MASS-Momentum: Maritime Autonomietechnologie zweckdienlich gestalten

Ein unbemanntes Oberflächenfahrzeug. Bildnachweis: Adobe Stock/Andrey VP

Die weltweite Dynamik für autonome Seeschiffe (MASS) nimmt zu, und die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) setzt sich entschieden dafür ein, die Entwicklung der autonomen Schifffahrt hin zu einer praktischen und kommerziellen Realität zu unterstützen.

Nachdem die Diskussion nach einer längeren Konsultationsphase an Reife gewonnen hat, verlagert sich der Fokus von anfänglichen Ideen vollständig unbemannter Schiffe hin zu einem realistischeren Spektrum überwachter, autonomer und ferngesteuerter Operationen. Dies spiegelt das wachsende Verständnis wider, dass Autonomie kein statischer Zustand ist, sondern ein Kontinuum, das weiterhin auf menschliches Eingreifen angewiesen ist, sei es an Bord oder an Land.

Die schrittweise Entwicklung von MASS hat die Branche dazu veranlasst, die regulatorischen, technischen und menschlichen Aspekte der Autonomie sorgfältig zu überdenken. Sie unterstreicht auch die Verantwortung der Regulierungsbehörden für eine wirksame Aufsicht.

Die Annahme des nicht verbindlichen Internationalen Sicherheitscodes für autonome Seeschiffe (MASS-Code) durch die IMO im Mai dieses Jahres soll die sichere Integration autonomer und ferngesteuerter Handelsschiffe in die globale Schifffahrt unterstützen.

Der MASS-Code legt einen umfassenden, zielorientierten Rahmen fest, der dazu beitragen soll, dass ferngesteuerte oder autonome Schiffe so konstruiert und betrieben werden, dass sie ein Sicherheits-, Schutz- und Umweltschutzniveau aufweisen, das von einem konventionellen Schiff erwartet wird – und zwar unter Berücksichtigung zukünftiger Compliance-Anforderungen.

Die Entwicklung der Vorschriften führte dazu, dass die Internationale Vereinigung der Klassifikationsgesellschaften wichtige Erkenntnisse und technische Leitlinien zu den betrieblichen Realitäten dieser technologischen Innovation vorlegte.

Zweckmäßige Autonomie

Für Schiffseigner und -betreiber ist Autonomie nicht immer das oberste Ziel oder der alleinige Endzustand, sondern vielmehr ein Instrument, das je nach betrieblichen Erfordernissen auf verschiedenen Ebenen eingesetzt werden kann. In diesem Sinne sind höhere Autonomiegrade nicht immer besser. Der „richtige“ Grad hängt vom jeweiligen Betriebskontext, dem Risikoprofil und dem erforderlichen menschlichen Eingreifen ab, und unterschiedliche Operationen können unterschiedliche Autonomiegrade erfordern.

Autonomie ist ein Prozess, dessen schrittweise Entwicklung durch einen sicherheitsorientierten Ansatz erfolgen sollte, der neue Fähigkeiten in kontrollierten Phasen einführt. Frühe Schritte können auf fortschrittlichen, nicht-autonomen Entscheidungshilfesystemen basieren, wie z. B. automatisierter Überwachung, Beratungsfunktionen und anderen intelligenten Werkzeugen, die das Situationsbewusstsein in den Schiffssystemen verbessern.

Mit zunehmender operativer Erfahrung können höhere Autonomiegrade schrittweise eingeführt werden, indem die Autonomie von Entscheidungsunterstützungsfunktionen auf autonomere Fähigkeiten in verschiedenen Bereichen an Bord ausgeweitet wird.

Regulatorische und technische Anforderungen, die einen stufenweisen Ansatz verfolgen, gewährleisten progressive Absicherung, Prüfung und Validierung in jeder Phase, was letztendlich das Lernen aus realen Erfahrungen unterstützt und gleichzeitig Vertrauen zwischen Besatzung, Betreibern, Aufsichtsbehörden und anderen Interessengruppen aufbaut.

Überbrückung von Lücken in der Ergonomieentwicklung und -ausbildung

Die Berücksichtigung menschlicher Faktoren (Human Factors Engineering, HFE) bleibt eine der größten Herausforderungen auf dem Weg zu autonomen maritimen Operationen. Viele neue Technologien müssen zwar ihren Einfluss auf menschliche Aktivitäten berücksichtigen, doch Autonomie basiert grundlegend auf menschlicher Beteiligung. Jede autonome Funktion interagiert mit menschlichen Entscheidungen, der Überwachung und dem Eingreifen des Menschen, weshalb der menschliche Faktor nicht vernachlässigt werden darf.

Zu den aktuellen HFE-Lücken bei autonomen Systemen gehört die unzureichende Berücksichtigung der Frage, wie Menschen autonome Systeme überwachen, mit ihnen interagieren und in sie eingreifen werden. Zudem fehlen klare Definitionen und ein gemeinsamer Maßstab für die Bewertung autonomer Navigationslösungen.

Zudem überholt das Tempo der technologischen Entwicklung mittlerweile die Anpassungsfähigkeit des Personals. Fähigkeiten, Kompetenzen und Weiterbildungswege haben sich nicht im gleichen Maße wie die eingeführten Systeme weiterentwickelt. Dadurch entsteht eine immer größere Kluft zwischen den Möglichkeiten der Technologie und den Kompetenzen der Belegschaft. Ohne gezielte Investitionen in Schulungen und nutzerzentriertes Design wird diese Kluft weiter wachsen.

Verifizierung und Validierung sind weiterhin von zentraler Bedeutung für die Gewährleistung der Sicherheit autonomer Technologien. Herkömmliche Tests allein können nicht die gesamte Bandbreite an Szenarien erfassen, denen ein autonomes System auf See begegnen kann.

Als unverzichtbare Werkzeuge ermöglichen virtuelle Tests sowie Simulationen auf Systemebene und für vollständige Missionen Entwicklern und Prüfern, Grenzfälle, Belastungszustände und seltene Ereignisse zu untersuchen, die in realen Versuchen schwer oder unsicher zu reproduzieren wären. In Kombination mit realen Tests ergibt sich so ein umfassenderes Bild der Systemleistung.

Um Transparenz, Konsistenz und Vertrauen zu verbessern, könnten standardisierte virtuelle Test- und Bewertungsrahmen eine einheitlichere Beurteilung der Systemleistung unterstützen und gleichzeitig Daten generieren, die die regulatorische Entscheidungsfindung für MASS unterstützen.

Maritimer Trainingssimulator. Bildnachweis: Adobe Stock/evannovostro