ROBUST

(Routen- /Befrachtungsplanung und –steuerung für die Seeschifffahrt mit dem Hauptlauf auf See)

Zur Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und zur Minimierung der CO2-Emission für die Seeschifffahrt, entwickelt das Forschungsprojekt ROBUST geeignete Lösungen durch die Untersuchung und Optimierung von Schiffsrouten.

In Kooperation mit niedersächsischen Hochschulen, wie der Universität Bremen, der TU Braunschweig und der HS Osnabrück, simuliert das HILOG-Institut der HS Emden/Leer die Routen-/ Befrachtungsplanung und -steuerung für die Seeschifffahrt mit dem Hauptlauf auf See. 

Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf dem Einsparpotential, welches aus dem Einsatz von Windzusatzantrieben (WZA) auf Frachtschiffen resultiert. Betrachtet werden dazu die Reduktion von Treibstoff, Kosten und umweltschädlichen
Emissionen bei der Optimierung von Schiffsrouten für den Einsatz der WZA.

Sinnvoll ist es, eine Route so zu planen, dass möglichst viel Wind genutzt werden kann, um Treibstoff einzusparen. Gleichzeitig wirken Wind und dadurch
induzierte Wellen aber auch direkt auf das Schiff und bewirken einen zusätzlichen Energiebedarf.

Mathematische Modelle simulieren Abhängigkeiten von Wind und Wellen

Beide Effekte wirken gegenläufig und zeigen nicht-lineare, komplexe Abhängigkeiten. Daher wurden für die Abschätzung des resultierenden Effektes und des Einflusses auf den Treibstoffverbrauch des Schiffes mathematische Modelle und Simulationen im Projekt entwickelt.

Zur „Kalibrierung“ der Modelle wurde ein Mehrzweckfrachter der Reederei Briese in Leer mit umfangreichem Messequipment ausgestattet. Das Messsystem
speichert während des normalen Fahrtbetriebs auf den Weltmeeren alle 10 min 64 Daten u.a. über Wind, Wellen und Antriebsleistung.

Innerhalb des Folgeprojekts MariGreen beabsichtigt das HILOG, gemeinsam mit dem FB Seefahrt, die Schiffsmessungen zu erweitern, um detailliertere Aussagen über den Zustand der Schiffssysteme ableiten zu können und so ggf. einen effizienteren Wartungsplan zu entwickeln.

Mittels realer und historischer Wetterdaten können damit die See-Transportwege geplant und hinsichtlich genutzter Windzusatzabtriebe untersucht und angepasst werden. Durch geeignete Messgeräte werden außerdem auch die Auswirkungen von Wellen sowie Informationen über den Lieferverkehr, durch mathematische Modelle und Simulationen, in die Untersuchung integriert.

Zeitliche Unwägbarkeiten mit Auswirkung auf die Transportketten

Ein wichtiger Untersuchungsaspekt des Projektes sind die Planbarkeit und Auswirkung zeitlicher Unwägbarkeiten, welche durch wetterbedingte Routenumplanung entstehen. Grundsätzlich stellt das Wetter bei der Seeschifffahrt ein Element der Unvorhersehbarkeit dar und hat unmittelbare Auswirkung auf die Transportketten. Dis gilt auch für eine windoptimierte Routenplanung im Speziellen.

Entgegen der vorherigen Erwartungen haben die daraus resultierenden Verzögerungen jedoch keinen negativen Einfluss auf den Ablauf des weiteren Gütertransports, da die Häfen und Umschlagsstationen innerhalb der Transportkette zeitliche Puffer einkalkulieren.

Entscheidend ist die Einhaltung der Liefertreue, nicht die genaue Ankunftszeit. Recherchen ergaben, dass eine Verzögerung von ein bis zwei Tagen umstandslos möglich sei, wenn die Häfen darüber rechtzeitig informiert werden. Erst eine längerfristige Verspätung kann die Transportwege im Nachlauf negativ beeinflussen.

      Projektkoordinator
      Prof. Dr. Michael Schlaak

Schlaak, Michael (2016): Einsparpotenziale in der Seeschiffahrt. Routenoptimierung und Windzusatzantriebe. In: Schiff & Hafen, Oktober 2016, S.40-45