Schwarmrobotik

Das Konzept Schwarmrobotik beschreibt einen autonomen Roboterschwarm, der Frachtschiffe während des Lösch- und Ladevorgangs im Hafenterminal reinigt.

Bachelorthesis von
Franziska Mack und Julian Kohr

Betreuer:
Professor Gerhard Reichert
Professor Gabriele N. Reichert

Biofouling, der Bewuchs von Oberflächen unter Wasser mit Algen und Muscheln, stellt für die Schifffahrtsindustrie ein großes wirtschaftliches Problem dar.
Schiffe sind von einer massiven Erhöhung des Reibungswiderstandes betroffen, die den Treibstoffverbrauch je nach Bewuchsstärke um bis zu 40% steigen lässt. Hinzu kommen verkürzte Wartungsintervalle, die jährliche Mehrausgaben in Milliardenhöhe verursachen. Biozide Anstriche unterbinden zwar den Bewuchs, reichern sich allerdings im Wasser an und können durch die Nahrungskette bis in den menschlichen Körper gelangen.

Das Konzept Schwarmrobotik beschreibt einen autonomen Roboterschwarm, der Frachtschiffe während des Lösch- und Ladevorgangs im Hafenterminal reinigt. Das System besteht aus autonomen Einheiten, die sich explorativ durch das Hafenbecken bewegen und selbstständig ihre Arbeit verrichten.

Die Eigenschaften des Schwarms machen es in seiner Anzahl skalierbar, somit anpassbar an Größe und Betrieb im Terminal und robust gegen den Ausfall einzelner Einheiten. Die Reinigung der einlaufenden Schiffe erfolgt schonend, mittels Wasserhochdruck.

Positive Effekte sind die Vergrößerung der Abstände zwischen zeit- und kostenintensiven Inspektionen im Trockendock und die Reduzierung von klimaschädlichen Abgasen.

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