Fachkräftemangel, zunehmende Extremwetterereignisse und steigende Nachhaltigkeitsanforderungen stellen die Binnenschifffahrt vor große Herausforderungen. Hier setzt das Forschungsschiff NOVA an: Die schwimmende Entwicklungsplattform soll den technologischen Wandel der Binnenschifffahrt vorantreiben.
Ende 2020 entstand im Entwicklungszentrum für Schiffstechnik und Transportsysteme e.V. (DST) in Duisburg die Idee, ein flexibel nutzbares Forschungsschiff zu schaffen, das sowohl automatisierte Fahrfunktionen als auch alternative Antriebskonzepte unter realen Bedingungen erproben kann. Gemeinsam mit der Universität Duisburg-Essen wurden auf Basis simulationsgestützter Auslegungen die Rumpfformen optimiert und anschließend im Schlepptank validiert, bevor das Schiff gebaut und mit umfangreicher Sensorik ausgestattet wurde. Anfang 2025 war die NOVA dann einsatzbereit.
„Konzipiert wurde sie als Infrastrukturprojekt für Forschung und Entwicklung“, erläutert Frédérick Kracht vom DST. Im Mittelpunkt stehen die Automatisierung von Fahr- und Navigationsprozessen, um die Besatzung zu entlasten, sowie die Reduktion von Emissionen. Gleichzeitig dient die NOVA als Testplattform für den Übergang von dieselbasierten Antrieben hin zu elektrischen und erneuerbaren Energielösungen. „Das Schiff wird vollständig batterieelektrisch betrieben und macht dadurch realitätsnahe Untersuchungen zu Reichweite, Energiebedarf und Betriebsstrategien möglich“, erklärt Kracht.
Automatisierungsgrade: Stufe 2 bis 3
Als Forschungsschiff konzentriert sich die NOVA derzeit auf Automatisierungsgrade der Stufen 2 und perspektivisch 3, orientiert an den von der Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (ZKR) definierten Levels, die mit den SAE-Stufen aus dem Automotive-Bereich vergleichbar sind. Aktuell liegt der Fokus darauf, dass das Schiff selbstständig einer vorgegebenen Route folgt, seine Position stabil hält und die Umgebung zuverlässig wahrnimmt. Dazu zählen die Erkennung anderer Verkehrsteilnehmer, das sichere Manövrieren im Verkehr sowie automatisierte Abläufe wie An- und Ablegen oder das Ein- und Ausfahren aus Schleusen. „Unser Ziel ist es, die Grundlage für höhere Automatisierungsgrade zu schaffen, bei denen der Mensch zunehmend von der permanenten Überwachung entlastet wird“, so Kracht.
Umfangreiche Sensorik
Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist die umfangreiche Sensorik an Bord der NOVA. Mehrere Kamerasysteme, darunter Stereo-, Infrarot- und Weitwinkelkameras, werden mit LIDAR-, Radar- und Navigationssensoren kombiniert. Diese Sensorfusion ermöglicht eine hochauflösende Umfelderfassung und liefert die Datenbasis für KI-Modelle und Assistenzalgorithmen. Die erfassten Daten werden aufgezeichnet, annotiert und sowohl in realen Fahrversuchen als auch mithilfe eines digitalen Zwillings ausgewertet. Neue Funktionen lassen sich so zunächst virtuell testen, bevor sie an Bord implementiert und unter realen Bedingungen erprobt werden.
Ein entscheidender Vorteil der NOVA liegt in ihrer operativen Verfügbarkeit. Als Katamaran kann sie mit einem Sportbootführerschein Binnen betrieben werden, was den organisatorischen Aufwand im Vergleich zur Berufsschifffahrt erheblich reduziert. Dadurch ist es möglich, Entwicklungszyklen kurz zu halten, Software direkt an Bord zu aktualisieren und Parameter während der Fahrt anzupassen.
Derzeit erfolgen Tests automatisierter oder fernbedienter Schiffe noch auf Basis von Ausnahmegenehmigungen. „Die zuständigen Behörden arbeiten jedoch bereits an Richtlinien, um automatisierte Systeme künftig regulär zertifizieren zu können“, zeigt sich Kracht zuversichtlich.
In den kommenden Jahren soll die NOVA schrittweise höhere Automatisierungsgrade erreichen bis hin zum vollständig autonomen Betrieb. Dafür sind allerdings noch technische, regulatorische und organisatorische Fragen zu klären.
Präsentation auf der boot und der XPONENTIAL Europe 2026
Auf der boot, der weltgrößten Yacht- und Wassersportmesse in Düsseldorf, kann das Messepublikum vom 17. bis 25. Januar 2026 die NOVA auf dem Trockenen erleben und sich selbst ein Bild von der Technik im Innern des Forschungsschiffes machen. Die Präsentation der NOVA richtet sich bewusst an ein breites maritimes Fachpublikum. Automatisierung, alternative Antriebe und Sensorik spielen nicht nur in der Binnenschifffahrt, sondern zunehmend auch im Yacht- und Freizeitbereich eine Rolle. Die NOVA zeigt, welche Technologien heute bereits unter realen Bedingungen erprobt werden und welche Entwicklungen perspektivisch auch kleinere Schiffe erreichen können. Im Rahmen der XPONENTIAL Europe sind dann vom 24. bis 26. März 2026 sogar Demonstrationsfahrten vom Steg am Düsseldorfer Messegelände möglich.
Alle Informationen zu den Schwerpunkten und Programm-Highlights der Veranstaltung sind abrufbar über das Branchenportal: www.xponential-europe.de
