wieder – Norwegen die Vorreiterrolle übernimmt
  • Weshalb Autonomie in Verbindung mit der Elektrifizierung noch aussichtsreicher ist

Wenn nicht gerade, wie im Jahr 2018, die Schifffahrt unter Niedrigwasser leidet, ist die Binnenschifffahrt eine echte Alternative zu Straße und Schiene. Diese Option wurde lange Zeit eher stiefmütterlich behandelt. Gerade wenn es um die Zukunft der Branche geht, braucht es dringend neue Ideen und Modelle. Eine Möglichkeit wäre es, die Binnenschifffahrt zu automatisieren.

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Die Industrie- und Handelskammern Niederrhein und Mittleres Ruhrgebiet hatten dazu eine Studie initiiert. Das Duisburger Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme (DST) stellte nun die Ergebnisse dieser Studie vor: „Das Ruhrgebiet kann angesichts der übervollen Straßen und Schienenwege auf keinen Verkehrsträger verzichten“, heißt es da.

In NRW, so die Industrie- und Handelskammern, werde nur ein Viertel der Güter über die Wasserstraßen transportiert. Aber da geht noch mehr, wenn die Voraussetzungen stimmen. Das autonome Fahren, insbesondere kleinerer Transportschiffe, könnte die Wasserstraßen wieder attraktiver und effizienter machen. Es geht also auch (und vor allem) um die Wettbewerbsfähigkeit des Systems Wasserstraße.

Wir haben das konkrete Ziel, in 15 Jahren autonom fahrende Binnenschiffe auf unseren Wasserstraßen zu haben.

Ocke Hamann, Verkehrsexperte der IHK Duisburg

Die Teststrecke: der Dortmund-Ems-Kanal

Deutschland ist von vielen schiffbaren Fließgewässern, Seen und Kanälen durchzogen. Die Studie weist den Dortmund-Ems-Kanal als ideales Testgebiet aus. Dort lassen sich auf 20 Kilometer fasst alle Einsatzmöglichkeiten für autonome Schiffe simulieren und unter realen Bedingungen testen. Der Streckenabschnitt zwischen dem Hafen Dortmund und der Schleuse Waltrop soll in den nächsten drei Jahren für Test- und Demonstrationsfahrten ausgewiesen werden. Konkrete Pläne diesbezüglich hat Nordrhein-Westfalen.

Die Bundesregierung hingegen reagierte im Sommer 2018 auf eine Anfrage des FDP-Abgeordneten Bernd Reuther eher vage. Zwar will sie Gebiete für Tests von autonomen Schiffen und Systemen ausweisen. Doch wie und wo das konkret stattfinden könnte, ist bisher noch unklar. Einsatzgebiete für die autonome Schifffahrt könnten Stadtgebiete mit einem verzweigten Wasserstraßennetz wie Berlin, die Unterelbe und großflächige Häfen sein. Konkret wird die Bundesregierung aber noch nicht. Stattdessen weist sie darauf hin, dass zunächst beim Regelwerk der Internationalen Maritimen Organisation (IMO) eine Anpassung nötig ist.

Der Dortmund-Ems-Kanal.
Der Dortmund-Ems-Kanal: Hier könnte eines der ersten Testgebiete für autonome Binnenschifffahrt in Deutschland entstehen. Foto: picture alliance / imageBROKER

Selbstfahrende Schiffe – wie geht denn so was?

Autonome Roboterschiffe sind schon längere Zeit in der Forschung angekommen und haben bereits erste Prototypen hervorgebracht. Die Bundesregierung geht davon aus, dass auch hierzulande die Technologie in naher Zukunft große Fortschritte machen wird. Analog zu selbstfahrenden Autos soll die Entwicklung rasant voranschreiten – inklusive aller Konsequenzen.

Hoch automatisierte, ferngesteuerte oder voll autonom fahrende Schiffe und Systeme werden weitreichende Auswirkungen auf den gesamten maritimen Sektor haben.

Antwort aus dem Bundesverkehrsministerium

Dabei kommt für selbstfahrende Schiffe eine Technik zum Einsatz, die vergleichbar auch in selbstfahrenden Autos zum Einsatz kommt. Kameras, Radar und Lasersensoren sorgen dafür, dass das Schiff autonom fahren kann. Ein Kontrollzentrum an Land ist dafür zuständig, dass die Boote nicht vom Kurs abkommen. Für den Fall eines Notfalls gibt es bisher aber auch noch an Bord stationiertes Personal, das eingreift und korrigieren kann.

Norwegen geht voran – Deutschland schwimmt hinterher

Die Digitalisierung der Schifffahrt ist schon längst in greifbarer Nähe. Vorreiter in Europa ist Norwegen. Dort haben sich zwei Konzerne – die Reederei Wilhelmsen und der Technologiekonzern Kongsberg – zusammengeschlossen, um gemeinsam die autonome Schifffahrt voranzubringen. Seitdem ist "Massterly" weltweit das erste Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von Infrastruktur und Bedienungstechnologie von selbstfahrenden Schiffen spezialisiert hat.

Die drei Eckpfeiler des norwegischen Erfolgs

  1. Noch 2019 soll Massterly das erste elektronische, autonome Containerschiff, die Yara Birkeland, übernehmen und betreiben. Bis 2020 soll die Technologie und Infrastruktur so weit ausgereift sein, dass das Schiff völlig eigenständig unterwegs sein kann.
  2. Die Vorreiter-Position verdanken norwegische Konzerne einer engagierten Politik. Seit 2013 gibt es beispielsweise das staatlich geförderte „Zentrum für autonome marine Operationen und Systeme“ an der Technisch-Naturwissenschaftlichen Universität Norwegens. Die Forschungen dort beschäftigen sich unter anderem mit autonomen Wasserfahrzeugen und Robotern.
  3. Zudem haben die norwegischen Behörden in Küstennähe drei Testgebiete für selbstfahrende Schiffe geschaffen.

Nun ist Norwegen nicht allein mit seinen Bemühungen, die Schifffahrt zu digitalisieren. Finnland und Australien haben ebenfalls eigene Projekte, ebenso wie China diese Sparte favorisiert. Natürlich muss der technischen Offensive auch der rechtliche Rahmen folgen. Dem sind sich alle Initiativen wohl bewusst.

Und auch die Europäische Union (EU) hat ein entsprechendes Forschungsprojekt auf den Weg gebracht, das die Europäische Kommission, mitfinanziert. Wie die rechtliche Einordnung aussieht, das ist bisher noch unklar.

Wirtschaftsfaktor: Binnenschifffahrt

Besonders auf dem Rhein ist die autonome Binnenschifffahrt im Visier der Visionäre. Sie ist seit den vergangenen zehn Jahren deutlich rückläufig: Im Jahr 2017 wurden 222 Tonnen Güter über die Binnengewässer in Deutschland transportiert. Das sind rund 28 Tonnen weniger, als noch vor zehn Jahren.

Vor dem Hintergrund des ständig wachsenden Straßenverkehrs und den immer neuen Dieselfahrverboten ist die Binnenschifffahrt die logische Alternative – zumindest in Städten, die entsprechend über Flüsse, Kanäle und Seen verfügen. So ließe sich ein Transportzweig effizienter machen und gleich auch wiederbeleben.

Dabei müssen die Beschäftigten der Branche wenig Sorgen haben, in Zukunft ohne Job dazustehen. Allerdings könnte sich der Job künftig mehr an Land als auf den Wasser abspielen. Zumal ja auch auf autonomen Booten immer noch Personal mitfahren muss.

Luftverschmutzung: Autonomie und Elektrifizierung?

In den Städten entlang des Rheins überschreitet die Luftqualität meist die Grenzwerte für saubere Luft. Daran sind nicht nur die Antriebe auf den Straßen verantwortlich. Auch die Binnenschifffahrt, die meist noch auf alte Dieselmotoren setzt, ist maßgeblich an den schlechten Werten beteiligt. Somit wird auch auf dem Wasser der Elektromotor immer attraktiver – unabhängig aber auch gemeinsam mit der autonomen Schifffahrt.

Bisher hängt es vor allem an der Batterietechnik und der dazugehörigen Infrastruktur. Schwerere Schiffe lassen sich nicht über längere Strecken elektrisch betreiben. Denn die Batterien haben eine zu geringe Energiedichte und verbrauchen viel Platz und Gewicht auf dem Schiff, der dann nicht für Fracht oder Passagiere zur Verfügung steht.

Was bei einem Touristenboot noch funktioniert, klappt bei einem Hochseefrachter bisher noch nicht. Aber mit der Yara Birkeland arbeiten Unternehmen in Norwegen genau an diesem Konzept der Elektromobilität für Containerriesen.

Zudem ist das Element Wasser eben unbeständig: Auf Flüssen muss ein Schiff mit Strömungen, unterschiedlichen Wasserständen und anderen Widrigkeiten umgehen, die den Energieverbrauch enorm beeinflussen. Auf einer längeren Strecke, etwa dem Rhein, müsste es also entlang des Ufers ein dichtes Netz an standardisierten Ladestationen geben. Das örtliche Stromnetz fällt dabei als Energielieferant für Schnelllader aus – denn die Energie könnte in den Städten ansonsten knapp werden.

Autonome E-Frachter: Eine Erfolgsgeschichte

Dennoch gibt es auch positive Beispiele: Auf niederländischen Gewässern sind seit Herbst 2018 zwei elektrisch angetriebene Binnenschiffe unterwegs. Sie transportieren Fracht auf der Strecke zwischen Tilburg und Rotterdam. Austauschbare Akkus in Form von ISO-Containern und geringe Wartungskosten machen das Projekt ökologisch und ökonomisch besonders attraktiv. Die beiden Schiffe von Port-Liner können 270 Container auf einer Länge von 110 Metern und einer Breite von 11,4 Metern transportieren.

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Die batteriebetriebenen Frachtkähne bieten gegenüber Diesel-Frachtern viele Vorteile:

  • E-Frachter sind emissionsarm
  • Sie haben mehr Ladekapazität
  • Elektroschiffe benötigen weniger Wartung
  • Die EU fördert die Entwicklung umweltfreundlicher Wassertransportmittel mit rund sieben Millionen Euro

Vor diesem Hintergrund wird deutlich, dass die Prognose der IHK-Studie "in 15 Jahren wird es eine autonome Binnenschifffahrt auf den Rhein geben" mehr als realistisch ist.

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