Immer wenn Christian Denker mit der Fähre "Farge" über die Weser übersetzte, fiel ihm auf, dass das Schiff jedes Mal anders fuhr. "Das hat mich interessiert", sagt er. Denker, inzwischen Professor für technische Navigation und Assistenzsysteme in der Schiffsführung an der Jade Hochschule, machte mit der Fähren Bremen-Stedingen GmbH eine Studie. Jetzt liegen erste Ergebnisse vor.
Er maß, wie viel Liter Treibstoff das Schiff pro Überfahrt an der Fährstelle Farge-Berne verbraucht. Sein Ergebnis: Der Verbrauch schwankt erheblich. Was aber auch nicht verwundert. Die Strömung der Weser beeinflusst, wie die Fähre fährt. Je nach Windrichtung ist sie langsamer oder schneller unterwegs. Und wenn Flut ist, muss sie ein paar Meter mehr zurücklegen. "Die Fracht hat übrigens keinen Einfluss", sagt Denker. Da die Anlegestellen nicht direkt gegenüberliegen und zu bestimmten Zeiten auch zwei Schiffe pendeln, kann die Fähre keine gerade Strecke fahren. "Die Schiffsführer haben auch wenige Orientierungspunkte. Die Fähre zu steuern, ist gar nicht so einfach", sagt Denker.
Die Anleger in Farge und Berne trennen 300 Meter Luftlinie, die zurückgelegte Strecke unterscheidet sich aber zum Teil um 250 Meter. Der Wissenschaftler verglich die Fahrten, die zur gleichen Gezeitenstunde stattgefunden hatten sowie wann Wind und Strömung ähnlich gewesen waren, und errechnete jene Fahrt, die am wenigsten Treibstoff verbraucht hatte. Das Ergebnis: Das Schiff sparte bei der besten Fahrt im Vergleich zum Durchschnitt mehr als 20 Prozent ein.
Die Jade Hochschule, das deutsche Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI) und die Fähren Bremen-Stedingen wollen nun aufbauend auf Denkers Vorstudie, eine Eco-Box für die Fähre "Farge" entwickeln. Das Projekt mit dem Namen Eco-Crossing, das die deutsche Bundesstiftung Umwelt mit 500.000 Euro fördert, leitet neben Denker auch sein Hochschulkollege Nick Rüssmeier aus dem Fachbereich Ingenieurwissenschaften. Die Eco-Box soll dem Schiffsführer immer die Route vorschlagen, bei der er am wenigsten Kraftstoff verbraucht. Dafür möchten die Forschungsteilnehmer eine Wetterstation, die Windrichtung und -stärke misst, und eine spezielle Kamera installieren. Diese macht regelmäßig Bilder von im Wasser befindendlichen Partikeln. Anhand der Bewegung der Teilchen lasse sich die Strömung messen. Wenn der Fährführer per Zufall oder wegen seiner Erfahrung eine noch bessere Strecke als die vorgeschlagene fährt, schlägt die künstliche Intelligenz das nächste Mal diese vor. "Es ist ein lernendes System", erläutert Denker.
Eine autonome Schifffahrt möchten die Forschungsteilnehmer nicht erreichen. Das System mache lediglich einen Vorschlag, so der Projektleiter. Langfristiges Ziel sei es, dass die Eco-Box dem Steuermann auch empfiehlt, wie er energieeffizient lenken sowie Gas geben beziehungsweise bremsen kann. "Ob das gelingt, wissen wir aber noch nicht", gibt Denker zu. Die Verantwortung trage aber immer noch der Schiffsführer. Klar, wenn ein anderes Boot der Fähre in die Quere kommt, hat die Sicherheit vor der Energieeffizienz Vorrang.
Christian Denker ist Professor an der Jade Hochschule in Elsfleth.
So sieht das auch der Betriebsleiter der Fährgesellschaft, Rasmus Schwandt: "Ich hoffe, dass die Box diesen Job leichter macht. Sie soll ihn aber nicht gefährden." Dass die "Farge" mit der Eco-Box um die 20 Prozent weniger Kraftstoff verbraucht, glaubt der Betriebsleiter hingegen nicht. "Die Fährführer sind ja nicht dumm", sagt er und fügt hinzu: "Ich schätze, dass sich maximal zwei, drei, vier Prozent einsparen lassen." Eine wirtschaftliche Zielmarke habe sich der Betrieb nicht gesetzt, aber wenn er Abgase einspare, sei das schon mal gut, so Schwandt.
Die Pilotphase soll in eineinhalb Jahren starten. Dann setzt die "Farge" für ein Jahr mit der Eco-Box über die Weser, während die Forscher die Einsparungen beobachten. Wenn das Projekt erfolgreich ist, könne ein Unternehmen die Eco-Box auf den Markt bringen. Bei 300 Fährgesellschaften in Europa, die Kurzstrecken anbieten, gebe es Potenzial, so Denker. Die Forscher wollen irgendwann ein System für den Längsverkehr entwickeln – beispielsweise für Schiffe, die zu den Inseln fahren. Auf dem Meer wirken natürlich ganz andere Umwelteinflüsse wie auf der Weser.
