Cloud Computing
Case Study

Marispace-X

IONOS SE bietet als Day-1-Member und Konsortialführer die grundlegende Cloud-Infrastruktur für eines der spannendsten Gaia-X-Projekte überhaupt: die Zusammenführung und Verarbeitung von unterschiedlichen Geoinformationen als Teil eines künftigen gemeinsamen maritimen Datenraums.

Mit IONOS Cloud wird die Digitalisierung der Meere Wirklichkeit

Das Problem

Wissenschaftliche Einrichtungen und Institute, zahlreiche Unternehmen der maritimen Wirtschaft – alle erheben täglich unterschiedliche Daten aus den Weltmeeren. Sie werden in der Regel meist für nur einen einzigen Zweck gesammelt – jedoch nicht untereinander geteilt. Dabei repräsentieren die gesammelten Daten, etwa Geoinformationen, die per Drohnen, Satelliten, Sensoren oder anderen Messinstrumenten aus den Meeren erhoben werden, einen riesigen Datenschatz, der für viele neue Anwendungsfälle und Business-Cases äußerst interessant ist. Dieser soll nun durch das Gaia-X-Projekt Marispace-X: Smart Maritime Sensor Data Space X erstmals gehoben werden.
Ein sinnvoller und praktischer Anwendungsfall für die Zusammenführung und Verarbeitung von gesammelten Geoinformationen bei Marispace-X ist die Suche und Bergung von Munition aus den Weltmeeren. Hier drängt die Zeit: Fortschreitende Korrosion führt immer wieder zu Unterwasser-Explosionen, wenn sich beispielsweise die Zündfedern von Granaten auflösen und sich Schlagbolzen aktivieren. Was folgt, ist die Freisetzung von umweltbelastenden Inhaltsstoffen.
Marispace-X
Bis zu 1,6 Millionen Tonnen an konventioneller Munition sollen noch immer in der Nord- und Ostsee liegen. Der Anteil an Granaten, Bomben, Minen oder Patronen allein in der deutschen Nordsee wird auf 1,3 Millionen Tonnen geschätzt. Das gefährliche Erbe des 2.Weltkriegs wurde nach Kriegsende ins Meer gekippt oder lauert in versenkten Schiffen. 15 der damaligen Munitionsversenkungsgebiete sind bekannt, Experten gehen jedoch von weiteren 92 Verdachtsflächen in deutschen Hoheitsgewässern aus. Weitere Munition liegt noch in den Gewässern der anderen europäischen Nachbarstaaten wie Belgien, Frankreich, Großbritannien oder den Niederlanden.
An der Bergung der gefährlichen Altlasten wird bereits seit den späten 1950er Jahren gearbeitet, doch die schiere Menge an explosivem Material stellt die Verantwortlichen vor große Probleme und kann noch Jahrzehnte dauern. Die Entstehung neuer Windparks und die Verlegung von Unterwasserkabeln sind durch „vergessene“ Munitionsdepots somit permanent gefährdet. Denn bislang werden die Meeresböden nur dann von diesen gefährlichen Altlasten befreit, wenn die Bergung und Entsorgung des Materials in einem vertretbaren Verhältnis zu den Gesamtkosten eines dort geplanten Offshore-Projekts stehen.

Die Herausforderung

Um die Suche und die Bergung von Kampfmitteln zu verbessern, arbeitet das an Marispace-X beteiligte Unternehmen north.io GmbH aus Kiel bereits seit einigen Jahren an der Entwicklung einer KI-basierten Software, die aus historischen Dokumenten – in diesem Fall aus papierbasierten Berichten von Seeschlachten und Luftangriffen auf Kriegsschiffe – relevante Informationen zur Menge an versenkter Munition und deren vermutlicher Lage auf dem Meeresboden herausfiltert. Weitere Applikationen des Unternehmens ermitteln beispielsweise Munitionsrisiken in der Ostsee oder ermöglichen Big Data Analysen für
die Munitionsräumung in der Nordsee. Derartige KI Anwendungen und Big Data Projekte nebst der dazugehörigen Datenverarbeitung erfordern enorm viel Rechenpower. Ihre entsprechend hohen Anforderungen an die IT-Ausstattung können selbst große Unternehmen kaum alleine bewältigen. Nur ein Grund, warum beim Marispace-X-Projekt auf die Cloud-Performance von IONOS Cloud gesetzt wird. Denn bei den Analysen sollen unterschiedliche Daten weiterer beteiligter Partner einfließen und verfügbar gemacht werden.

"Mit Marispace-X wollen alle Partner erstmals einen 'gemeinsamen virtuellen Topf' für alle verfügbaren maritimen Daten schaffen und so neue Businessmodelle ermöglichen."

Rainer Sträter
Head of Global Platform Hosting und IONOS Vertreter bei GAIA-X
Rainer Sträter, Head of Global Platform Hosting und IONOS Vertreter bei GAIA-X

Die Lösung

IONOS SE als Konsortialführer des Marispace-X-Projekts stellt hier seine sichere und stabile Cloud-Infrastruktur als notwendige Basis zur Verfügung. Die Datenflut aus den unterschiedlichsten Quellen wird auf einer gemeinsamen Storage-Plattform gespeichert. Die notwendige Computing-Performance sorgt dann für die Verarbeitung und Analyse der gesammelten Daten in diesen speziellen Software-Applikationen.

Durch das Zusammenspiel der Cloud-Rechenpower und den Analyseapplikationen ist es überhaupt möglich, exakt zu ermitteln, wo die Gefahrenstoffe genau lagern und welcher Aufwand für ihre Beseitigung betrieben werden muss. Das vereinfacht die Kalkulation eines neuen Offshore-Windparks oder die Verlegung von Seekabeln enorm.

public cloud

Weitere Anwendungen von Marispace-X

Marispace-X widmet sich jedoch nicht nur der Munitionssuche. Innerhalb des Mitte 2021 gestarteten Projektzeitraumes von 36 Monaten stehen Offshore Windenergie, Internet of Underwater Things (IoUT) und biologischer Klimaschutz im Fokus dieses sogenannten domänenübergreifenden maritimen Ökosystems. Besonders der maritime Umweltschutz öffnet ein spannendes Einsatzgebiet:
Satellitenbilder und Unterwassersensoren spüren Seegraswiesen und Algen-Flächen auf. Seegras kann viel Kohlendioxid speichern und so einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Mit den gesammelten Daten lassen sich nicht nur bestehende Flächen viel besser als bisher analysieren, sondern auch künftige Anbauflächen bestimmen. Die gesammelten Daten verraten letztlich, welche Bodenbeschaffenheiten oder Mikroströmungen für ein solches geplantes Algen- oder Seegrasfeld konkret benötigt werden.

Gemeinsamer maritimer Datenraum mit IDSA und IDS

Bei Marispace-X kämpft keiner allein und gemeinsamer Datenaustausch ist Programm! Beteiligte Partner haben Zugriff auf die unterschiedlichsten Daten nach dem Standard der International Data Space Association (IDSA), dem speziell zu diesem Zweck gegründeten Verband. NEU entwickelte International Data Spaces (IDS-) Konnektoren zwischen Datenanbietern und Datenverarbeitern machen das möglich.
NAT gateway protection visual
Der IDSA-Standard wurde extra für einen sicheren und souveränen Datenaustausch entwickelt und ist besonders sicher. Er basiert auf Datenzertifizierung und Datenverwaltung und unterliegt den strengen europäischen Anforderungen an Datensicherheit. Zu den Gründervätern dieses Standards und des Verbands zählt beispielsweise das Fraunhofer Institut für Software und Systemtechnik (ISST). Zudem sorgt IONOS Cloud für das GAIA-X-konforme Edge und Fog Computing sowie für die notwendige Kompression der gesammelten Daten auf den IONOS Servern.
Neben north.io und IONOS sind an dem Projekt die Unternehmen TrueOcean GmbH, Stackable GmbH, MacArtney Germany GmbH, Siemens Gamesa Renewable Energy, Quality Positioning Services B.V., WINDEA, Offshore GmbH & Co. KG, OffCon24, Wallaby Boats beteiligt. Als wissenschaftliche Einrichtungen, öffentliche Institutionen und Verbände sind das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD , GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel – AG Deep Sea Monitoring, Universität Rostock, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, das Maritime Cluster Norddeutschland, die Gesellschaft für Maritime Technik e.V., TransMarTech Schleswig-Holstein, IHK Schleswig-Holstein, Labs Network Industrie 4.0 e.V. sowie das Ministerium für Energie, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung Schleswig-Holstein und die Ocean Data Alliance mit an Bord.

Das Marispace-X-Projekt in den Medien

Cloud Computing Report

Rainer Sträter, Vice President Cloud Services and Global Plattform Hosting bei IONOS spricht in diesem Interview über Gaia-X, die europäische Cloud-Initiative.

Im Juli 2021 hat die Bundesnetzagentur die Gewinnerkonsortien des Gaia-X Förderwettbewerbs verkündet, der mit 122 Millionen Euro ausgestattet ist. IONOS ist bei gleich sechs der elf im Jahr 2021 geförderten Gewinnerskizzen beteiligt. Zum Einstieg in das Gespräch bietet Herr Sträter einen Überblick über diese Projekte.

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