Noorwegen gaat het grote Trondheim Fjord gebruiken voor het testen van onbemande vaartuigen. Het 130 kilometer lange fjord in Midden-Noorwegen moet niet alleen een ‘speelplaats’ en testlab worden voor onbemande schepen, maar voor alle soorten drones. De Noren willen hiermee wereldwijd koploper worden in de ontwikkeling van autonome systemen voor de scheepvaart.

• Noors testfjord voor onbemande vaartuigen

Door Erik van Huizen
‘Voor zover ik weet is dit het eerste gebied ter wereld dat helemaal is vrijgemaakt voor het testen van autonome technologie’, zegt professor Asgeir Johan Sørensen. Als directeur van het Centre for Autonomous Marine Operations and Systems van de technische universiteit (NTNU) in het Noorse Trondheim zegt hij de mensheid te zullen verrassen met wat in de nabije toekomst allemaal mogelijk is. ‘Ik ben zelf echt ontzettend verbaasd over de snelheid waarmee autonome technologie zich ontwikkelt. Ik ben dan ook blij met ons testlab in het Trondheim Fjord. Het is een mooi voorbeeld van samenwerking tussen overheid, industrie, onderzoek en onderwijs.’

Voorste linies
Belangrijk argument voor de keuze van het Trondheim Fjord was het grote aantal bedrijven rondom het fjord met expertise rondom autonoom varen. De initiatiefnemers van het testlab, de technische Universiteit (NTNU) van Trondheim, Kongsberg Seatex, Sintef Ocean en Maritime Robotics, zitten er allemaal. Ze hebben nu een praktijklaboratorium voor hun deur. Maar het fjord is ook beschikbaar voor andere bedrijven. Zo is onder meer ook Rolls-Royce Marine betrokken bij het project.

Collega-professor Ingrid Schjølberg van de afdeling oceanen van het NTNU vindt het voor een maritiem land als Noorwegen belangrijk dat het op het gebied van maritiem onderzoek in de voorste linies opereert. ‘Daarom is dit testlab zo belangrijk voor ons. Het geeft Noorwegen een grote voorsprong op de concurrentie. Na de herstructurering van de olie- en gassector zijn wij nu het decor voor de grote sprong voorwaarts als het gaat om autonoom varen.’

Volle kracht vooruit
Voor het gebruik van autonome technologie in de scheepvaart, moeten volgens professor Sørensen intelligente systemen worden ontwikkeld die menselijke waarneming en interventie automatiseren. Dergelijke systemen worden al toegepast in auto’s, zoals cruise control en systemen om botsingen te vermijden. Ook de automatische piloot in vliegtuigen kan onder deze systemen worden geschaard. En onbemande systemen worden ook al jaren gebruikt in de olie- en gasindustrie. De controlekamer verplaatst hierbij van de installatie op zee naar een centrum op de wal. De communicatie met, en de aansturing van de installatie verloopt via satellieten. ‘De systemen ter plekke moeten bij een uitvallende verbinding wel in staat zijn voor zichzelf te denken en zelf beslissingen te nemen’, verklaart Sørensen. ‘Het verst zijn we hiermee bij onbemande duikvaartuigen. Wat wij nu gaan onderzoeken is of we dit ook voor elkaar kunnen krijgen voor grote onbemande schepen die lading, en misschien ook wel passagiers vervoeren. En dit gaan we met volle kracht doen. Want ook het milieu kan profiteren van autonoom en onbemand varen.’

Ladingafhankelijk
Een van de grote voordelen van de onbemande schepen is volgens Sørensen dat aan boord geen bemanningsverblijven meer nodig zijn. Dit zorgt ervoor dat een schip meer lading kan meenemen en ze eenvoudiger en goedkoper kunnen worden gebouwd. ‘En onbemand vrachtverkeer kan ons ook een veel meer gedifferentieerd patroon van transport geven. We kunnen wellicht autonome schepen laten varen die elk een speciaal soort lading meenemen. Want sommige producten moeten snel op hun bestemming zijn, terwijl voor andere ladingsoorten snelheid veel minder van belang is. De snelheid waarmee het schip van de toekomst vaart, kunnen we dan aanpassen aan de ladingsoort. En een langzamer schip, verbruikt minder brandstof.’

Piraterij
Juist vanwege het ontbreken van bemanning, kan volgens Sørensen bij de bouw al rekening worden gehouden met de gevaren van piraterij. ‘Omdat je geen rekening hoeft te houden met mensen, kunnen schepen zo worden gebouwd dat ze zo min mogelijk kwetsbaar zijn voor aanvallen. Er moeten dan nog wel nieuwe standaarden en regels moeten komen voor cyber security.’

Sørensen wijst erop dat de snelle ontwikkeling in het autonome varen, behalve voor technische uitdagingen, ook belangrijke nieuwe vraagstukken opwerpt op het gebied van risicomanagement. ‘Ik verwacht dat dit de voornaamste bottleneck wordt voor de verdere ontwikkeling van de technologie. Voor overheden en classificatiebureaus blijft het een grote klus om hier normen en voorschriften voor vast te stellen.’

Risico’s
Professor Ingrid Bouwer Utne, zij is directeur van de afdeling maritieme techniek van de NTNU, doet onderzoek op het gebied van risico-evaluatie, onderhoud en beheer van mariene systemen. Volgens haar is moeilijk te voorspellen wat er allemaal mis zou kunnen gaan. ‘Het onderzoek naar risicobeheersing komt bij de invoering van nieuwe technologie vaak pas op het laatste moment in beeld. Nieuwe regels voor nieuwe technologieën komen ook meestal pas nadat er al ongelukken zijn gebeurd. En hoewel automatisering van schepen niet eens zozeer een nieuw fenomeen is, worden de systemen wel steeds ingewikkelder en de afhankelijkheid ervan steeds groter.’

Toch zijn de professoren optimistisch. Robotschepen moeten in hoge mate in staat zijn zelfstandig problemen en ongewenste situaties op te lossen. Maar er is geen reden aan te nemen dat dat niet zou lukken.

Nooit meer aanvaringen

TRONDHEIM Ook directeur Gard Ueland van Kongsberg Seatex is overtuigd dat de scheepvaart voor grote veranderingen staat. ‘We zien nu al hoe autonomie bijna gewoon wordt voor voertuigen op het land. Dit gaat ook in de scheepvaart leiden tot slimme schepen, die de vaart veiliger en efficiënter maken. En ik denk dat veel van deze technologie straks uit Trondheim komt.’

Kongsberg gaat in het Trondheim Fjord samen met NTNU, DNV GL en Maritime Robotics in het Autosea-project onder meer onderzoek doen naar het automatisch voorkomen van aanvaringen op zee. Hiervoor worden de schepen, naast de conventionele radar, voorzien van andere sensor-technieken zoals camera’s, infrarood en Laser Imaging Detection And Ranging (Lidar). Bij Lidar wordt met laser de afstand tot een object bepaald.

Dit onderzoek moet er niet alleen voor zorgen dat robotschepen niet met elkaar in aanvaring komen, maar ook dat ze kleinere voorwerpen op zee kunnen herkennen en daarop kunnen reageren. (EvH)

Binnen vijf tot tien jaar

TRONDHEIM – De Noren verwachten dat er binnen vijf tot tien jaar onbemande schepen varen. Autonoom varen duurt nog wat langer, maar in het Trondheim Fjord experimenteert Maritime Robotics al met de Mariner USV.

De Mariner is 5,60 meter lang, weegt 1700 kilo en is vrijwel onderhoudsvrij. Een Volvo Penta D3 dieselmotor en een waterjet geven het vaartuig een snelheid van 30 knopen. In het ruim is plaats voor ongeveer een kuub lading. Meestal zal dat apparatuur zijn voor onderzoek, zoals camera’s, radars, echo- en sonarsystemen. Maritime Robotica verwacht het bootje namelijk vooral te kunnen verkopen aan overheden voor militair gebruik en voor milieu-onderzoek.

De Mariner vaart nog niet autonoom, maar wordt vanaf de wal bestuurd via het Vehicle Control Station (VCS). De Mariner grijpt wel al zelfstandig in als een aanvaring dreigt. (EvH)