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Ausrüstung

Zielgenau an den Liegeplatz

Johannes Erdmann am 27.04.2020

Hafenmanöver sind oftmals nicht ganz einfach. Schön, wenn man das Ruder abgeben kann an ein Dockingsystem

Geradeaus fahren ist nicht schwierig. Nicht ohne Grund wird jedoch das Steuer bei Hafenmanövern häufig an den Eigner oder Skipper abgegeben, denn hier sind Können und Konzentration gefragt. Kommen dann auch noch Wind und Strom ins Spiel, gerät manchmal selbst der ins Schwitzen.

Um das Anlegen zumindest im Hei­mat­ha­fen etwas entspannter zu gestalten, sind viele Eigner sehr erfinderisch, ihre Box zu optimieren. Sei es durch das passende Ablängen der Festmacherleinen, die feste stegseitige Montage von Fendern am Bug und an den Seiten – oder gar, indem die Box mit einem System von V-förmigen Fangleinen versehen wird, in die man beim Anlegen nur langsam eindampfen muss, sodass man in gutem Abstand zum Steg zu liegen kommt.

In den vergangenen Jahrzehnten wurden unzählige Patente angemeldet für Hilfsmittel, die das Anlegen einfacher machen sollen. Doch nichts ist angenehmer, als das Kommando einfach an einen erfahrenen Steuermann abgeben zu können, sobald es brenzlig wird.

In Zeiten der Assistenzsysteme im Flug- und Straßenverkehr und der Erforschung des autonomen Fahrens war es deshalb nur noch eine Frage der Zeit, bis die Marinebranche ein System auf den Markt bringen würde, das die Sorge des Anlegens komplett abnimmt.

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Praktisch einen virtuellen Steuermann, der mit wachen Augen und erfahrenen Händen das Schiff mit gekonntem Schwung an die Pier bringt. Auch wenn noch kein Anbieter ein fertiges System entwickelt hat, das in Serie verkauft wird oder gar universell von Yacht zu Yacht mitgenommen werden kann, so haben doch bereits zwei Anbieter Systeme vorgestellt, die das Schiff sauber an den Steg manövrieren.

In BOOTE 8/19 haben wir bereits unsere Erfahrungen mit dem Docksense-System von Raymarine wiedergegeben. Das Volvo-Docking-System steuert das Anlegemanöver sogar völlig autonom.

Voraussetzungen

Damit ein Schiff automatisiert am Steg anlegen kann, sind zwei Dinge nötig: Zunächst muss der Steuercomputer mithilfe von GPS, Kameras und Sensoren seine Position und Umgebung erkennen, um Hindernisse wahrnehmen und seinen Weg ans Ziel finden zu können.

Ist das Umfeld erkannt, übernimmt dann ein zweites System die Steuerung des Schiffs, indem es auf den Gashebel und die Steuerung zugreift.

Als Basis ist eine Joystick-Steuerung nötig, die entweder mit zwei drehbaren Maschinen (IPS, Z-Antrieb, Außenborder) gekoppelt ist oder alternativ mit einer Maschine mit fester Welle und Bug-/Heck-
strahlruder. Sehr ausgeklügelt und etabliert sind die IPS-Antriebe von Volvo.

Nach Aktivierung des Joysticks reagieren die Antriebe computergesteuert auf jede Bewegung, drehen sich gemeinsam oder gegensätzlich, geben vorwärts oder rückwärts Gas. Auf dieses Weise lässt sich das Schiff ganz intuitiv und zentimetergenau mit auch beiden Motoren um die eigene Achse rotieren, auf der Stelle halten – oder sogar seitwärts bewegen: Drückt der Skipper den Joystick nach Steuerbord, schiebt die eine Maschine das Heck des Boots auf den Steg zu.

Der Gyro innerhalb des Kursrechners erkennt sofort, dass das Boot eine Drehbewegung einleiten will, woraufhin der Kursrechner die Schraube des anderen Motors durch Vor- und Rückwärtsbewegungen nutzt, um zu verhindern, dass sich das Schiff dreht oder vorwärts bewegt. Stattdessen hält er den Bug in derselben Himmelsrichtung.

Während auf der Backbordseite eine Menge Schraubenwasser das Hafenbecken aufschäumt, bewegt sich das Schiff langsam und direkt seitlich auf den Steg zu.

Per Joystick genau ans Ziel

Ähnliche Joystick-Steuersysteme haben die Außenborder-Hersteller Mercury, Yamaha und Evinrude im Programm, ebenso der Schaltungshersteller Seastar mit seiner multikompatiblen Lösung Optimus 360 zum Modernisieren älterer Boote. Auch hier klappen nach Aktivierung die Außenbordmotoren je nach Ansteuerung einzeln
bis zu 30 Grad nach außen, damit der Schrau­benstrom vor- oder rückwärts in diagonaler Richtung unter dem Schiff durchgeleitet werden kann.

Auf diese Weise lässt es sich wie beim Volvo-IPS-System mit beiden Motoren zweidimensional völlig frei manövrieren. Die Joystick-Steuerungen für Außenborder verfügen zudem über einen "virtuellen Anker". Die markeneigenen Bezeichnungen "Skyhook", "Set Point" oder "Stay" beschreiben die Funktion, mit der das Boot GPS-gesteuert auf der Stelle gehalten wird.

Ein gutes Gefühl auch, einfach den Joystick loslassen zu können, wenn es zu brenzlig wird, und das Schiff bleibt einfach auf Position stehen, als würde man beim Einparken des Autos auf die Bremse steigen und seine nächsten Schritte überdenken.

Ein Privileg, das Bootsfahrern durch Seitenwind und das Verdriften des Schiffs bisher vorenthalten blieb.

In den USA wird der Modus häufig beim Angeln in Gezeitenrevieren genutzt, damit niemand das Boot aktiv auf der Stelle halten muss. Bei einigen Systemen ist der Positionshaltemodus zugleich mit der Funktion des Kurshaltens kombinierbar, etwa um den Bug in den Wellen zu halten.

Doch auch beim Anlegen ist die Funktion sehr hilfreich: Wenn der Skipper die Hände frei haben muss, um Leinen und Fender zu präparieren, hält sich das Boot selbstständig auf Position und kommt nicht in die Verlegenheit, auf Drift zu gehen.

All diese Funktionen kombiniert Raymarine in seinem Docking-System: Docksense sorgt nach Übernahme der Steuerung nicht nur dafür, dass das Schiff mit dem Joystick zielgenau in die Box manö­vriert werden kann oder beim "Loslassen" des Joy­sticks einfach die Position hält. Zusätzlich umgibt ein etwa ein Meter breiter virtueller Fender das ganze Boot und verhindert reell, dass andere Schiffe oder Hindernisse dem Boot zu nahe kommen.

Bei Hafenmanövern stoppt das System die Fahrt des Schiffs sogar rechtzeitig auf, damit der virtuelle Fender nicht "platt gedrückt" wird, oder leitet in brenzligen Situationen eigenständig Ausweichmanöver ein. Auch die beiden unsichtbaren Einflüsse Seitenwind und Gegenstrom stellen mit dem neuen Docking-System keine Gefahren mehr dar, denn es erkennt frühzeitig ein Vertreiben und hält dagegen.

Halb automatisch

Übertragen auf das Bild vom virtuellen Steuermann, stellen an Bord der in BOOTE 8/19 getesteten Prestige 460 insgesamt fünf Stereokameras von FLIR die Augen dar, die rund um das Schiff montiert sind. Zwei vorn, zwei an den Seiten, eine am Heck. Die FLIR-Kameras wurden eigentlich für den Einsatz in Einkaufszentren entwickelt, um Kunden zu zählen. Mit zwei unterschiedlichen Blickwinkeln nehmen sie die Umgebung dreidimensional wahr, detektieren Gegenstände, die mindestens 40 Zentimeter über dem Wasser liegen, und verfolgen ihre Bewegungen im Verhältnis zum Schiff.

Da die Kameras von Haus aus nicht wasserfest sind, wurden sie in ein klobiges Gehäuse montiert, dessen Deckel sich bei Manövern automatisch öffnet und bei Nichtgebrauch schließt. Wenn sich Docksense etabliert, ist zu erwarten, dass die "Auf-Putz-Montage" weicht und die Kameras in die Decksform integriert werden. Die fünf Kamerabilder werden auf dem Plotter dargestellt. Der Kursrechner errechnet zudem ein Umgebungsbild in der Aufsicht.

Das Anlegen geschieht nun halb automatisch: Der Skipper aktiviert das System, aber muss das Boot dann selbstständig mit dem Joystick zum gewünschten Liegeplatz bewegen. Doch das Boot steuert sich tatsächlich einfacher, denn Docksense hält den Bug des Boots in die Ausgangsrichtung und sorgt mithilfe des Fenders dafür, dass es beim Anlegen nirgendwo aneckt.

Die Reaktionen des Boots sind jedoch träger als bei der gewöhnlichen IPS-Joysticksteuerung. Außerdem ist es für den erfahrenen Skipper ungewohnt, den Joystick beim Rückwärtsanlegen in der Box voll gezogen zu halten, bis das Schiff am Steg liegt, und den Zug am Joystick nicht mit Näherkommen des Stegs weniger werden zu lassen. Heck auf die Box ausrichten, Joystick ziehen – fertig.

Liegt das Boot dann in der Box, kann der Durchmesser des virtuellen Fenders verringert werden, damit man näher an den Steg kommt und es der Crew bequem möglich ist, von Bord zu steigen und das Boot zu vertäuen. Das System ist zugleich derart intelligent, dass es sich beim Manövrieren nicht ablenken lässt, etwa durch eine zum Boot geworfene Leine.

Docksense kann auf jedem Boot installiert werden, das über eine Joystick-Steuerung verfügt. Um es kompatibel zu allen Herstellern solcher Steuerungen zu gestalten, wird Docksense auch am Plotter aktiviert und nicht am Joystick.

Serienmäßig verfügbar ist das System jedoch erst auf wenigen Yachten und aufgrund der vielen Technik mit 25000 Euro auch nicht wirklich preiswert.

Völlig automatisch

Das einzige System, das die Yacht völlig eigenständig an den Steg bringt, ist das Docking-System von Volvo Penta. Anders als bei Docksense, das die Umgebung erkennt, ist es hier allerdings nötig, die Heimatbox mit Sensoren auszurüsten.

Nähert sich das Schiff der Box, erkennt das System die Nähe zur Heimat und sendet eine Meldung an den Schiffsführer, dass es bereit ist zum Anlegen.

Ähnlich einem Staubsauger-Roboter, der bei leerer Batterie seine Heimbasis anpeilt und auf die Ladestation fährt, peilt auch das Schiff die Sender am Steg an, um sich zu orientieren und zielgenau in die Box einzudampfen.
Das System funktioniert schon relativ genau, wie eine Presse-Präsentation von Volvo Penta in Göteborg zeigte.

Doch erleichtert es Hobbyskippern das Leben nicht deutlich, wenn das System einzig dazu in der Lage ist, die eigene Box anzulaufen. Denn auf einem Sommertrip von Hafen zu Hafen ist es nutzlos, und der Eigner ist kaum einen Schritt weiter als die Motorbootfahrer früher, die sich ihre Boxen mit Fangleinen ausgestattet haben.

Beim Anlegen hält das Docking-System das Boot ebenfalls von den Stegsendern und GPS unterstützt auf der Stelle. Laut Angaben soll Docksense jedoch auf 0,5 Meter genau sein, Volvo hingegen nur auf 2 Meter, was als Ungenauigkeit in einer Box schon ganz schön viel sein kann. Das Festmachen des Schiffs ist dann wieder Aufgabe der Crew – obwohl es auch hier schon Entwicklungen gibt wie die Cleatline (cleatline.com), ein vom Steuerstand aus ferngesteuerter Roboterarm, der nach der Klampe greift und sich daran festklammert.

Bislang sind diese Systeme noch nicht mit Docksense oder dem Volvo-Docking-System kompatibel. Und das ist wohl auch ganz gut so – denn irgendetwas muss man Bord ja schließlich auch noch selbst machen.

Diesen Artikel finden Sie in der Januar-Ausgabe 2020 von BOOTE.

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Johannes Erdmann am 27.04.2020