Der virtuelle Schiffbau bringt die maritime Wirtschaft auf Zukunftskurs: Durch den Einsatz von 3D-Technologien können Konstruktion, Bau, Wartung und Betrieb von Schiffen unternehmensübergreifend und effizient geplant werden. Die gemeinsam erstellten Schiffsmodelle sind nicht nur die Grundlage für neue, deutlich kostengünstigere Wege bei der Kooperation beteiligter Firmen. Sie erhöhen auch die Sicherheit der Schiffe. Das neu gegründete Netzwerk „3D maritim“ könnte dabei zu einem wichtigen Faktor werden, um mit Hilfe technischer Innovationen Deutschlands führende Stellung im Schiffbau zu stärken.

Gefahren sind seit dem Beginn der Seefahrt schon das tägliche Brot der Seeleute. Umso wichtiger ist es in einer Gefahrensituation richtig zu reagieren und Schaden für Mannschaft, Schiff und Umwelt zu vermeiden. Ständiges Training ist dafür unerlässlich. Nun sollen auch Schiffsbesatzungen gefährliche Manöver „auf dem Trockenen“ trainieren und dafür begehbare virtuelle 3D-Modelle ihrer Schiffe nutzen. Die dafür notwendigen technologischen Voraussetzungen in der maritimen Wirtschaft zu schaffen, ist eines der Ziele des vom Bundeswirtschaftsministerium im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) geförderten Netzwerks „3D maritim“. Zwanzig Partner aus der maritimen Wirtschaft, Universitäten und Forschungseinrichtungen, Reedereien, Werften sowie Anbieter und Zulieferer maritimer Technik und Systeme, wollen dafür nun die Potenziale eines umfassenden und nachhaltigen Einsatzes der 3D-Computergraphik für die gesamte Branche erschließen. Ein wesentlicher Vorteil dieser bislang einmaligen Zusammenarbeit: Durch die enge Vernetzung aller an Entwicklung, Bau und Betrieb der Schiffe beteiligten Partner wird eine durchgängige 3D-Unterstützung aller Prozesse und entlang des gesamten Lebenszyklus eines Schiffes möglich. So können beispielsweise Virtual Reality Umgebungen eingesetzt werden, um mit Hilfe von bereits vorhandenen Konstruktionsdaten komplett ausgestattete, begehbare Modelle zu erzeugen. Solch virtuelle Komplettmodelle ganzer Schiffe sind aus verschiedensten Gründen von hohem Wert: So können sie zum ersten als „virtuelle Trainingsumgebungen“ für die Besatzungen dienen. Zum zweiten sind sie bereits während der Konstruktionsphasen ein äußerst effektives Werkzeug, um Sicherheitsaspekte grundlegend analysieren und weiterentwickeln zu können. Und drittens werden regelmäßige Wartungsarbeiten und Umbauten von Schiffen einfacher und effizienter planbar. Letztere spielen in der Branche eine zunehmend wichtige Rolle. Denn im Verlauf ihres Lebenszyklus müssen Schiffe oft mehrfach für neue Aufgaben oder entsprechend rechtlicher Vorgaben wie zum Beispiel neuer Sicherheits- und Umweltstandards nachgerüstet werden. Visualisierungstechnologien könnten hier also beispielsweise eine Überlagerung des realen Ausbauzustands des Schiffes mit einer virtuellen Vorwegnahme der geplanten Umrüstungsmaßnahmen bieten.

Um 3D-Technologien auch in der maritimen Wirtschaft auf breiter Basis einsetzen zu können, sind allerdings noch einige Hürden zu nehmen: So stellen die besonderen Umgebungsbedingungen in einer Werft, auf einem Schiff oder auch unter Wasser spezielle Anforderungen sowohl an die Hard- wie an die Softwaresysteme. Zudem sind 3D-Modelle, wie sie bei der Konstruktion eines Schiffes anfallen, sehr umfangreich und komplex. Die Netzwerkpartner entwickeln und erproben daher spezielle Visualisierungs- und Usabilitylösungen, die in den unterschiedlichsten Anwendungsszenarien einen echten Mehrwert bieten. Für Planungen und Arbeiten an der Schiffselektrik zum Beispiel soll es für den Systembenutzer problemlos möglich werden das dreidimensionale Schiffsmodell so anzupassen, dass nur die für seine Aufgabenstellung relevanten Informationen angezeigt werden. Grundlegende Voraussetzung für derartige Programmlösungen ist allerdings, dass die Daten aller am Lebenszyklus eines Schiffes beteiligten Unternehmen für die Modellbildung zur Verfügung stehen. Die Netzwerkpartner arbeiten dazu nicht nur an technischen Lösungen, um die unterschiedlichen Datenquellen integrieren zu können. Auch rechtliche und organisatorische Aspekte der Kooperation zwischen den Partnern müssen berücksichtigt werden. Dafür müssen Verfahren entwickelt und erprobt werden, die sicher stellen, dass die Daten zwar in gemeinsamen 3D-Modellen genutzt werden können, gleichzeitig aber auch das spezifische Know-how der einzelnen Unternehmen zuverlässig geschützt ist.

Das Fraunhofer IGD entwickelt branchenspezifische Technologien und Anwendungen der 3D Computergraphik für die maritime Wirtschaft. Das Rostocker Institut ist zudem verantwortlich für die Organisation und das Management des Netzwerk 3D maritim. Im Rahmen des Netzwerk-Projekts erarbeiten derzeit fünf Arbeitskreise die Grundlagen einer durchgängigen Nutzung von 3D-Technologien in der maritimen Wirtschaft. Das Ziel ist es, nachhaltige Strukturen für die Kooperation der beteiligten Unternehmen zu schaffen und Folgeprojekte mit dem Perspektive zu initiieren, konkrete Systemlösungen und 3D-Anwendungen umzusetzen. Eine Mitarbeit im Netzwerk ist dabei nicht auf die derzeitigen Mitglieder beschränkt, sondern für alle Unternehmen der Branche möglich. Insbesondere KMU eröffnet die Arbeit im Netzwerk Chancen: Sie profitieren von der engen Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen und größeren Unternehmen, können ihre Innovationskraft stärken und ihre spezifischen Teilkompetenzen mit anderen Netzwerkpartnern zu kompletten Lösungsangeboten bündeln.

Weitere Informationen

Keine Kommentare vorhanden

Das Kommentarfeld darf nicht leer sein
Bitte einen Namen angeben
Bitte valide E-Mail-Adresse angeben
Sicherheits-Check:
Sieben + = 8
Bitte Zahl eintragen!
image description
Experte
Alle anzeigen
Prof. Dr. Uwe Freiherr von Lukas
  • Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Dipl.-Päd. Steffen Malo
  • Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Weitere Artikel
Alle anzeigen
360°-Videos und VR - Medienkonsum der Zukunft
Modellbau in XXL
Bagger fahren einmal anders
Veranstaltungen
Alle anzeigen
Stellenangebote
Alle anzeigen