23-5-2025, Europas ausgedehnte Binnenwasserstraßen werden trotz ihres Potenzials noch immer nicht ausreichend genutzt. Forscher und Partner aus der Industrie entwickeln innovative Instrumente, wie z. B. digitale Simulationen von Flussläufen oder Blockchain-gestützte Verschmutzungskontrolle, die eine intelligentere, widerstandsfähigere und nachhaltigere Binnenschifffahrt unterstützen.

von Tom Cassauwers

Der Fluss Douro ist eine der bekanntesten Wasserstraßen Portugals. Er fließt durch die Region, in der die berühmten Portweine hergestellt werden, und zieht jedes Jahr eine wachsende Zahl von Touristen an. Das bringt wirtschaftliche Vorteile, aber auch Probleme mit sich.

„Die Passagierschiffe werden immer beliebter, weil die Touristen die Gegend entdecken“, sagt Filipe Martins von APDL, der Organisation, die die Seehäfen von Leixões und Viana sowie die Binnenwasserstraße des Douro verwaltet. „Das ist gut. Aber es erhöht auch den Umweltdruck auf den Fluss.“

So leiten einige Touristenboote ihre Abwässer einfach illegal in den Fluss, anstatt die Tanks in den Häfen zu entleeren und dafür zu bezahlen.

„Das ist traurig. Es verschmutzt diesen schönen Fluss“, sagte Martins. Dies ist nur ein Beispiel dafür, dass die Bewirtschaftung der europäischen Wasserstraßen verbessert werden kann, um sie gesund und nachhaltig zu erhalten.

Eine von der EU finanzierte Initiative namens ReNEW, an der Forscher von Universitäten, Forschungsinstituten, öffentlichen Organisationen und Unternehmen aus 11 europäischen Ländern beteiligt sind, arbeitet bereits an der Verbesserung der Leistung und Nachhaltigkeit von Binnenwasserstraßen.

ReNEW konzentriert sich auf die Entwicklung und Erprobung von Technologien, die die Binnenschifffahrt bei ihrem Übergang zu einer nachhaltigeren, klimaresistenten und digitalisierten Zukunft unterstützen sollen.Das europäische Binnenwasserstraßennetz erstreckt sich über rund 41 000 Kilometer und befördert jährlich etwa 550 Millionen Tonnen Fracht. Mit über 16 000 Schiffen spielt die Binnenschifffahrt eine Schlüsselrolle im Güterverkehr und im grenzüberschreitenden Handel und verbindet wichtige Industrieregionen auf dem gesamten Kontinent. Der Sektor unterstützt auch den Personenverkehr und Kreuzfahrten, die in vielen Teilen Europas immer beliebter werden.

„Europa verfügt über ein riesiges Binnenwasserstraßennetz, aber sein Anteil am Güterverkehr ist relativ stabil geblieben. Das zeigt, dass sein Potenzial nicht voll ausgeschöpft wird“, sagte Janeta Toma, Geschäftsführerin der Europäischen Binnenschifffahrtsplattform und ReNEW-Koordinatorin.

Um das Potenzial der Binnenschifffahrt voll auszuschöpfen, seien Investitionen, die Entwicklung und Einführung innovativer Technologien, unterstützende politische Rahmenbedingungen, geeignete Marktanreize und ein aktives Engagement der wichtigsten Akteure erforderlich.

Digitale Flüsse

Die Arbeiten der Forscher begannen im September 2022 und werden bis September 2025 andauern. Ziel ist es, Europa dabei zu helfen, das volle Potenzial seiner Wasserstraßen auf intelligente und nachhaltige Weise zu erschließen.

Eines der wichtigsten Instrumente, die entwickelt werden, sind sogenannte digitale Zwillinge – eine virtuelle Darstellung der Infrastruktur und des Betriebs von Binnenwasserstraßen.

Diese Modelle werden durch die Kombination von Datenintegration und Klimavorhersagemodellen mit Wasserstandssensoren, Wettervorhersagen und Schiffsverfolgung sowie durch reale Tests in vier so genannten Living Labs erstellt.

Aus den gesammelten Daten entsteht ein digitales Abbild eines Flusses. Mithilfe dieser Systeme können Wissenschaftler das Verhalten eines Flusses überwachen und vorhersagen und so beispielsweise besser auf Notfälle wie Überschwemmungen reagieren. Das ist der Schwerpunkt des lebenden Labors am Douro in Portugal.

Das Living Lab in Gent, Belgien, entwickelt ein multifunktionales intelligentes Terminal, das verschiedene Verkehrsträger sowie Sensoren zur Überwachung von Wasserstand, Luft- und Wasserqualität integriert.

Im dritten Living Lab entwickeln die Forscher eine Plattform zur Verfolgung des Transports von Schiffsladungen. In einem vierten Labor werden autonome, emissionsarme und emissionsfreie Lastkähne gebaut und getestet. Diese beiden Labore haben Zentren in Belgien, Deutschland, Frankreich und den Niederlanden.

Zu den Partnern dieser Initiativen gehören Forschungszentren und Institute wie imec aus Belgien und Sintef aus Norwegen, aber auch die Hafenbehörde APDL und das irische Unternehmen Konnecta Systems.

„Die Lösungen, die wir entwickeln, gehören zu den strategisch wichtigsten Beiträgen des ReNEW-Projekts“, sagte Toma. „Sie spiegeln unser Bestreben wider, praktische, skalierbare Innovationen zu liefern, die den Binnenschifffahrtssektor stärken.“

 

Blockchain soll illegales Dumping stoppen

Eine dieser Lösungen wird derzeit auf dem Douro getestet. Im Rahmen der Arbeit von ReNEW hat APDL Sensoren an den Abwassertanks einer Reihe von Touristenschiffen auf dem Fluss installiert.

Diese Sensoren registrieren die Wasserstände im Minutentakt, und diese Informationen werden zusammen mit dem Schiffsnamen, der Uhrzeit und den aktuellen Koordinaten unveränderlich in einer Blockchain gespeichert, um ein schnelles Ablassen von Abwasser an Orten zu erkennen, an denen dies nicht geschehen sollte.

Erfolgt eine Einleitung außerhalb einer Abwassersammelstelle, werden die Verringerung des Tankvolumens und die Koordinaten des Schiffes verwendet, um das Vergehen zu identifizieren, da diese Informationen automatisch in einer Blockchain – einer öffentlich zugänglichen Datensammlung – gespeichert werden.

„Auf diese Weise sind sie unveränderlich, sie können nicht geändert werden“, sagte Martins. „Diese Aufzeichnungen werden auch für immer aufbewahrt. Niemand kann die Daten verfälschen.“

Das System stellt dem Schiffsbetreiber, der illegal Abwasser einleitet, automatisch ein Bußgeld aus, wodurch der Verwaltungsaufwand verringert und Zuwiderhandlungen sofort geahndet werden.

Wenn sich der Test als erfolgreich erweist, könnte das System für alle Touristenschiffe auf dem Fluss verbindlich werden. Martins hofft, dass dies nicht nur zum Schutz des Douro beitragen, sondern auch wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen wird. „Im Moment gibt es ein ungleiches Spielfeld“, sagte er. Ehrliche Unternehmen zahlen für die Entsorgung ihrer Abwässer, während Verschmutzer nicht dafür zahlen müssen, wenn sie nicht erwischt werden. Umweltfreundliche Schifffahrtsunternehmen haben Schwierigkeiten, mit Betreibern zu konkurrieren, die sich nicht immer an die gleichen Standards halten.“

Die Forscher von APDL haben auch Sensoren entlang des Flussbettes installiert und ihre Daten mit verschiedenen Wasser- und Wettermodellen kombiniert, um einen digitalen Zwilling zu erstellen.

Damit hoffen sie, Überschwemmungen und Dürren besser vorhersagen zu können, was dem Tourismus, dem Verkehr und der Landwirtschaft zugute kommen dürfte. Diese Art von Technologien sollte auch dazu beitragen, Europas Binnenwasserstraßen zu beleben und neue Möglichkeiten zu schaffen.

„Die Binnenschifffahrt hat die Kapazität, mehr Fracht zu transportieren und die Abhängigkeit vom CO₂-intensiven Straßenverkehr zu verringern“, sagte Toma.

„Mit den richtigen Investitionen und der richtigen Unterstützung kann sie einen viel größeren Beitrag zu einem nachhaltigen und effizienten europäischen Verkehrssystem leisten.“

Die Forschung in diesem Artikel wurde durch das Horizon-Programm der EU finanziert. Die Ansichten der Interviewpartner spiegeln nicht unbedingt die der Europäischen Kommission wider.

Dieser Artikel wurde ursprünglich in Horizon, dem EU-Magazin für Forschung und Innovation,veröffentlicht .

 

Mehr Infos