Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sichere Navigation durch die Nordwestpassage

02.11.2016

Die Nordwestpassage wird zunehmend schiffbar. Jedoch birgt der Schiffsverkehr dort enorme Risiken. Das möchte ein von Fraunhofer mitinitiiertes deutsch-kanadisches Forschungsteam ändern. Es leistet im Projekt PASSAGES die Vorarbeiten für eine sichere Navigation durch das eisige Gewässer.

Nachdem die Polkappen schmelzen, wird auch die Nordwestpassage immer länger befahrbar – ihre wirtschaftliche Erschließung ist in greifbare Nähe gerückt. Selbst die Bundesregierung hat das Thema auf der Agenda.


Ein deutsch-kanadisches Forschungsprojekt arbeitet daran, Schiffe zukünftig sicher durch die Nordwestpassage zu navigieren.

Lee Carson, NORSTRAT Consulting, Canada

»Für ein exportabhängiges Land wie Deutschland sind kürzere Seewege von großer Bedeutung«, sagt Dr. Wolfgang Koch, Abteilungsleiter für Sensordaten- und Informationsfusion beim Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE.

»Der Weg über die Nordwestpassage ist im Vergleich zur Route zwischen Ostasien und Europa über den Suezkanal rund 5000 Seemeilen kürzer, was für Reeder eine enorme Ersparnis bedeutet«, betont Koch. Doch bislang ist diese Route zu gefährlich: Es fehlen verlässliche Informationen über sie.

Das möchten Koch und ein deutsch-kanadisches Forschungsteam ändern. Sie leisten im Projekt PASSAGES (Protection and Advanced Surveillance System for the Artic: Green, Efficient, Secure) die Vorarbeiten für eine sichere Navigation durch das eisige Gewässer. Keine einfache Aufgabe, denn die Route ist nicht nur durch etliche Buchten, Inseln, nicht kartierte Untiefen und Engstellen anspruchsvoll, sondern auch durch Treibeis, extreme Wetterbedingungen sowie andere Schiffe, die mitunter keine oder – wie illegale Fischer – falsche Positionsmeldungen absetzen. Über all das muss das System zuverlässig informieren.

Datenquellen sinnvoll zusammenführen

Das Problem: Es liegen wenige Daten vor, denn es gibt keine Infrastruktur für Sensorik und Kommunikation. Die gesamte Route ist flächenmäßig größer als Westeuropa und an den Küsten dünn besiedelt. Doch selbst wenn es ausreichend Daten gäbe, müssten diese erst zu brauchbaren Informationen für Schiffsbesatzungen und andere Nutzer aufbereitet werden. All diese Schwierigkeiten nehmen die Forscher in Angriff, indem sie Konzepte entwickeln, mit welcher Technik wo welche Informationen gewonnen werden und wie diese zusammengeführt werden.

»Die Schwierigkeit besteht darin, sehr heterogene und auch ungenaue Daten zusammenzuführen, um daraus z. B. Handlungsanweisungen für Kapitäne zu gewinnen, welche Route wann günstig ist«, erklärt Koch. Algorithmen für die Fusion von Sensordaten zu schreiben ist die Spezialität der FKIE-Forscher.

Vor allem muss es jedoch zunächst darum gehen, in der harschen Region Datenquellen zu erschließen. Nutzen lassen sich jene des Automatic Identification Systems (AIS), über das Schiffe unter anderem ihre aktuelle Position mitteilen. Hinzu kommen Bilder von Satelliten, die aber lückenhaft sind. Selbst alte Sonar-Anlagen aus Zeiten des Kalten Krieges ließen sich wiederbeleben.

Aber: Ein hochauflösendes Bild, durch das Kapitäne sicher durch das Gewässer gelotst werden könnten, entsteht so noch nicht. Koch hofft daher noch auf einen weiteren Datenlieferanten: das Passiv-Radar. Diese Technik nutzt den Elektrosmog von Mobilfunkstationen in Küstennähe. Empfangsstationen werten diesen aus und gewinnen so Informationen über Schiffe und Eisblöcke – ihre Größe, Position und Geschwindigkeit. »Auf diese Weise können große Flächen überwacht werden«, sagt Koch. Angedacht sind auch unbemannte Vehikel, die unter und über Wasser Informationen sammeln.

Unterstützung aus Politik und Industrie

Auf der Basis der neu gewonnen Erkenntnisse und Ideen für ein solches System möchte Koch ein entsprechendes Überwachungs- und Informationssystem aufbauen: »Wir hoffen, dass sich an unser Forschungs- ein Entwicklungsprojekt anschließt.« Unterstützt wird das Vorhaben vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi und den Projektpartnern Airbus, exact Earth sowie der Dalhousie Universität in Halifax, Kanada.

Ein operationelles System wäre ein großer Gewinn für Reedereien, für die Küstenwache und maritime Behörden. Auch Versicherer sind an den Daten interessiert. »Auf dieser Basis könnten sie Prämien für die zu versichernden Schiffe berechnen«, erklärt Koch. Nachdem durch eine sichere Navigation die knifflige Route beherrschbar würde, müssten Reeder weniger für den Versicherungsschutz ausgeben.

Bis das Navigationssystem startklar ist, dürfte noch mindestens eine Dekade vergehen. Jahre, in denen die Route immer eisfreier und für den Schiffsverkehr wirtschaftlich befahrbar werden wird. Dann wird sich zeigen, dass sich die wissenschaftliche Vorarbeit von heute gelohnt haben wird. Koch: »So dramatisch die globale Klimaerwärmung ist, wir versuchen, ihr wenigstens etwas Positives abzugewinnen.«

Weitere Informationen:

https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2016/november/sichere-na...

Anne Rindt | Fraunhofer Forschung Kompakt

Weitere Berichte zu: BMWi Datenquellen Elektrosmog Ergonomie FKIE Navigation Nordwestpassage Sensorik Technik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Wissenschaftler erforschen Produktentstehungsprozesse in neuem Innovationslabor
16.09.2019 | Universität Paderborn

nachricht Vogelbilder helfen Algorithmus beim Lernen
16.09.2019 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Womit werden wir morgen kühlen?

Wissenschaftler bewerten das Potenzial von Werkstoffen für die magnetische Kühlung

Für das Jahr 2060 erwarten Zukunftsforscher einen Paradigmenwechsel beim globalen Energiekonsum: Erstmals wird die Menschheit mehr Energie zum Kühlen aufwenden...

Im Focus: Tomorrow´s coolants of choice

Scientists assess the potential of magnetic-cooling materials

Later during this century, around 2060, a paradigm shift in global energy consumption is expected: we will spend more energy for cooling than for heating....

Im Focus: The working of a molecular string phone

Researchers from the Department of Atomically Resolved Dynamics of the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter (MPSD) at the Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg, the University of Potsdam (both in Germany) and the University of Toronto (Canada) have pieced together a detailed time-lapse movie revealing all the major steps during the catalytic cycle of an enzyme. Surprisingly, the communication between the protein units is accomplished via a water-network akin to a string telephone. This communication is aligned with a ‘breathing’ motion, that is the expansion and contraction of the protein.

This time-lapse sequence of structures reveals dynamic motions as a fundamental element in the molecular foundations of biology.

Im Focus: Meilensteine auf dem Weg zur Atomkern-Uhr

Zwei Forschungsteams gelang es gleichzeitig, den lang gesuchten Kern-Übergang von Thorium zu messen, der extrem präzise Atomkern-Uhren ermöglicht. Die TU Wien ist an beiden beteiligt.

Wenn man die exakteste Uhr der Welt bauen möchte, braucht man einen Taktgeber, der sehr oft und extrem präzise tickt. In einer Atomuhr nutzt man dafür die...

Im Focus: Milestones on the Way to the Nuclear Clock

Two research teams have succeeded simultaneously in measuring the long-sought Thorium nuclear transition, which enables extremely precise nuclear clocks. TU Wien (Vienna) is part of both teams.

If you want to build the most accurate clock in the world, you need something that "ticks" very fast and extremely precise. In an atomic clock, electrons are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Technomer 2019 - Kunststofftechniker treffen sich in Chemnitz

16.09.2019 | Veranstaltungen

„Highlights der Physik“ eröffnet

16.09.2019 | Veranstaltungen

Die Digitalisierung verändert die Medizin

13.09.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Probenhalter für die Proteinkristallographie

16.09.2019 | Biowissenschaften Chemie

Warum die Erdatmosphäre viel Sauerstoff enthält

16.09.2019 | Geowissenschaften

Wissenschaftler erforschen Produktentstehungsprozesse in neuem Innovationslabor

16.09.2019 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics