Hybride Bedrohungen und dynamische Sicherheitslagen stellen neue Anforderungen an den Schutz maritimer Infrastrukturen. Adaptive, mobile Multi-Sensorplattformen ergänzen klassische Überwachungssysteme durch schnelle Einsatzfähigkeit, vernetzte Datenauswertung und ein verbessertes Lagebild für Betreiber und Behörden.

Die maritime Wirtschaft sieht sich einer wachsenden Zahl sicherheitsrelevanter Herausforderungen gegenüber, die mit klassischen Überwachungs- und Kontrollansätzen zunehmend an ihre Grenzen stoßen. Neben traditionellen Risiken wie Havarien oder Wetterereignissen nehmen gezielte Störungen und hybride Bedrohungen zu: Sabotage an Unterseekabeln, GNSS-Störungen oder Drohnenüberflüge über LNG-Terminals zeigen, dass maritime Infrastrukturen längst Teil hybrider Bedrohungsszenarien sind. Betreiber von Häfen, Wasserstraßen und Offshore-Anlagen stehen daher vor der Herausforderung, auch unter dynamischen Bedingungen ein belastbares Lagebild bereitzustellen.

Bislang basiert die maritime Überwachung überwiegend auf stationärer Sensorik. Radaranlagen, AIS-Empfänger oder Kameras sind fest installiert, auf klar definierte Bereiche ausgelegt und die Inbetriebnahme ist mit erheblichem administrativem, organisatorischem und infrastrukturellem Aufwand verbunden. Stationäre Systeme liefern kontinuierlich Daten, sind jedoch in ihrer Reichweite und Anpassungsfähigkeit begrenzt. Hohe Investitionskosten, Genehmigungsprozesse, Flächenbedarf und komplexe IT-Integration führen darüber hinaus zu langen Realisierungszeiten. In dynamischen Sicherheitslagen können solche Strukturen daher nur eingeschränkt reagieren. Zudem werden Datenquellen häufig isoliert ausgewertet, sodass Zusammenhänge zwischen cyber- und physikalischen Ereignissen nur eingeschränkt sichtbar werden.

Ein Ansatz zur Überwindung dieser Einschränkungen besteht in der Nutzung mobiler, adaptiver Sensorplattformen. Statt ausschließlich auf feste Infrastruktur zu setzen, werden mobile Sensorplattformen gezielt dorthin verlagert, wo sie aktuell benötigt werden. Mobile Plattformen an Land sowie schwimmende Sensorträger auf See verschieben die Überwachungslogik somit von statischer Präsenz hin zu bedarfsorientierter Reaktionsfähigkeit – ohne langwierige Aufbauphasen oder dauerhafte Eingriffe in bestehende Infrastruktur. Solche Systeme lassen sich innerhalb kürzester Zeit in Betrieb nehmen und nach Abschluss eines Einsatzes ebenso schnell wieder entfernen. Sie ergänzen stationäre Lösungen und erweitern den Handlungsspielraum von Betreibern und Behörden erheblich.

Die eigentliche Herausforderung liegt jedoch nicht allein in der Datenerfassung, sondern auch in der Auswertung der entstehenden Datenmengen: Schiffsbewegungen, Funksignale, GNSS-Daten, Radarinformationen, Betriebs- oder Umweltdaten. Erst durch die gezielte Kombination dieser Daten entsteht ein konsistentes maritimes Lagebild. Gerade für Betreiber kritischer maritimer Infrastrukturen bedeutet dieser Ansatz nicht nur mehr Daten, sondern auch eine bessere Entscheidungsqualität. Häfen, Terminals, Offshore-Windparks oder wichtige Wasserstraßen können hierdurch bedarfsorientiert und gezielt überwacht werden, ohne flächendeckend neue stationäre Systeme installieren zu müssen. KI-gestützte Analysen erkennen Anomalien – etwa auffällige Schiffsbewegungen, Störungen von Navigationssignalen oder Drohnenüberflüge – priorisieren Ereignisse und reduzieren Fehlalarme, was ein entscheidender Vorteil im Krisenfall ist. Anstelle reiner Beobachtung tritt damit eine vorausschauende Lagebewertung, die Entscheidungsprozesse aktiv unterstützt. Die Systeme ersetzen dabei keine menschliche Bewertung, sondern erhöhen Transparenz und Situationsbewusstsein.

Das Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML in Hamburg bündelt in diesem Kontext Kompetenzen in den Bereichen Daten- und Sensorfusion, Systemintegration sowie KI-gestützte Entscheidungsunterstützung. Die Kombination aus realer Infrastruktur und eigener Analyseplattform ermöglicht es, Forschungsansätze unmittelbar unter realen Einsatzbedingungen zu validieren. Zu diesem Zweck betreibt das Fraunhofer CML ein Sensornetzwerk aus vier adaptiven, mobilen Multi-Sensorplattformen. Drei landbasierte „Cells on Wheels“ (CoWs) und das Forschungsschiff »Vektor« als maritimer Trägerplattform bilden den Kern des Netzwerks. Ausgestattet mit einer Vielzahl von Sensoren, erlaubt diese Kombination es, den maritimen Raum sowohl von Land als auch von See aus zu erfassen und unterschiedliche Perspektiven in einem gemeinsamen Lagebild zusammenzuführen. Die erfassten Daten werden in einer eigenen, unabhängigen Daten- und Analyseplattform zu einem cyber-physischen Lagebild verbunden. KI- und Analysewerkzeuge, etwa für Verkehrsflussanalysen oder Sprachverarbeitung, werden eingesetzt, um relevante Informationen aus den Datenströmen zu gewinnen und nutzenstiftend miteinander in Verbindung zu setzen.

Aufbauend auf der Daten- und Analyseplattform entstehen am Fraunhofer CML in Forschungs- und Entwicklungsprojekten Anwendungsdemonstratoren für verschiedene Use Cases. So werden die adaptiven, mobilen Multi-Sensorplattformen beispielsweise im Forschungsvorhaben DIEB (Datengetriebene Identifizierung, Beurteilung und Adressierung von Gefährdungen für LNG-Terminals) eingesetzt, um das Lagebild am LNG-Terminal Wilhelmshaven durch weitere Datenquellen anzureichern. Aufbauend auf dem erweiterten Lagebild werden datengetriebene Algorithmen zur Identifizierung und Beurteilung von Gefährdungen durch Spionage- und Sabotageaktivitäten aus den Domänen Luft, See und Cyber entwickelt. Ziel ist es, die Reaktionsketten zur Adressierung der Bedrohungen deutlich zu verkürzen. Das Forschungsvorhaben DIEB wird gemeinsam mit Niedersachsen Ports sowie weiteren Partnern aus Industrie und Behörden umgesetzt, darunter dem UAV DACH, die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV), die Deutsche Energy Terminal GmbH, das Landeskriminalamt Niedersachsen (LKA) und die Deutsche Marine. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen des Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“.

Die Entwicklung KI-gestützter Lagebildsysteme und die Integration von adaptiven, mobilen Multi-Sensorplattformen markiert einen wichtigen Schritt hin zu mehr Resilienz im maritimen Raum. Denkbar ist etwa ein Szenario, in dem mobile Sensorplattformen kurzfristig im Umfeld eines sensiblen Hafenbereichs oder entlang einer vielbefahrenen Wasserstraße eingesetzt werden, um bei einer veränderten Bedrohungslage innerhalb weniger Stunden ein belastbares, lageabhängiges Situationsbild bereitzustellen. Die Zukunft maritimer Sicherheit liegt nicht in der Ablösung stationärer Systeme, sondern in deren gezielter Ergänzung durch mobile Multi-Sensorplattformen und eine strategische Nutzung der gewonnenen Daten. Diese mobilen Multi-Sensorplattformen ermöglichen es, Überwachungskapazitäten flexibel zu skalieren und datengetriebene Analyseverfahren operativ zu integrieren. Für Betreiber maritimer Infrastrukturen bedeutet dies vor allem eines: höhere Reaktionsfähigkeit, umfassende Transparenz sowie gesteigerte Resilienz gegenüber dynamischen Bedrohungslagen.

Das Fraunhofer CML positioniert sich dabei als Forschungs- und Entwicklungspartner für die Integration mobiler Sensorik, datengetriebener KI-Analyse und operativer Umsetzung im maritimen Umfeld.

The authors:

Dr. Ole John, M. Sc. Maximilian Reiman und M. Sc. Christoph Martius, Fraunhofer CML, Hamburg