Künstliche Intelligenz ist – je nachdem, wen man fragt – der größte technologische Fortschritt der Menschheit oder das größte Risiko für ihr Fortbestehen. Die Wahrheit liegt wie immer irgendwo dazwischen.

Da die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, lässt sich nur schwer abschätzen, welche Auswirkungen sie tatsächlich haben wird. In einem kürzlichen Webinar von Riviera Maritime Media wurde jedoch deutlich, dass sie die Schifffahrt zweifellos intelligenter machen kann – auch wenn ihre Einsatzmöglichkeiten in der Branche bislang noch gering sind.

Eine der traditionellen Herausforderungen bei der Verbesserung der Schiffsleistung besteht darin, dass die gesammelten Daten so vielfältig sind. Geschwindigkeit und Leistung eines Schiffes sind voller Abweichungen, die von den Entscheidungen des Kapitäns bis hin zu den Anforderungen des Charterers reichen, so dass es schwierig ist, repräsentative Daten zu erheben.

Dies erschwert die Modellierung anhand herkömmlicher Techniken, aber neuronale Netze können mit solchen Variationen leichter umgehen. In seiner Arbeit als Associate Professor of AI for Marine Applications an der University of Southampton setzte Adam Sobey KI zur Vorhersage des Leistungsbedarfs von Schiffen ein und erreichte unter realen Wetterbedingungen einen Vorhersagefehler von nur 2 %.

„Das ist besser als Modelle oder Schlepptanks. Wir kommen bei den meisten Schiffsdaten auf eine Fehlerquote von 4 % und können die Ergebnisse zusammenführen, um Flottenprognosen zu erstellen. Es ist nicht notwendig, jedes Schiff [mit KI] auszurüsten, da man mit hoher Genauigkeit extrapolieren kann“, erklärte er.

Die Kombination dieser Daten mit der Optimierung von Tiefgang und Trimmung sowie der Luftschmierung des Schiffsrumpfs könnte zu erheblichen Einsparungen beim Kraftstoffverbrauch und damit bei den CO2-Emissionen führen. Optimiert man die Fahrt mit Hilfe von Algorithmen für Wetter, Gezeiten und Hafenverspätungen, um die Geschwindigkeit und die Ankunft anzupassen, können Reedereien seiner Meinung nach bequem eine jährliche Steigerung der Einnahmen im Zeitcharteräquivalent von 7 % erzielen.

Das französische Start-up-Unternehmen SINAY bietet einen ähnlichen Ansatz zur Verbesserung der Fahrtleistung, indem es Algorithmen zur Optimierung der Navigation einsetzt, um die Effizienz zu steigern und die Kosten zu senken. Das Unternehmen hat eine Art „Google Map“ des Meeres entwickelt, um Umweltmerkmale zu ermitteln, die auf herkömmliche Weise nur schwer zu berechnen sind, die Effizienz jedoch erheblich beeinflussen.

Dabei wird die KI mit realen Daten trainiert, die bereinigt und mit AIS-Daten abgeglichen wurden, um ein höheres Vertrauen in die Daten zu tatsächlichen Schiffen und Positionen zu schaffen. „KI ist keine Zauberei und kann auch nicht zaubern – sie muss trainiert und aufgebaut werden, sie braucht Dateninputs”, so Marie Besson-Leaud, Product Experience Managerin.

Einem breiteren Einsatz von KI stehen fehlende Ressourcen und viele Missverständnisse entgegen, die unter den Anwendern im Seeverkehr ausgeräumt werden müssen, fügte sie hinzu. Viele Menschen haben eine Vorstellung von künstlicher Intelligenz, wissen aber nicht, wie deren Einsatz in ihrem Bereich aussehen kann.

Sobey wies die Vorstellung zurück, dass KI automatisch eine „autonome“ Schifffahrt in greifbare Nähe rücke; der Mensch werde weiterhin im Mittelpunkt der Seefahrt stehen. „KI verbessert die Art und Weise, wie wir diese Aufgaben erledigen und Menschen vor Gefahren schützen. Das maschinelle Lernen ist gut angepasst und wird schon seit Jahrzehnten eingesetzt, aber echte KI mit einem vollständig automatisierten Prozess steckt noch in den Kinderschuhen“, sagte er.

„Bei der autonomen Schifffahrt handelt es sich um einen stufenweisen Prozess. Es gibt zwar Hintergrundfaktoren, doch meistens fehlt der Business Case. Man braucht immer noch Menschen, und wenn man den Kapitän abschafft, spart man kein Geld – man braucht immer noch Menschen, die Führungsverantwortung übernehmen“ betonte er.

Besson-Leaud verwies auf die psychologische Hemmschwelle bei autonomen Schiffen und ähnliche Hürden in der Luft- und Raumfahrt. Umfragen unter Anwendern zeigen, dass es durchaus Befürchtungen gibt, die KI könne den Menschen ersetzen. Das sei derzeit jedoch nicht der Fall. “KI ist eine Hilfe für den Menschen, und auch ein halbautonomes Schiff braucht immer noch Menschen an Bord”, sagte sie.

Für jedes Start-up in diesem Bereich sind Daten das neue Öl im KI-Kontext, und bis jetzt sind wir mit einer wertvollen Ressource sehr verschwenderisch umgegangen. In Zukunft wird es notwendig sein, Wissen weiterzugeben, damit es nicht in Vergessenheit gerät, und Daten einzusetzen, anstatt sie ungenutzt zu lassen.

Besson-Leaud ist der Ansicht, dass die Unternehmen immer noch zu zurückhaltend sind, wenn es um die gemeinsame Nutzung von Daten geht. Dabei brauche man eine Strategie für die gemeinsame Nutzung von Daten und müsse auch seinen Partnern Einblick gewähren. Daher könne es noch einige Zeit dauern, bis alle potenziellen Anwendungsbereiche ausgeschöpft sind.

„Vor allem die Häfen sagen immer wieder: Wir haben die Daten, wissen aber nicht, was wir damit machen sollen“, fügte sie hinzu. „Aber KI ist interessant, weil vorhandene Daten in die Modellierung integriert werden können. Man kann sie mit bereits vorhandenen Daten füllen, sofern diese sauber und strukturiert sind.“

Aber bringt KI noch weitere Möglickeiten mit sich? Wenn es möglich wäre, das Wetter und damit den Weg eines Schiffes vorherzusagen, wäre das für Versicherer von Interesse? Sobey glaubt das nicht. Trotz der Annahmen, dass die Wetterbedigungen zunehemend besser werden, sind die Werte zwar durchaus interessant, aber noch weitgehend theoretisch.

„Der Kapitän hat immer noch das Sagen. Somit ist jede Navigations-KI weiterhin auf seine Kontrolle angewiesen, um Entscheidungen zu treffen. Was die KI leistet, ist eine allgemeine Orientierungshilfe und mehr Transparenz“, sagte er. 

Der Aufbau eines echten neuronalen Netzes für die Navigation würde voraussetzen, dass alle verfügbaren Schifffahrtsrouten und Hafendaten erfasst und in ein integriertes VTS integriert werden, das das Verkehrsmanagement, die Optimierung und die Schiffssicherheit unterstützen könnte.

Sobey ist der Meinung, dass die Regulierung nicht schnell genug voranschreitet, um dies zu unterstützen: „Wir brauchen Datenstandards für die KI-Modellierung, und der Mangel an Standards hat enorme Auswirkungen auf unsere Arbeit. Wir brauchen sie, um Fortschritte zu erzielen. Wir brauchen die richtigen Bausteine, um die Auswirkungen des Wandels klar erkennen zu können.“