Smartboatia: Das KI-gestützte Gehirn fürs Boot

Durch Smartboatia mit jeder Seemeile lernen

Moderne Yachten messen heute nahezu alles. Wind- und Wetterdaten natürlich, Daten über den Seegang, die Sonneneinstrahlung (sofern ein Solarpaneel montiert ist …) – aber auch Daten über die eigene Performance, die mögliche Höhe zum Wind, die Geschwindigkeit bei verschiedenen Kursen und das Seeverhalten.

Die gemessenen Daten laufen zwar sekündlich über die Displays, aber verschwinden im nächsten Augenblick wieder – und sind dann dauerhaft weg. Denn eine Art „Langzeitgedächtnis“ besitzt die Bordelektronik nicht.

Über diesen Umstand hat sich Benny Pieritz während seiner eigenen Langfahrt von Amerika nach Europa ausgiebig Gedanken gemacht. Sich gewundert, nachgedacht und seine Ideen weiterentwickelt. Am Ende der Reise hat er ein System entworfen, mit einem besonderen Zweck: All die während solch einer Reise erhobenen Daten nicht verlorengehen zu lassen, sondern daraus „zu lernen“ und damit das Segeln ein wenig „smarter“ zu machen. Seiner „Black Box“ für Segelyachten gab er einen passenden Namen Smartboatia.

Mit Smartboatia an Bord wird die eigene Yacht zur Forschungs- und Erprobungsstation, zum Testcenter für die eigene Performance. Durch einen im NMEA2000-Netzwerk installierten Hub werden die Daten nicht mehr länger nur aufgenommen, sondern ausgewertet und in Ergebnisse umgewandelt. So lernt die Yacht während des Segelns ihre Stärken und Schwächen kennen, erstellt eigenständig ein Polardiagramm und entwickelt daraus ein immer präziseres Verständnis ihrer eigenen Leistungsfähigkeit. „Durch das ständig wachsende Wissen über die Yacht kann Smartboatia dem Skipper Empfehlungen geben, um noch mehr Leistung aus seiner Yacht zu holen“, sagt Pieritz.

Kernelement von Smartboatia: Das digitale Logbuch

Durch die permanente Überwachung aller Bordsysteme weiß Smartboatia, wohin die Yacht segelt, und erkennt auch, wann ein Manöver gefahren wird. Aus diesem Wissen heraus übernimmt das System zum Beispiel problemlos eine an Bord selten geliebte Aufgabe: das Führen des Logbuchs.

„Das System erkennt zum Beispiel selbstständig, wenn ein Wechsel vom Segel auf den Motor stattfindet“, so Pieritz. Nicht allein daran, dass die Batteriespannung steigt, sobald der Motor lädt – das allein wäre irreführend und würde zu Fehlinterpretationen führen, wenn Beispielsweise ein Solarpaneel im Spiel ist. „Die Motorerkennung läuft über ein neuronales Netz, also mit Hilfe der KI. Wir haben das Gerät auf diversen Booten trainiert“, sagt Pieritz. Unter anderem fließen die Vibrationen im Gerät in die Erkennung ein, aber tatsächlich auch die Spannung und der Wind. „Der Hub lernt an Bord auch nach. Am besten ist es, wenn man am Anfang bei Motoren oder Segeln manuell in das Logbuch einträgt – damit kann der Hub lernen und besser werden.“

Der Test des KI-gestützten Systems an Bord unseres Katamarans

Wir haben Smartboatia mehrere Wochen lang an Bord unseres Katamarans getestet und dabei beobachtet, wie das System die Ereignisse während eines Törns interpretiert und dokumentiert. Ein Erlebnis, das uns beeindruckt hat.

Am besten lässt sich die Funktionsweise mit einer Person vergleichen, die während der gesamten Reise in einer fensterlosen Kabine eingeschlossen ist. Sie kann weder die Segel sehen noch das Meer oder den Horizont. Dennoch nimmt sie wahr, was draußen geschieht: Sie spürt, wie der Motor anspringt, wie das Boot beschleunigt, wie Wind und Wellen zunehmen oder wie sich die Krängung verändert. Wie das Schiff plötzlich direkt in den Wind dreht, anschließend die Segel flattern und es kurz darauf wieder beschleunigt. Dann lassen die Vibrationen nach, weil der Motor abgeschaltet wird. Die Vermutung liegt nahe: Die Crew hat gerade die Segel gesetzt.

Genau nach diesem Prinzip arbeitet auch Smartboatia. Das System sieht nicht, was an Deck passiert. Stattdessen wertet es fortlaufend viele Messwerte aus und setzt diese zueinander in Beziehung. Verändert sich der Kurs, steigt die Windstärke, nimmt die Bootsbewegung zu oder ändert sich die Geschwindigkeit, entsteht daraus ein Gesamtbild der Situation.

Der entscheidende Unterschied zur Person in der Kabine: Smartboatia vergisst nichts. Mit jeder Seemeile sammelt das System neue Erfahrungen, lernt die Eigenheiten der Yacht besser kennen und wird dadurch immer treffsicherer bei der Interpretation dessen, was an Bord gerade passiert.

Kehren wir zu unserem Beispiel mit der Person in der dunklen Kabine zurück: Nach einiger Zeit bemerkt sie, dass der Wind deutlich zugenommen hat. Das Boot bewegt sich stärker, bei einer Einrumpfyacht nimmt auch die Krängung zu. Kurz darauf wird das Schiff langsamer, die Segel flattern und es richtet sich wieder etwas auf. Ohne jemals einen Blick an Deck geworfen zu haben, würde ein erfahrener Segler daraus vermutlich schließen: Die Crew bindet gerade ein Reff ein.

Auch Smartboatia erkennt die Kombinationen aus stärkerem Wind, verändertem Bootsverhalten und vorübergehend geringerer Geschwindigkeit. Ändert die Yacht ihren Kurs um einen Winkel, der dem typischen Wendewinkel beim Kreuzen entspricht, setzt Smartboatia die einzelnen Informationen aus Windrichtung und Kurs zu einem Gesamtbild zusammen und erkennt: Wir haben gerade gewendet. Entsprechend erscheint der Logbucheintrag „Wende“.

Bei jedem Manöver gleicht das System mehrere Anhaltspunkte miteinander ab, bevor es eine Entscheidung für einen Logbucheintrag trifft. Mit jeder Seemeile lernt das System dazu und das Verständnis für die Eigenheiten der jeweiligen Yacht wächst.

Plug & Play

Der Anschluss des Smartboatia-Hubs ist kinderleicht, der Hub wird lediglich an die Bordstromversorgung (8 bis 28 Volt Gleichspannung) sowie an das NMEA2000-Netzwerk angeschlossen und beginnt anschließend selbstständig mit der Datenerfassung aus den bereits vorhandenen Informationen der Bordinstrumente.

Nur bei der Wahl des Installationsortes sind ein paar Punkte zu beachten: Der Hub sollte beispielsweise an einem trockenen Ort im Bootsinneren montiert werden – der Maschinenraum scheidet aufgrund von Hitze, Feuchtigkeit und Vibrationen aus. Ideal ist eine möglichst zentrale Position im Schiff, damit das WLAN-Signal alle Bereiche gut erreicht. Gleichzeitig empfiehlt Smartboatia einen Einbau mindestens 50 Zentimeter über der Wasserlinie, um einen zuverlässigen GPS- und LTE-Empfang zu gewährleisten.

Auch zu anderen elektronischen Geräten sollte ausreichend Abstand gehalten werden: Funkanlagen, Radar und Kompass sollten sich mindestens zwei Meter entfernt befinden, um gegenseitige Beeinflussungen auszuschließen. Da sich der Hub im Betrieb auf bis zu 40 Grad Celsius erwärmen kann, ist zudem auf eine gute Belüftung des Einbauortes zu achten.

Einmal eingerichtet, arbeitet der Hub weitgehend autonom. Da Konfiguration, Updates und Auswertung über die App erfolgen, ist ein späterer physischer Zugriff nur selten erforderlich. Der Hub kann daher auch hinter Verkleidungen, in Schapps oder anderen unauffälligen Bereichen installiert werden. Bei uns ist der Hub beispielsweise hinter der Naviecke verschraubt.

Die Einrichtung übernimmt die App

Die eigentliche Inbetriebnahme erfolgt anschließend über die Smartboatia-App. Nach dem Download (iOS oder Android) legt der Nutzer zunächst seine persönliche Smartboatia-ID an und verbindet sich anschließend per WLAN mit dem Hub an Bord. Ein integrierter Einrichtungsassistent führt Schritt für Schritt durch die Konfiguration und hilft dabei, die Yacht, die vorhandenen Bordinstrumente und die gewünschten Funktionen einzurichten.

Schon nach wenigen Minuten ist das System einsatzbereit und beginnt damit, die ersten Daten zu sammeln und auszuwerten. Auch spätere Anpassungen, Software-Updates und die Auswertung der aufgezeichneten Daten erfolgen über die App.

Ein digitaler Trimmberater

Die eigentliche Stärke von Smartboatia liegt aber nicht nur darin, Daten zu sammeln, sondern daraus auch Handlungsempfehlungen abzuleiten. Auf Grundlage des selbst erstellten Polardiagramms kennt das System die theoretisch und praktisch erreichbare Leistung der Yacht unter unterschiedlichsten Bedingungen.

Ein Beispiel: Ein modernes Boot mit flachem Unterwasserschiff stampft sich bei der kurzen Ostseewelle gern fest, das hat Smartboatia auf vergangenen Fahrten gelernt. Kreuzt die Crew also in genau solchen Verhältnissen und kneift Höhe, möchte Smartboatia dem Steuermann vermitteln: Fall mal zehn Grad ab. Das Boot läuft dann deutlich besser und ihr kommt schneller zum Ziel. Das macht das System über die Polartabelle oder in ausgewählten Plotter-Widgets über die Anzeige für VMG (Velocity Made Good).

Smartboatia gibt generell Trimmempfehlungen beim Segeln im Bezug auf die Umweltbedingungen, also beispielsweise Viel Wind, wenig Welle, Amwind-Kurs oder ähnliches. Die Empfehlungen beziehen sich dann auf die Segelstellung, die Schoten oder den Achterstagtrimm. Es misst Daten wie: Wie verhält sich die Bootsgeschwindigkeit in Bezug auf die sich seit dem Trimm veränderten Umweltbedingungen, ist mein Trimm besser, obwohl ich langsamer bin (und der Wind gegebenenfalls abgenommen hat) , oder wieviel Prozent des Windes setze ich in Geschwindigkeit um?

Statt sich auf das Bauchgefühl verlassen zu müssen, erhält der Skipper Empfehlungen, die auf den tatsächlich gemessenen Eigenschaften seines eigenen Bootes basieren. Je länger das System genutzt wird, desto genauer werden diese Vorschläge – und desto besser lernt die Yacht, ihr volles Potenzial auszuschöpfen.

Der Plotter in der Hosentasche

Auch wenn die Entwickler von Smartboatia ursprünglich nie daran dachten, daraus ein Navigationssystem zu machen, vernahmen sie aus der Community immer wieder den Wunsch nach einer integrierten Navigation, die die ohnehin vom Hub gesammelten Daten auf einer Seekarte darstellen.

Mit der neuen Plotter-Funktion wird das Smartphone oder Tablet nun zum vollwertigen Navigationsgerät inklusive AIS-Darstellung. Dabei lässt sich die Anzeige individuell anpassen: Neben klassischen Navigationsdaten können auch Windinformationen, Wassertiefe, Luftdruck, Krängung oder Batteriespannung eingeblendet werden. Wer bereits einen Plotter an Bord hat, erhält eine praktische Ergänzung. Wer keinen besitzt, kann unter Umständen sogar ganz darauf verzichten. Die Karten für Deutschland und die USA sind bereits verfügbar, mehr Seekarten für das Mittelmeer, Island und die Niederlande werden in den nächsten Monaten erhältlich sein.

Nach dem Törn dient der Plotter zugleich als digitale Black Box: Kurse, Manöver und AIS-Daten anderer Schiffe lassen sich im Nachhinein analysieren – etwa um Regatten auszuwerten oder taktische Entscheidungen nachzuvollziehen.

Das KI-System unterstützt, wenn das Wetter umschlägt

Nicht nur die Yacht selbst, sondern auch ihre Umgebung hat Smartboatia ständig im Blick. Das System überwacht fortlaufend Windstärke, Luftdruck und weitere Wetterdaten und erkennt auffällige Veränderungen häufig schon, bevor sie der Skipper selbst wahrnimmt.

Fällt der Luftdruck ungewöhnlich schnell, dreht der Wind oder nimmt dessen Stärke deutlich zu, kann Smartboatia entsprechende Warnungen ausgeben. Besonders interessant ist das für Eigner, die ihre Yacht unbeaufsichtigt im Hafen oder vor Anker zurücklassen. Drohende Gewitter, Starkwindereignisse oder andere kritische Wetterentwicklungen werden so frühzeitig erkannt und können rechtzeitig Maßnahmen ermöglichen.

Die Yacht im Blick – auch von zuhause

Während die meisten Bordelektroniksysteme ihre Informationen nur an Bord verfügbar machen, bleibt Smartboatia auch dann mit der Yacht verbunden, wenn sich der Eigner hunderte oder gar tausende Seemeilen entfernt befindet. Mit einem Stromverbrauch im Normalbetrieb von nur 3 Watt lässt es sich auch über Monate bequem mit einem einzigen kleinen Solarpaneel versorgen.

Über die LTE-Verbindung und die integrierten Sensoren übermittelt der Hub kontinuierlich wichtige Zustandsdaten an die App. So lässt sich jederzeit überprüfen, ob die Yacht noch sicher an ihrem Liegeplatz liegt, ob Landstrom anliegt, wie sich die Batteriespannung entwickelt oder welche Windverhältnisse aktuell im Hafen herrschen. Auch ungewöhnliche Bewegungen des Bootes werden registriert und können gemeldet werden.

Für uns war es sehr interessant, diese Funktion auszuprobieren, weil wir unser Boot in der Woche nach der Installation an Freunde verliehen haben, die damit durch die Algarve gesegelt sind. Wir konnten aus der Ferne und in Echtzeit genau nachvollziehen, wo sie den Anker warfen, wie weit die Batteriespannung in der Nacht sinkt und ab wann sie am Morgen durch die Solarpaneele wieder geladen wird.

Gerade für Langfahrtsegler, die ihre Yacht über Monate in einem fremden Land zurücklassen, für Eigner im Winterlager oder für Dauerlieger bietet diese Fernüberwachung ein beruhigendes Gefühl: Mit einem Klick ist man virtuell zurück an Bord und wichtige Veränderungen bleiben nicht unbemerkt.

Mit Smartboatia ruhiger schlafen vor Anker

Smartboatia verfügt außerdem über eine Ankerwache, die kontinuierlich die Position der Yacht prüft und Alarm schlägt, sobald das Boot den zuvor festgelegten Schwojkreis verlässt. Dabei arbeitet das System unabhängig von einem Smartphone oder Plotter an Bord und überwacht die Position weiter wenn die Crew schläft, der Handyakku leer ist oder man die Yacht kurzzeitig verlässt. Mit einer eigenen LTE-Verbindung oder auch Wifi (wenn der Hub mit einem Hotspot verbunden ist) können Warnmeldungen sogar ans Smartphone übermittelt werden. Gerade bei drehenden Winden oder unstetem Wetter sorgt das für zusätzliche Sicherheit – und oft auch für eine deutlich entspanntere Nacht.

Wenn Segler dank KI zu Meeresforschern werden

Jede Segelyacht sammelt unterwegs Daten – Smartboatia sorgt dafür, dass diese Informationen nicht nur dem eigenen Boot zugutekommen. Auf Wunsch können die aufgezeichneten Messwerte anonymisiert wissenschaftlichen Projekten zur Verfügung gestellt werden. Dazu zählen unter anderem Daten zu Wind, Luftdruck, Wassertemperatur, Wassertiefe, Seegang oder Wetterentwicklungen. Gerade auf Langfahrt entstehen dadurch Datensätze aus Regionen, in denen Messstationen nur spärlich vertreten sind.

Smartboatia arbeitet hierfür mit Forschungseinrichtungen und Initiativen wie dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel sowie der internationalen Plattform SOOP (Shaping an Ocean Of Possibilities) zusammen. So wird die Fahrtenyacht ganz nebenbei zu einer schwimmenden Messstation und ihre Crew leistet einen Beitrag zur Meeres- und Klimaforschung – völlig ohne einen Aufwand.

Das digitale Bordbuch des ganzen Seglerlebens

Smartboatia versteht sich nicht nur als Bordcomputer, sondern auch als soziales Netzwerk und digitales Archiv für Fahrtensegler. Jede Passage, jeder Ankerplatz und jede zurückgelegte Seemeile werden dauerhaft gespeichert und lassen sich auch Jahre später noch nachvollziehen. So entsteht mit der Zeit eine persönliche Segelchronik, die weit über ein übliche Logbuch hinausgeht. Törns können mit Freunden, Familie oder anderen Seglern geteilt werden, die die Reise in nahezu Echtzeit verfolgen können. Interessant ist dabei auch die Buddy-Boat-Funktion, über die befreundete Yachten ihre Positionen gegenseitig sehen und auch über größere Entfernungen miteinander verbunden bleiben können.

Ergänzt wird das Ganze durch Funktionen für Social-Media: Fotos, die unterwegs aufgenommen werden, lassen sich direkt mit den passenden Schiffsdaten wie Position, Kurs, Geschwindigkeit oder Wetterbedingungen verknüpfen und anschließend teilen. Über die Jahre wächst daraus ein digitales Bordbuch, das nicht nur Erinnerungen bewahrt, sondern die gesamte Geschichte eines Bootes und seiner Reisen festhält – ob beim Wochenendtörn oder einer Weltumsegelung.

Was kostet Smartboatia?

Der Smartboatia-Hub selbst kostet einmalig 999 Euro. Bereits ohne laufende Kosten stehen viele Funktionen zur Verfügung, darunter die automatische Logbuchführung, KI-gestützte Manövererkennung, individuelle Polardiagramme, Trimmempfehlungen sowie regelmäßige Software-Updates. Wer jedoch das volle Potenzial des Systems ausschöpfen möchte, sollte das Standard-Abonnement wählen, das 39,99 Euro pro Quartal kosten – oder 119 Euro pro Jahr (25 Prozent Rabatt).

Anders als bei vielen Abo-Modellen schaltet die Mitgliedschaft hier nicht nur Komfortfunktionen frei, sondern übernimmt auch die laufenden Kosten für die Infrastruktur im Hintergrund. Dazu gehören die LTE-Verbindung des Hubs, die Cloud-Synchronisation, die dauerhafte Speicherung der gesammelten Daten, die Seekarten sowie die Fernüberwachung der Yacht. Auch ohne Abo übermittelt Smartboatia Daten zur Remote-Überwachung, dann aber nur in einer etwas niedrigeren Frequenz und nicht über LTE. In diesem Fall sollte das System deshalb mit einem Hafennetzwerk oder einem sonstigen lokalen Wifi-Hotspot verbunden sein.

Erst mit dem Abonnement ist das Boot dauerhaft online und kann beispielsweise seine Position, Batteriespannung oder andere wichtige Zustände übermitteln, auch wenn sich niemand an Bord befindet. Hinzu kommen praktische Zusatzfunktionen wie nahezu Echtzeit-Datenübertragung, eine deutlich größere Zahl von Personen, die das Boot verfolgen können, GPX-Export der aufgezeichneten Törns sowie eine unbegrenzte Speicherung der gesammelten Daten in der Cloud. Dadurch entsteht über die Jahre ein lückenloses digitales Bordtagebuch.

Gemessen an den Kosten einer Fahrtenyacht bewegt sich das Abonnement damit pro Jahr in einer Größenordnung, die viele Eigner bereits für einen Hafenbesuch oder eine Tankfüllung ausgeben – liefert dafür jedoch kontinuierlich neue Funktionen, permanente Datensicherung und die Möglichkeit, die eigene Yacht auch aus hunderten oder tausenden Seemeilen Entfernung im Blick zu behalten.

Warum Smartboatia?

In der Tat gibt es auch einige andere Anbieter von Apps, die das Führen des Logbuchs übernehmen und fleißig mittracken. Doch bedienen sich diese Apps häufig bei anderen Quellen, beispielsweise was die Winddaten angeht. Keine andere App misst die Daten direkt an Bord über die Bordsysteme und ist derart akkurat wie Smartboatia.

Fazit

Wer Smartboatia zum ersten Mal ausprobiert, könnte versucht sein, das System auf einzelne Funktionen zu reduzieren: automatisches Logbuch oder Fernüberwachung. Tatsächlich liegt die eigentliche Stärke jedoch in der Summe seiner Fähigkeiten. Smartboatia verknüpft die ohnehin an Bord vorhandenen Daten erstmals zu einem Gesamtsystem, das nicht nur misst, sondern versteht, dokumentiert und daraus Schlüsse zieht.

Besonders beeindruckend ist dabei, wie schnell man sich daran gewöhnt. Nach wenigen Tagen erscheint es plötzlich selbstverständlich, dass Manöver automatisch erkannt werden, dass das Logbuch sich von selbst schreibt oder dass man auch vom heimischen Sofa aus weiß, wie es der Yacht im Hafen geht. Und je länger das System genutzt wird, desto wertvoller werden die gesammelten Daten. Aus einzelnen Messwerten entsteht ein digitales Gedächtnis des Bootes – und damit etwas, das moderne Bordelektronik bislang kaum bieten konnte.

Smartboatia ist deshalb weniger ein weiteres Instrument an Bord als vielmehr ein Betriebssystem für die Yacht. Eines, das mit jeder Seemeile dazulernt.

Mehr zu Smartboatia findest du hier.