Schwarm auf dem Wasser: Autonome Elektroboote sollen Berlins Straßen entlasten
Berlins Straßen sind voll, der Lieferverkehr wächst und Flächen für zusätzliche Logistikzentren sind knapp. Gleichzeitig verfügt die Hauptstadt über ein weit verzweigtes Netz aus Flüssen und Kanälen. Dieses könnte künftig wieder stärker für den Gütertransport genutzt werden. Genau hier setzt das Forschungsprojekt A-SWARM II der Technischen Universität Berlin an.
Die Idee: Ein Schwarm kleiner, elektrisch betriebener und autonom fahrender Wasserfahrzeuge transportiert Waren durch die Stadt. Die Boote können einzeln unterwegs sein oder sich zu größeren Verbänden koppeln. Am Ziel angekommen, trennen sie sich wieder und bringen ihre Ladung zu unterschiedlichen Umschlagpunkten.
„Berlin ist über Jahrzehnte auf dem Wasser versorgt worden. Mit A-SWARM II erforschen wir, wie diese vorhandene Infrastruktur für eine moderne, emissionsarme Stadtlogistik wieder aktiviert werden kann“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Gerd Holbach vom Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme der TU Berlin. Dabei gehe es nicht darum, den gesamten Lieferverkehr aufs Wasser zu verlagern. Gerade für die vorletzte Meile könnten die Wasserstraßen jedoch eine wichtige Entlastung darstellen.
Vom Paketzentrum aufs Wasser – und weiter mit dem Lastenrad
Zunächst steht der Pakettransport im Mittelpunkt. Die Sendungen sollen dabei nicht einzeln auf die Boote verladen werden. Stattdessen kommen standardisierte Wechselcontainer zum Einsatz, wie sie auch in der Lastenradlogistik verwendet werden können.
Die Container werden an einem Depot außerhalb oder am Rand der Stadt auf die Elektroboote geladen. Diese transportieren die Fracht autonom zu wassergelegenen Umschlagpunkten. Dort werden die Container an Land gebracht und von Fahrradkurieren oder anderen elektrischen Kleinfahrzeugen übernommen.
So könnte ein Teil der langen Wege zwischen Paketzentrum, Mikrohub und Zustellgebiet entfallen. Nach Berechnungen des Projekts könnten bei einem angenommenen Einzugsradius von fünf Kilometern um die Entladestellen zwischen einer und 1,8 Millionen Menschen erreicht werden.
Ein Bootsschwarm, der sich selbst organisiert
Das Herzstück des Projekts ist das modulare Prinzip. Die einzelnen Wasserfahrzeuge können selbstständig fahren, sich aber auch zu größeren Verbänden zusammenschließen. Auf längeren Strecken soll das Energie sparen: Eine stärkere Einheit kann den Verband schieben, während kleinere Boote mitgeführt werden.
Kurz vor dem Ziel können sich die Einheiten wieder trennen und unterschiedliche Stadtteile ansteuern. Ein Teil könnte beispielsweise Richtung Spandau fahren, ein anderer in die Innenstadt und ein weiterer nach Köpenick. Später könnten die Boote wieder zusammenfinden.
Damit dieses Konzept funktioniert, müssen die Fahrzeuge autonom navigieren, Hindernisse erkennen und untereinander kommunizieren. Besonders anspruchsvoll ist das automatische Koppeln. Dafür wird unter anderem ein magnetisches Kopplungssystem erprobt.
„In der klassischen Binnenschifffahrt geht jemand mit dem Tau an den Poller. Bei A-SWARM II muss dieser Vorgang automatisch funktionieren“, sagt Holbach. Das betreffe nicht nur das Fahren, sondern auch Koppeln und Entkoppeln, Energiemanagement und den sicheren Umgang mit der Ladung.
Autonome Logistik braucht automatischen Umschlag
Eine weitere Herausforderung ist das Be- und Entladen. Denn ein autonom fahrendes Boot bringt wenig, wenn am Ufer weiterhin aufwendige manuelle Arbeit notwendig ist.
Deshalb entwickelt das Projektteam auch Konzepte für eine automatisierte Umschlagstation. Die notwendige Technik, von Sensorik und Greifsystemen bis hin zu möglicher Ladeinfrastruktur, soll in einen 20-Fuß-Container integriert werden.
Die Lösung könnte flexibel einsetzbar sein und vergleichsweise wenig feste Infrastruktur am Ufer benötigen. Das ist gerade für Berlin interessant, wo viele frühere Umschlag- und Gewerbeflächen inzwischen für Wohnungen, Grünanlagen oder Freizeitangebote genutzt werden.
Vom Paket bis zum Müll
Die Einsatzmöglichkeiten könnten über den Paketversand hinausgehen. Unterschiedliche Güter stellen allerdings unterschiedliche Anforderungen an Transport und Ladungssicherung. Getränke, Lebensmittel, Abfälle oder andere Waren benötigen jeweils eigene Konzepte für Hygiene, Kühlung, Sicherung und Beladung.
Auch die Energieversorgung ist Teil der Forschung. Untersucht wird, wie hoch der tatsächliche Energiebedarf im Alltag ist und ob dezentrale Ladepunkte entlang der Wasserstraßen sinnvoll wären oder die Akkus für einen gesamten Betriebstag ausreichen.
Eine digitale Plattform soll künftig den gesamten Betrieb koordinieren. Sie könnte erfassen, wo sich die einzelnen Boote befinden, wie viel Energie sie noch haben, ob Wartungsbedarf besteht und welches Fahrzeug für welchen Transportauftrag am besten geeignet ist.
Reallabor für die Citylogistik der Zukunft
Die Boote werden derzeit im Berliner Westhafen erprobt. Schritt für Schritt lernen sie, autonom zu navigieren, Hindernissen auszuweichen und sich miteinander zu koppeln. Bis zum Projektende 2027 soll demonstriert werden, wie autonome Fahrt, automatisierter Umschlag und Paketlogistik zu einem funktionierenden Gesamtsystem verbunden werden können.
A-SWARM II baut auf dem Vorgängerprojekt A-SWARM auf und nutzt Synergien mit DigitalSOW, einem Projekt zur Digitalisierung und Automatisierung der Spree-Oder-Wasserstraße. Auch Erfahrungen aus der Praxis fließen ein: So sammeln Unternehmen bereits Erfahrungen mit elektrischen und solargestützten Schiffen für den Pakettransport in Berlin.
Noch sind allerdings technische und rechtliche Fragen offen. Während für autonome Fahrzeuge auf der Straße erste regulatorische Rahmenbedingungen bestehen, steht die autonome Binnenschifffahrt im urbanen Raum noch am Anfang.
Für die Forschenden geht es deshalb um mehr als ein neues Transportsystem. Es geht um die Frage, wie Städte ihre vorhandene Infrastruktur angesichts wachsender Lieferverkehre besser nutzen können.
„Wer in der Stadt wohnt, konsumiert auch – und was konsumiert wird, muss transportiert werden“, sagt Holbach. „Wenn wir die Straßen entlasten, Emissionen reduzieren und Logistikflächen effizienter nutzen wollen, müssen wir alle vorhandenen Verkehrswege neu denken. Das Wasser gehört dazu.“
Der „Schwarm auf dem Wasser“ könnte damit künftig eine neue Rolle in der urbanen Logistik übernehmen: elektrisch, flexibel und autonom und dort unterwegs, wo heute vor allem Ausflugsschiffe und Freizeitboote das Stadtbild prägen.
