„LetsROC“ entwickelt Leitstelle für autonome Schiffe

Im Mittelpunkt stehen die Aufgaben der Operateure, die Mensch-Maschine-Schnittstelle und der Nachweis eines sicheren Betriebs. Koordiniert wird das Projekt von Airbus Defence and Space. Beteiligt sind das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, die Hochschule Bremen, Humatects und inTrim. Die Reedereien Scandlines und Bernhard Schulte sowie das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) begleiten das Vorhaben als assoziierte Partner.

Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Projekt ist zunächst auf 32 Monate angelegt. Ziel ist eine Mensch-Maschine-Interaktion, die es Operatoren an Land ermöglicht, mindestens ebenso sicher zu entscheiden wie eine Besatzung an Bord. Gleichzeitig sollen Voraussetzungen für höhere Automatisierungsgrade in der Handelsschifffahrt geschaffen werden.

Ein Operator für mehrere Schiffe

Anders als bei Ansätzen, bei denen ein Operator jeweils ein Schiff fernsteuert, verfolgt „LetsROC“ ein skalierbares Konzept. Ein Operator soll mehrere Maritime Autonomous Surface Ships gleichzeitig überwachen und nur bei Bedarf intensiver eingreifen.

Dafür sind drei Betriebsmodi vorgesehen. Im Monitoring-Modus beobachtet der Operator mehrere Schiffe parallel. Erkennt das System eine kritische Entwicklung, wird die Situation an ihn weitergegeben. Im Assistenzmodus unterstützt der Operator die Bordsysteme bei komplexen Manövern oder Situationen, die von der Automatisierung nicht eindeutig bewertet werden können. Bei technischen Störungen, Notfällen oder unerwarteten Verkehrslagen kann er die Kontrolle vorübergehend vollständig übernehmen.

Bei der Entwicklung greift das Projekt auch auf Erkenntnisse aus der Luftfahrt zurück. Erfahrungen mit Remote Pilots von Drohnen und elektrisch betriebenen Senkrechtstartern sollen unter anderem bei Fragen zum Situationsbewusstsein, zu Wahrnehmungsverzerrungen und zu den notwendigen Kompetenzen der Operateure einfließen.

Informationen abhängig von der Betriebslage

Eine zentrale Rolle spielt die Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle. Sie soll nicht möglichst viele Daten anzeigen, sondern jeweils die Informationen bereitstellen, die in der konkreten Betriebssituation benötigt werden.

Verkehrs- und Sensordaten sollen dafür zusammengeführt und mit regelbasierten sowie KI-gestützten Verfahren ausgewertet werden. Ereignisse, Manöver, Anomalien und Risiken können anschließend unter anderem in interaktiven Karten und einer Ereignisliste dargestellt werden.

Für die aktive Fernsteuerung ist ein separates Steuerungs-Display vorgesehen. Nicht benötigte Informationen sollen ausgeblendet werden, um die Belastung des Operators in kritischen Situationen zu begrenzen. Eine kontextbasierte Prozedurassistenz mit Explainable AI soll zudem Handlungsempfehlungen geben und gleichzeitig nachvollziehbar machen, auf welcher Grundlage die künstliche Intelligenz diese erstellt.

Tests zunächst im Simulator

Die Mensch-Maschine-Schnittstelle soll in mehreren Stufen entwickelt und validiert werden. Zunächst werden ROC-Operateure durch kognitive Menschmodelle simuliert. Damit sollen unter anderem Auswirkungen auf Situationsbewusstsein, Reaktionsgeschwindigkeit und Arbeitsbelastung untersucht werden.

Anschließend testen Probanden die Systeme in simulierten Szenarien an den Brückensimulatoren der Hochschule Bremen. Nach einer Überarbeitung folgt eine weitere Human-in-the-loop-Validierung. Sicherheitslücken sollen so bereits vor späteren Tests mit realen Schiffen erkannt werden.

Die Szenarien reichen vom regulären Schiffsbetrieb über Navigation und Manöver in dichtem Verkehr bis hin zu technischen Störungen, Kollisionsvermeidung und medizinischen Evakuierungen. Gemeinsam mit den beteiligten Reedereien sollen daraus Anforderungen an Technik, Operatoren und Validierung abgeleitet werden.

Die Ergebnisse sollen auch Behörden und Regulierern als Grundlage für künftige Zertifizierungsstandards dienen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf Human Factors, die nach Angaben des Projekts im derzeit entstehenden MASS-Code der International Maritime Organization noch nicht umfassend berücksichtigt werden.

„Let’sROC“ versteht Remote Operation Centers dabei nicht nur als Übergangslösung auf dem Weg zu stärker automatisierten Schiffen. Auch bei hohen Automatisierungsgraden soll menschliche Expertise insbesondere bei Ausnahmesituationen, strategischen Entscheidungen und der Überwachung komplexer Systeme eine wichtige Rolle behalten.