Autonomes Boot Erste erfolgreiche autonome Seeüberquerung auf Schweizer Gewässern

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Das unbemannte Forschungsboot WALL-B durchquerte ohne externe Intervention den Bielersee über eine Strecke von 5,3 Kilometern. Zwei Studierende des Bachelors in Automobil- und Fahrzeugtechnik der Berner Fachhochschule BFH entwickelten im Rahmen ihrer Diplomarbeit ein autonomes Navigations- und Steuerungssystem für das Boot. WALL-B kann am 20. September in Vauffelin anlässlich des Techdays besichtigt werden.

Das Projekt startete im Jahr 2021

Fünf motivierte Studierende begannen bereits 2021 mit dem Bau des Forschungsbootes «WALL-B», welches mit einem elektrischen Antrieb, einer mechatronischen Rudersteuerung, diverser Sensorik und Kommunikationstechnik ausgestattet wurde. Der Name «WALL-B» wurde damals vom etwas duseligen und liebenswerten Roboter aus dem gleichnamigen Film «WALL-E» abgeleitet und steht für «Waste Allocation Lake Line – Bienne». Die Idee der Studierenden war es, den Bielersee mit Hilfe des Forschungsboots nach interessanten Objekten abzusuchen oder von unerwünschtem und störendem Abfall zu befreien.

Zudem schlummert in den Köpfen der jungen Ingenieure die Vision einer Atlantiküberquerung, an welcher sich bereits mehrere internationale Teams an der «Microtransat Challenge» erfolglos die Zähne ausgebissen haben.

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Die Jungfernfahrt erfolgte noch mit einer Fernsteuerung über das öffentliche Mobiltelefonnetz. Da die entsprechende Software zur autonomen Navigation und Steuerung fehlte.

Das Boot wird autonom

Im Herbstsemester 2023 griffen die beiden Studenten Janik Baltisberger und Mattia Ortelli aus der Automobil- und Fahrzeugtechnik die Idee des Projektes wieder auf und integrierten im Rahmen ihrer Projekt- und Diplomarbeit ein entsprechendes Navigations- und Steuersystem, welches die Routenplanung und den autonomen Betrieb des Bootes ermöglichte.

Um die Funktionen unter realen Bedingungen zu testen, sollte am 2. Juli 2024 das Boot einen Dreieckskurs von Wingreis nach Mörigen und wieder zurück ohne externe Intervention und Fernsteuerung selbstständig abfahren. Rechtzeitig auf den Termin konnte eine entsprechende Bewilligung unter Einhaltung gewisser Vorgaben beim kantonalen Schifffahrtsamt für die Seeüberquerung eingeholt werden.

Eine dieser Vorgaben, nämlich die kontinuierliche Funküberwachung und Notstopp-Funktion führte vor dem eigentlichen Start für Nervosität im Team. Die permanente Mobiltelefonverbindung konnte nicht zuverlässig aufgebaut werden. Nach knapp einer Stunde war der Fehler jedoch behoben und das Boot nahm kurz vor 9 Uhr seinen Kurs zu seiner Pionierfahrt auf. Die ganze Mission verlief ohne weitere Zwischenfälle, sodass nach einer knappen Stunde die Einfahrt im Hafen Wingreis gefeiert werden konnte. Auch der solare Antrieb des Bootes mittels Photovoltaikzellen erwies sich als sehr effizient: Die 5,3 Kilometer lange Strecke konnte trotz bedecktem Himmel nahezu energieautark zurückgelegt werden. Die erste offizielle Fahrt mit einem unbemannten, autonomen Boot auf Schweizer Gewässern war geglückt.

Die Zukunft von WALL-B

Nach erfolgreichem Abschluss des Projekts formieren sich bereits neue Ideen bei den Bieler Ingenieur*innen: So sollen zukünftig die Rechenleistung der eingesetzten Computer und die Kommunikationsschnittstelle erweitert und verbessert werden. Damit soll die Voraussetzung für die Beantragung einer Zulassung ohne permanente Überwachung und ohne Begleitboot auf den Berner Gewässern geschaffen werden. Diese Zulassung ist eine wichtige Bedingung, damit das Boot im Sinne der ursprünglichen Idee der Studierenden zur Entrümpelung des Sees oder für wissenschaftliche Aufgaben eingesetzt werden kann.

Ausserdem träumt das Team rund um das Projekt «WALL-B» bereits von einer grossen Schwester, welche auch gegenüber den meterhohen Wellen und den gigantischen Frachtern quer über den Atlantik bestehen kann.

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