Skalierung der unbemannten Flotte: Von einzelnen Schiffen bis hin zu Operationen auf Systemebene

Blue Eclipse USV. © Fugro

Die Oceanology International ist seit langem ein Schaufenster für neue Meerestechnologien, aber in den letzten Jahren hat sie sich auch zu einem Indikator für etwas Grundlegenderes entwickelt: wie schnell diese Technologien reifen.

In diesem Jahr zeichnete sich ein Trend besonders ab. Die Diskussion dreht sich nicht mehr darum, ob unbemannte Überwasserfahrzeuge (USVs) nachweislich funktionieren, sondern vielmehr darum, wie sie effektiv skaliert werden können. Von kleinen Pilotplattformen bis hin zu größeren, leistungsfähigeren Schiffen tritt die Branche in eine Phase ein, in der die Technologie erprobt ist. Jetzt geht es vor allem um Integration, Koordination und Betriebsmodelle – von der Einzelleistung bis hin zum systemischen Denken.

Von Einzelschiffen bis hin zu vernetzten Operationen

In der Anfangsphase der Einführung wurden unbemannte Überwasserfahrzeuge (USVs) häufig als eigenständige Systeme eingesetzt und bewiesen dabei ihre Fähigkeit, Daten sicher und effizient zu erfassen. Diese Phase verlief weitgehend erfolgreich.

Da sich der Fokus heute auf ein breiteres Spektrum an Anwendungsfällen richtet, rückt die Funktionsweise dieser Schiffe als Teil eines umfassenderen Ökosystems in den Vordergrund. Dies umfasst die Integration mit ferngesteuerten Unterwasserfahrzeugen (ROVs), Offshore-Infrastruktur und zunehmend auch mit anderen unbemannten Überwasserfahrzeugen (USVs), die parallel operieren.

Im Zuge dieser Entwicklung zeichnet sich ein Übergang von einem Bediener, der ein Schiff steuert, zu einem Modell ab, in dem Bediener mehrere Anlagen gleichzeitig überwachen. Langfristig wird sich dies naturgemäß weiter in Richtung Aufsichtsfunktionen verlagern, bei denen der menschliche Einfluss eher auf Interventionen als auf die direkte Steuerung abzielt.

Umgang mit Komplexität auf See

Die Skalierung von Betriebsabläufen bringt eine neue Art von Komplexität mit sich, mit der andere Branchen bereits konfrontiert sind. In der Raumfahrttechnik beispielsweise, wo Fernsteuerung schon seit Längerem üblich ist, müssen Missionen zwar oft extreme Entfernungen überbrücken, operieren aber typischerweise in relativ stabilen Umgebungen. Die Meeresumwelt hingegen ist hochdynamisch.

Wetter, Verkehr, Unterwasserbedingungen und betriebliche Variablen führen zu einem sich ständig verändernden Lagebild. Der Betrieb mehrerer unbemannter Anlagen in diesem Umfeld erfordert nicht nur robuste Technologie, sondern auch gut durchdachte, strenge und überprüfbare Betriebsrahmen.

Situationsbewusstsein wird auf dieser Ebene noch wichtiger. Die Bediener müssen verstehen können, was mehrere Schiffe tun, wie sie mit ihrer Umgebung interagieren und jederzeit die Kontrolle übernehmen können.

Gleichzeitig ist es unerlässlich, eine kognitive Überlastung zu vermeiden. Mehr Daten bereitzustellen ist nicht immer die Lösung; vielmehr ermöglicht die Bereitstellung der richtigen Daten auf die richtige Weise eine effektive Entscheidungsfindung.

Die Rolle des Bedieners überdenken

Mit zunehmender Größe der Produktionsprozesse verändert sich die Rolle der Ingenieure im Regelkreis grundlegend.

Remote Operations Center (ROCs) entwickeln sich zum zentralen Knotenpunkt der Offshore-Aktivitäten. Hier werden Daten für verschiedene Anlagen erfasst, überwacht, interpretiert und entsprechende Maßnahmen ergriffen. Konsistenz ist dabei unerlässlich. Kunden und Stakeholder erwarten von ROCs die gleiche Klarheit und Transparenz wie von einer traditionellen Schiffsbrücke, unabhängig von der Anzahl der verwalteten Anlagen. Informationen müssen klar, konsistent und so präsentiert werden, dass sie eine fundierte Entscheidungsfindung ermöglichen.

Diese Verlagerung hin zu Fernoperationen legt auch mehr Wert auf neue Kompetenzen. Während maritime Erfahrung weiterhin unerlässlich ist, werden die heutigen Operationen gleichermaßen von ausgeprägten Fähigkeiten in den Bereichen Dateninterpretation, Software- und Systementwicklung sowie Mensch-Maschine-Interaktion geprägt.

Betriebsabläufe gestalten, nicht nur Schiffe.

Ein zentrales Thema der diesjährigen Oceanology International war, dass die Skalierung von USVs nicht nur den Bau größerer oder leistungsfähigerer Schiffe erfordert, sondern auch die gleichzeitige Anpassung der zugehörigen Betriebskonzepte. Dazu gehört das Verständnis, wie die Schiffe eingesetzt werden, wie sie mit anderen Ressourcen interagieren und wie Risiken gemanagt werden.

Die Berücksichtigung von Ausfällen bei der Konstruktion ist insbesondere im großen Maßstab wichtig. Wenn mehrere Schiffe gleichzeitig in Betrieb sind, wird die Fähigkeit, Störungen sicher zu beheben – sei es in Sensoren, Kommunikations- oder Steuerungssystemen – noch entscheidender.

Ausfallsichere Mechanismen, klare Interventionsprotokolle und die Fähigkeit, jedes Schiff in einen sicheren Zustand zu versetzen, sind wesentliche Bestandteile skalierbarer Operationen.

Standardisierung und Konsistenz

Mit dem Wachstum der USV-Einsätze wird der Bedarf an branchenweiter Einheitlichkeit immer deutlicher. Derzeit wenden verschiedene Jurisdiktionen, Betreiber und Organisationen häufig unterschiedliche Standards und Vorgehensweisen an. Obwohl Branchenverbände und Regulierungsbehörden Fortschritte erzielen, schreitet die globale Angleichung stetig voran.

Für Betreiber, die mehrere Anlagen in verschiedenen Regionen verwalten, kann diese mangelnde Einheitlichkeit Herausforderungen mit sich bringen. Standardisierte Rahmenwerke, Protokolle und Terminologie sind daher entscheidend für eine breitere Akzeptanz und eine reibungslosere Integration.

Selbst so etwas Einfaches wie die Sprache spielt eine Rolle. Die Bezeichnung von Systemen als „unbemannt“ anstatt als „autonom“ kann deren Wahrnehmung beeinflussen, insbesondere bei Interessengruppen, die sich auf Sicherheit und Risikomanagement konzentrieren.

Die nächste Phase der maritimen Operationen

Mit der fortschreitenden Entwicklung ferngesteuerter und autonomer Technologien wird deutlich, dass die Zukunft der maritimen Operationen nicht von einzelnen Schiffen, sondern von der Effektivität der Zusammenarbeit unbemannter Flotten abhängt. Der Erfolg wird davon abhängen, Innovationen sicher skalieren zu können.

Fugro-Bediener steuert ein USV. © Fugro

Fernsteuerungszentrale von Fugro. © Fugro