Ökonomisches Assistenzsystem für die Bodenseeschifffahrt

Illustration Ökonomisches Assistenzsystem für die Bodenseeschifffahrt

© Stadt Konstanz | Designstudio Eminent

Ökonomisches Assistenzsystem für die Bodenseeschifffahrt

Das Projekt soll mit Hilfe von KI-assistierte Komponenten den Betrieb des voll-elektrischen Schiffes MS Mainau optimieren. Um energieeffizient zu manövrieren, sollen die SchiffsführerInnen durch einen digitalen Zwilling unterstützt werden. Dieser beinhaltet ein mathematisches, datenbasiertes Modell des Schiffs und berechnet unter Berücksichtigung von Wind- und Strömungsverhältnissen den optimalen Kurs. Dieser Pfad wird mit einem optimalen Geschwindigkeitsprofil versehen, so dass insgesamt ein energieoptimales Manöver geplant wird, welches neben dem Parameter Energieverbrauch weitere Randbedingungen, wie Zeitbedarf und Sicherheit berücksichtigt. Perspektivisch könnten die Ergebnisse aus dem Projekt für weitere Schiffe bzw. Fähren genutzt werden und darüber hinaus in die Planung eines teilautonomen Wasserbootes einfließen.

Aktuelles aus dem Projekt

Die MS Mainau im Hafen

HTWG Konstanz | Homburger

Gespeichert von Team Smart Green City am
16
07
2025

Reichweitentest mit der MS Insel Mainau

Das vollelektrische Fahrgastschiff MS Insel Mainau der Bodensee-Schiffsbetriebe (BSB) hat beim Reichweitentest am 10. Juli beeindruckende 211,3 Kilometer zurückgelegt.

Projektgruppe auf Deck der MS Insel Mainau

Stadt Konstanz, Bodensee-Schiffsbetriebe GmbH

Gespeichert von Team Smart Green City am
13
06
2024

Projektauftakt auf der MS Insel Mainau

Das Smart Green City Projekt „Ökonomisches Assistenzsystem für die Bodenseeschifffahrt“ von der Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung (HTWG), Universität Konstanz sowie den Bodensee-Schiffsbetriebe GmbH (BSB) startet in die Umsetzung.

Projektziele

Ziele des Projektes sind:

  • die Erstellung eines mathematischen, datenbasierten Modells (Digitaler Zwilling)
  • bis zu 20 % Energieeinsparung durch assistierten Betrieb des Schiffes
  • die Erklärung und Visualisierung der eingesetzten KI zur Erreichung von Verständnis und Akzeptanz bei den SchiffsführerInnen, BürgerInnen und TouristInnen

Das Projekt trägt zu folgenden Zielbildern bei:

Beitrag des Projekts zum Klimaschutz

Der Betrieb von Fährschiffen unterliegt starken energetischen Schwankungen infolge externer Umweltfaktoren und unterschiedlicher Fahrweisen. Ziel des Projekts ist es, den Energieverbrauch des vollelektrischen Schiffes MS Insel Mainau durch ein intelligentes Assistenzsystem zu minimieren. Um die komplexen Umwelteinflüsse wie Wind und Strömung auf die Schiffsdynamik nutzbar zu machen, kommt ein digitaler Zwilling der Fähre zum Einsatz.

Meilensteine

2. Quartal 2024

Projektstart Ökonomisches Assistenzsystem für die Bodenseeschifffahrt

Q1 2025

Initiale Erfassung von 92 Datenpunkten auf der MS Insel Mainau

unter anderem Bewegungszustand, Batterie und Leistung

Q2 2025

Reichweitentest mit MS Insel Mainau durchgeführt

Q2 2025

Datenerfassung und Datenpipeline in Benutzung

Q2 2

Erster visueller Prototyp implementiert

Q3 2025

Implementierung des digitalen Zwillings und Parameteridentifikation abgeschlossen

Q4 2025

Optimierungsalgorithmen implementiert

Q2/Q3 2026

Assistenzsystem in Testphase auf der MS Insel Mainau

Q4 2026

Assistenzsystem unterstützt den energieoptimalem Betrieb der MS Insel Mainau

Q4 2026

Projektabschluss Ökonomisches Assistenzsystem für die Bodenseeschifffahrt

Portrait Johannes Reuter

Hochschule Konstanz HTWG

Regelungstechnik und Sensordatenfusion

jreuter@htwg-konstanz.de

Prof. Dr. Johannes Reuter
Projektleitung
Portrait Hannes Homburger

Hochschule Konstanz HTWG

Regelungstechnik und Sensordatenfusion

hhomburg@htwg-konstanz.de

Hannes Homburger
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Stefan Wirtensohn

Hochschule Konstanz HTWG

Regelungstechnik und Sensordatenfusion

stwirten@htwg-konstanz.de

Stefan Wirtensohn
Partner

Bodensee-Schiffsbetriebe GmbH

Geschäftsführung

 

Christoph Witte
Rolle der Person
Portrait Daniel Keim

Universität Konstanz

Datenanalyse und Visualisierung

keim@uni-konstanz.de

Prof. Dr. Daniel Keim
Portrait Maximilian Fischer

Universität Konstanz

Datenanalyse und Visualisierung

max.fischer@uni-konstanz.de

Dr. Maximilian Fischer
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Platzhalter

Universität Konstanz

Datenanalyse und Visualisierung

bastian.jaeckl@uni-konstanz.de

Bastian Jäckl
Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Ideen, die in das Projekt einfließen

Rund 190 Ideen wurden im Rahmen der Ideensammlung und dem weiteren Beteiligungsprozess zwischen Dezember 2022 und März 2023 eingereicht. Folgende Ideen sind entweder bereits in die  Formulierung der Projektidee eingeflossen oder werden bei ihrer Weiterentwicklung berücksichtigt.

Eine Übersicht über alle eingegangenen Projekte finden Sie hier.

Weitere Informationen zur BürgerInnenbeteiligung in der Strategiephase finden Sie hier.