Kategorie Innovation & Technologie - 17. Juli 2015

Monitoringsystem: Wie man eine Yacht überwacht

Wien – Skipper, die mit ihren Yachten hinaus in die Einsamkeit, in die Freiheit oder auch nur zu den besten Badeplätzen aufbrechen, sollten ein paar Grundregeln beachten. Es ziemt sich zum Beispiel nicht, Treibstoff aus dem Tank des Hafennachbars zu entwenden. Die Fäkaltanks, die sich bei längeren Ausfahrten füllen, dürfen nicht einfach ins Meer gespült werden. Und, ganz wichtig: Nach Möglichkeit sollten Schiffsführer ihre Seegefährte nicht auf Grund setzen.

Diese Probleme betreffen gerade Charterfirmen, die ihre Yachten etwa an die Freizeitkapitäne der Adria vermieten. Ihnen ist daran gelegen, auch noch einen Blick auf den Zustand des Schiffes zu werfen, wenn es längst am Horizont verschwunden ist, um durch die kroatische Inselwelt zu kreuzen. Derartige Unternehmen sind neben privaten Schiffseignern eine der Zielgruppen des Monitoringsystems Smartyacht, das das Forschungsunternehmen TeleConsult Austria gemeinsam mit dem Navigationsspezialisten GeoMatica entwickelt.

In dem Entwicklungsprojekt, das im Rahmen des Weltraumprogramms Asap der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG vom Verkehrsministerium unterstützt wird, sollen eine ganze Reihe von Sensoren den Eigentümern über den aktuellen Zustand ihrer Yacht Auskunft geben, obwohl sie selbst gerade nicht vor Ort sind. „Wir verwenden globale Navigationssatellitensysteme wie GPS oder Galileo für ein georeferenziertes Monitoring. Das Wissen, wo sich das Schiff wann befindet, ist die Grundlage unserer Sicherheitssysteme“, erklärt Philipp Berglez von TeleConsult.

Liegt das Schiff unbemannt im Hafen, soll das System zum Beispiel Einbrüche, Brandfälle oder das Eindringen von Wasser melden. Auf See protokolliert es dagegen nicht nur die Manöver des aktuellen Schiffsführers, sondern soll ihn auch warnen, wenn die Yacht Gefahr läuft, auf Grund zu laufen.

Das zentrale Element des Überwachungssystems ist ein Minicomputer mit geringem Stromverbrauch, der auf der Yacht installiert wird. In ihm laufen alle Sensorinformationen zusammen. Glasbruch- und Türkontaktsensoren sowie Bewegungsmelder registrieren ein unerlaubtes Eindringen. Rauchmelder warnen bei Bränden, Feuchtigkeitssensoren machen auf drohende Schimmelbildung aufmerksam, zählt Berglez auf.

Dazu wird die Batteriespannung registriert, etwa um ihr unbemerktes Entleeren durch Kriechstrom zu verhindern. Ein Wassereinbruchssensor am tiefsten Punkt des Schiffs meldet Lecks, die man von außen vielleicht gar nicht erkennt, die aber zu einem langsamen Sinken der Yacht im Hafen führen könnte. Die zahlreichen Sensoren werden von Algorithmen verwaltet, die darüber entscheiden, welche Maßnahmen bei Werten außerhalb der Norm zu treffen sind.

Yacht schickt Alarm-SMS

Bei Bedarf schickt das System per Hafen-WLAN, integrierter Mobilfunk- oder Satellitenkommunikation dem Schiffseigentümer oder auch der Hafenverwaltung eine Alarm-SMS über den potenziellen Schadensfall auf der überwachten Yacht. Die Empfänger können sich dann in ein entsprechendes Web-Interface einloggen, das die vielfältige Sensorinformation grafisch anhand eines virtuellen Modells aufbereitet.

Berglez ist dabei mit seinen Kollegen für den Softwareteil des Systems zuständig – von den Algorithmen, die die Sensoren auslesen, über den Entscheidungsbaum für die Alarmierung bis hin zur Gestaltung des Onlinedienstes, der einen Überblick über die möglichen Schadensfälle auf der Yacht gibt.

Entfernt sich das Schiff aus dem Hafen, stehen vor allem Grundberührungen im Fokus der Überwachungstechnik. Mit der starken Zunahme des Yachttourismus in der Adria seien derartige Vorfälle, bei denen auch immer wieder Menschen zu Schaden kommen, zu einem großen Thema geworden, erläutert Berglez. Die Schiffsführer müssen von ihrer Ausbildung her befähigt sein, anhand von konventionellen Papierkarten zu navigieren. Das Smartyacht-System soll die Freizeitskipper aber zusätzlich darauf aufmerksam machen, wenn sie sich mit ihrer Yacht einer kartografierten Untiefe nähern.

Virtuelle Schutzhülle

Die Generierung dieser Warnungen sei der innovativste und am meisten herausfordernde Teil des Projekts, erklärt Berglez. Aus den Positions- und Geschwindigkeitsdaten, den Schiffsdimensionen, sowie aus aktuellen Wetter- und Strömungsdaten soll eine sich in Echtzeit anpassende Sicherheitszone rund um die Yacht errechnet werden, die mit digitalen Seekarten abgeglichen wird.

„Diese virtuelle Sicherheitshülle ragt beispielsweise bei hoher Geschwindigkeit weit über den Schiffsbug hinaus. Bei langsamer Fahrt verharrt sie dagegen nahe an der Yacht“, so Berglez. Besteht laut diesem Bewegungsmodell die Gefahr einer Grundberührung, wird der Schiffsführer informiert. Protokolle über die Manöver inklusive tatsächlicher Grundberührungen sind für den Eigentümer nach der nächsten Informationsübertragung einsehbar.

Sensoren befinden sich auch im Dieselfilter und in dem erwähnten Fäkaltank des Schiffs. Der eine gibt Auskunft darüber, ob Wasser eindringt und somit ein Motorausfall droht, was gerade in küstennahen Gewässern zu Kollisionen führen kann. Der andere soll die Einhaltung von Umweltauflagen garantieren, erläutert Berglez. „Durch die vielen Yachten, die ihre Fäkalientanks auf hoher See auspumpen, kommt es zu einer starken Verschmutzung in den Gewässern der Adria.“ (Alois Pumhösel, 17.7.2015)