Wenn sich Anfang September die internationale maritime Industrie in Hamburg trifft, stehen zentrale Zukunftsfragen der Schifffahrt im Mittelpunkt: Wie lassen sich Emissionen reduzieren, vorhandene Ressourcen effizienter einsetzen und digitale Technologien sinnvoll in den Schiffsbetrieb integrieren? Mehr als 2.200 ausstellende Unternehmen und rund 45.000 Besucherinnen und Besucher aus über 100 Ländern werden zur SMM 2026 erwartet.
Mit Eco-Crossing präsentieren die Jade Hochschule und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) dort gemeinsam einen Ansatz, der Künstliche Intelligenz unmittelbar mit einer dieser Herausforderungen verbindet. Das entwickelte Assistenzsystem soll Fähren dabei unterstützen, vorhandene Umweltbedingungen für eine energieeffizientere Fahrweise zu nutzen. Als assoziierter Partner ermöglicht die FBS – Fähren Bremen-Stedingen GmbH die Erprobung und Weiterentwicklung des Systems im realen Fährbetrieb.
Auf der SMM wird dieser Forschungsansatz als mehrteiliges Exponat erlebbar: Sensorik, Strömungsanalyse und KI-basierte Routenoptimierung zeigen Schritt für Schritt, wie aus der Wahrnehmung der Umgebung ein energieoptimierter Routenvorschlag entsteht.
Vom Strömungsfeld zur energieeffizienten Route
Strömung, Wind und Tide beeinflussen den Energieverbrauch eines Schiffes erheblich. In der internationalen Handelsschifffahrt werden Umweltbedingungen beim Wetterrouting bereits gezielt genutzt. Für Fähren mit kurzen und regelmäßig wiederkehrenden Strecken steht ein vergleichbarer Ansatz bislang jedoch nicht zur Verfügung.
Eco-Crossing überträgt dieses Prinzip auf den Fährbetrieb. Das System verbindet dafür drei zentrale Komponenten: ein Navigationssystem, ein Umweltsensorsystem und ein KI-System.
Das Navigationssystem führt Daten aus der Navigations- und Schiffssensorik zusammen. Erfasst und verarbeitet werden unter anderem Fahrtrouten, Beschleunigung, Strömung und Wind sowie der jeweilige Energieverbrauch. Die Daten werden aufbereitet, validiert und dem KI-Modell zur Verfügung gestellt.
Eine besondere Rolle spielt das Umweltsensorsystem. Mithilfe einer Infrarotkamera sowie GPS- und Inertialsensorik werden lokale Strömungsverhältnisse an der Wasseroberfläche erfasst. Aus den Bilddaten lassen sich Strömungsvektoren und Geschwindigkeitsfelder bestimmen – Informationen, die anschließend in die Berechnung energieeffizienter Routen einfließen.
Das KI-System verknüpft diese Informationen mit historischen Umwelt- und Verbrauchsdaten sowie aktuellen Gegebenheiten, beispielsweise Sperrgebieten. Auf dieser Grundlage wählt das KI-System unter Berücksichtigung der aktuellen Bedingungen Routen aus und erstellt verbrauchsoptimierte Routenvorschläge für die Schiffsführung.
Forschung zum Anschauen: Eco-Crossing auf der SMM
Wie die einzelnen Komponenten zusammenspielen, können Besucherinnen und Besucher der SMM am Exponat nachvollziehen. Zu sehen ist zunächst die Sensorik, wie sie auch für den Einsatz auf der Fähre vorgesehen ist. Eine Demo-Anwendung visualisiert anschließend, wie aus Aufnahmen der Wasseroberfläche Strömungsinformationen gewonnen werden: Neben dem Thermalbild werden berechnete Strömungsvektoren, Geschwindigkeitsfelder und Messwerte dargestellt.
Eine zweite Anwendung führt diese Informationen in die eigentliche Routenoptimierung. Auf dem Bildschirm werden Fährrouten, Wind- und Strömungsmessung sowie der damit verbundene Energieverbrauch gegenübergestellt. Daraus lässt sich nachvollziehen, wie das Assistenzsystem eine energieoptimierte Route bestimmt.
Das Exponat macht damit die Verarbeitungskette von der Sensorik über die Analyse der Umweltbedingungen bis zum KI-basierten Routenvorschlag sichtbar und zeigt zugleich, welchen konkreten Nutzen die Technologie für den Fährbetrieb haben kann.
Assistenz statt Autonomie
Dabei ist Eco-Crossing bewusst als Assistenzsystem konzipiert. Die KI übernimmt nicht die Führung des Schiffes. Sie verdichtet komplexe Umwelt-, Navigations- und Verbrauchsdaten zu einer zusätzlichen Entscheidungsgrundlage. Die Schiffsführung erhält Routenvorschläge, die an die jeweils aktuellen Bedingungen angepasst sind. Die Entscheidung über Kurs und Geschwindigkeit sowie die Verantwortung für die Fahrt liegen weiterhin bei der Schiffsführung.
Gerade im realen Schiffsbetrieb ist diese Mensch-KI-Interaktion entscheidend: Die Technologie soll vorhandene Erfahrung nicht ersetzen, sondern Informationen verfügbar machen, die ohne Sensor- und KI-gestützte Auswertung nur schwer in die Routenentscheidung einbezogen werden könnten.
Bis zu 20 Prozent weniger Kraftstoff
Das Potenzial ist erheblich. Modellrechnungen aus dem Projekt zeigen, dass eine optimierte Fahrweise unter Berücksichtigung von Umweltbedingungen wie Wasserströmung und Wind den Kraftstoffverbrauch um rund 20 Prozent reduzieren könnte. Bei einer einzelnen Fähre mit einem jährlichen Dieselverbrauch von 300.000 Litern entspräche dies einer Verringerung der CO₂-Emissionen um etwa 159 Tonnen pro Jahr.
Neben den Emissionen sinken damit auch Energieverbrauch und Betriebskosten. Eco-Crossing adressiert deshalb ökologische und ökonomische Ziele gleichermaßen.
Besonders relevant ist dabei der Blick auf die bestehende Flotte: Das Assistenzsystem wird als praktikable und wirtschaftlich nachrüstbare Lösung entwickelt. Effizienzsteigerungen wären damit nicht ausschließlich an die Anschaffung neuer Schiffe oder Antriebssysteme gebunden.
Praxistest auf der Weser
Ob sich die errechneten Potenziale im täglichen Fährbetrieb realisieren lassen, wird auf der Weser untersucht. An Bord der Fähre „Farge“ wird das System unter realen Bedingungen erprobt und validiert.
Erfahrungen aus dem Fährbetrieb fließen von Beginn an in die Entwicklung ein. So soll sichergestellt werden, dass das Assistenzsystem nicht nur technisch leistungsfähig ist, sondern auch den Anforderungen des täglichen Betriebs gerecht wird. Perspektivisch geht es dabei über die einzelne Fährverbindung hinaus. Fähren sind an mehreren Hundert Orten in Deutschland Teil der Verkehrsinfrastruktur. Ein nachrüstbares Assistenzsystem, das bestehende Schiffe energieeffizienter betreiben hilft, könnte daher auch auf weiteren Fährverbindungen eingesetzt werden.
Ausgezeichnet und auf dem Weg in die Anwendung
Das Potenzial von Eco-Crossing wurde bereits im Sommer 2026 mit dem 3. Platz des Laeisz-Preises gewürdigt. Mit dem Preis werden wissenschaftliche Arbeiten und Projekte ausgezeichnet, die innovative Impulse für die maritime Wirtschaft setzen.
Mit der Präsentation auf der SMM folgt nun der nächste Schritt in Richtung Transfer. Die internationale Leitmesse bringt Akteure aus Schiffbau, Zulieferindustrie, Digitalisierung, Forschung und maritimer Wirtschaft zusammen. Für Eco-Crossing bietet sie damit ein Umfeld, in dem aus einem konkreten Forschungsdemonstrator Gespräche über weitere Einsatzmöglichkeiten und den Transfer in die maritime Praxis entstehen können.
Eco-Crossing auf der SMM 2026:
1.–4. September 2026
Hamburg Messe und Congress
Halle A1 | Stand A1.543
Gemeinschaftsstand der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Am Exponat:
Umweltsensorik | Strömungsvisualisierung | KI-basierte Routenoptimierung
Projektpartner: Jade Hochschule, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI)
Assoziierter Partner: FBS – Fähren Bremen-Stedingen GmbH
DFKI-Forschungsbereich: Marine Perception
Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Mehr zu Eco-Crossing und Anmeldung für Projektinformationen:
Eco-Crossing bei Green Shipping Niedersachsen
Beispiele für Maritime KI am DFKI:
XAI4SFAS
Erklärbare KI unterstützt die teilautonome Schiffsführung mit nachvollziehbaren Handlungsempfehlungen für eine sichere Navigation.
AI-REEFSHIELD
KI und autonome Unterwasserrobotik ermöglichen ein effizientes Monitoring mariner Renaturierungsflächen und unterstützen den Schutz von Ökosystemen in der Nordsee.
REST – SharePort
Sichere digitale Lösungen für das Teilen von Ressourcen zwischen Hafenakteuren sollen die Resilienz maritimer Logistikketten stärken.
Das DFKI erforscht KI für maritime Anwendungen entlang unterschiedlicher Einsatzfelder – von intelligenter Sensorik und Schiffsführung über autonome Robotik und Umweltmonitoring bis zu resilienten Hafeninfrastrukturen.
