Neue Technologien, Automatisierung und Digitalisierung bilden die zentralen Entwicklungslinien im Bereich Umschlag – der Kernaufgabe jedes Hafens.
Die Leistungsfähigkeit der wasserseitigen Umschlaganlagen gilt es nicht nur in Anbetracht wachsender Schiffsgrößen zu steigern. Auch die terminalinternen Umschlagprozesse im Lagerbereich sind zu betrachten genauso wie die Umschlaglösungen für die Verkehrsträger im Hinterland.
Die Zustandserfassung von rollender Landung und Stückgütern spielt eine wesentliche Rolle bei der Lagerung und Verladung von Fahr-zeugen, Containern und Stückgütern. Die manuelle Erfassung der Daten (Gewichte und Abmessungen) und Fotos sind aufwendig, personal intensiv und die Qualität, gerade der Fotos, entspricht nicht immer den Erwartungen. So wird auch die Planung der Schiffsbeladung erschwert. Auch die Lagerung und Steuerung der Ladung auf dem Terminal erfolgt zurzeit noch papierbasiert und manuell. Jedes rollende Gut wird heute mit einer eindeutigen Nummer auf Papier versehen, welches in die Fahrzeuge gelegt oder an den Gütern befestigt wird. Dieses manuelle Verfahren verlangsamt nicht nur die Zuordnung eines optimalen Lager-platzes, sondern hat auch Einfluss auf die Behandlung kundenspezifischer Sonderdienst-leistungen wie z.B. Bremsprüfung und Batterie-kontrolle.
Der Kombinierte Verkehr ist auf zuverlässige Prozesse in den bi- oder trimodalen Umschlagterminals angewiesen, da dort der Übergang zwischen den Verkehrsmitteln (Lkw und Bahn oder Binnenschiff) stattfindet.
Im Projekt wird die durchgängige Automatisierung des Umschlagterminals untersucht. Wesentlicher Baustein ist hierbei die Automatisierung eines Portalkrans, der prototypisch umgebaut wird, sodass eigenständige automatisierte Prozesse durchgeführt werden können. Geeignete Sensorlösungen werden bewertet und an einem Versuchsmodell getestet. Parallel dazu werden eine geeignete Steuerungssoftware entwickelt, Schnittstellen harmonisiert und Hardwarekomponenten für den Betrieb integriert.
Die fortschreitende Automatisierung der Binnenschifffahrt ist nur zielführend, wenn diese ganzheitlich betrachtet wird. Der Stellenwert des Flüssiggutumschlags in deutschen Binnenhäfen wird hierbei oft vernachlässigt. Aktuelle Beladeprozesse von Tankschiffen sind mitunter von manueller, körperlich anstrengender und fehleranfälliger Arbeit geprägt. Der große Bedarf an zukunftssicheren, automatisierten Lösungen im Bereich des Flüssiggutumschlags wird mit diesem Vorhaben adressiert.
Das zentrale Ziel des Vorhabens ist es, für unterschiedliche am Terminal eingesetzte Containerkransysteme Lösungen für die Automatisierung in von Mensch und Maschine gemeinsam genutzten Arbeitsräumen zu erarbeiten und prototypisch umzusetzen.
Mit den hierbei gewonnenen Erfahrungen, Kenntnissen und Nachweisen sollen zugleich entscheidende Grundlagen für die Etablierung notwendiger Sicherheitsstandards geschaffen werden, welche zukünftigen Automatisierungsvorhaben einen verlässlichen Rahmen bieten.
Der Umschlag von Gütern zwischen den Transportmodi Bahn, (Binnen-)schiff und Lkw erfolgt an (Binnen-) Häfen und KV-Terminals verteilt über ganz Deutschland und Europa. Aktuell lassen sich dort im Tagesverlauf oft hohe Belastungsschwankungen beobachten. Dies liegt u. a. an Peaks bei Lkw-Ankünften oder Verspätungen der Zug- und Schiff-ankünfte. In Folge dessen kommt es zu längeren Wartezeiten von Lkw im und vor dem Terminal, wenn sich Lkw-Ankünfte und hohe Auslastungen des bahn- und schiffsseitigen Umschlags zeitlich überlagern. Um die Ablaufgestaltung zu verbessern, führen immer mehr Terminals Zeitfensterbuchungssysteme (ZFBS) zur Glättung der Lastspitzen ein. Dabei legen die Terminalbetreiber Zeitfenster fest, in denen Fuhrunternehmen Ladeeinheiten anliefern und abholen können. Die eingeführten ZFBS bewirken jedoch in erster Hinsicht eine Glättung der Belastung aus Sicht des Terminals. Für die Fuhrunternehmen führen sie zu einer Erhöhung der Komplexität in der Transportplanung und somit zur Verschiebung von Ineffizienzen zwischen den Akteuren.
Die Entladung von Containern stellt eine der letzten nicht automatisierten Aktivitäten in einer hochtechnisierten Transportkette dar. Ein großer Anteil der im- und exportierten Container wird in Seehäfen entleert bzw. beladen. Insbesondere der Entladungsprozess ist aufwendig und stellt hohe körperliche Anforderungen an die Mitarbeiter. Das Ziel des Projektes IRiS ist die Entwicklung eines neuartigen, mobilen Roboters für genau diese Umschlagprozesse, in Seehäfen und weiteren Logistikstandorten.
Die Durchführbarkeitsstudie „KALI - Kraftunterstützende, mobile Systeme für Güterumschlag und Logistikkette“ zielt darauf ab, mobile Unterstützungssysteme für die hafenbezogene Logistik zu konzeptionieren. Über solche Systeme sollen die Arbeitsbedingungen bei der manuellen Handhabung in der Logistik optimiert, körperliche Belastungen reduziert und Logistikprozesse effizienter und effektiver gestaltet werden. Im Projekt stehen nicht nur die technische Machbarkeit, Mobilität und Modularität der identifizierten Lösungen unter Betrachtung der Rahmenbedingungen im Vordergrund, sondern auch die Sicherheit und Akzeptanz sowie angrenzende ethische, soziale und rechtliche Fragestellungen.
Im Rahmen dieses Projektes wird ein kombinierter Lösungsansatz verfolgt, die Schallimmissionen von RoRo-Terminals des Seehafens Rostock in der benachbarten Wohnbebauung zu reduzieren. Dabei soll ein innovatives Konzept für die praktische Umsetzung neuartiger Schallschutzmaßnahmen erarbeitet werden.
Das Hafenumfeld zeichnet sich durch den Umschlag schwerer und großer Lasten aus, in dem der Mensch trotz fortschreitender Automatisierung unerlässlich ist. Im konkreten Anwendungsfall des Automobilumschlags werden in Technikcentern die Fahrzeuge für den jeweiligen Zielmarkt aufbereitet. Im Ergebnis findet eine starke körperliche Beanspruchung der Mitarbeitenden statt, welche langfristig Ausfälle sowie eine geringe Attraktivität der Arbeit zur Folge hat. Zudem bedingt die aktuell manuelle Materialbereitstellung in den Technikcentern
ineffiziente Wege- und Rüstzeiten.
Der Straßen- und Güterverkehr in Deutschland kommt aufgrund des steigenden Transportauf-kommens an seine Belastungsgrenze. Binnen-schiffe können zusätzliche Transportkapazitä-ten bereitstellen und zeichnen sich zudem durch eine hohe Klimaverträglichkeit und Zuver-lässigkeit aus.
Eine Voraussetzung für die vermehrte Nutzung von Binnenschiffen ist die Schaffung einer gu-ten Infrastruktur für den Warenumschlag. Durch zusätzliche dezentrale Umschlagspunkte (so-genannte MicroPorts) könnten die Zu- und Ab-laufwege zu den Häfen optimiert und Anreize für kombinierte Transporte geschaffen werden.
Die rasante technologische Entwicklung und fortschreitende Digitalisierung treiben auch die Anwendung hochautomatisierter Systeme zur Steuerung von Schiffen weiter voran und lassen die autonome Navigation und die unbemannte Schifffahrt in greifbare Nähe rücken. Gleichzeitig werden größere Schiffe und hohes Verkehrsaufkommen in vielen Häfen zu einer wachsenden Herausforderung. Die notwendige Transformation hin zu einem ökologischeren Betrieb, der sich auch die Schiffsassistenz stellen muss, bietet Chancen für einen grundlegenden Wandel.
Die zunehmende Digitalisierung und Automatisierung im Arbeitsleben der Hafen-wirtschaft hat vielschichtige Auswirkungen auf Prozesse, Arbeitsanforderungen und Formen der Zusammenarbeit. Bestehende Jobprofile verändern sich und dadurch auch die Anforderungen an die Kompetenzen und Qualifikationen aller Beschäftigten.
Steigende Gütermengen und das erklärte Ziel, den relativen Anteil des Schienengüterverkehrs zu steigern, führen in Zukunft zu einer signifikanten Steigerung der Güteraufkommen auf der Schiene. Um dieses Aufkommen bewältigen zu können, müssen die Umschlagkapazitäten im Hinterland gesteigert werden. Aktuell fallen im Betriebsablauf oftmals unproduktive Umstapelungen an. Diese binden Krankapazität und verlängern die Durchlaufzeiten der angeschlossenen Verkehrsträger. Um Container effizient umzuschlagen, werden Informationen von anderen Akteuren der Lieferkette benötigt. Diese werden aktuell noch nicht ausgetauscht, obwohl so ein Mehrwert für alle Beteiligten entsteht.
Die Ergebnisse von STRADegy sollen dem Konsortium helfen eine Vorreiterrolle in der Automatisierung von Hafenumschlagsprozessen in Deutschland einzunehmen. Der Fokus liegt auf der Betrachtung technischer, organisatorischer und wirtschaftlicher Risiken bei der Automatisierung neuer und insbesondere bestehender Terminals. Hierzu werden Leitfäden zur Ausgestaltung der Suprastruktur, der IT-Systeme, der Umschlagsprozesse sowie des Change-Managements entwickelt. Die erarbeiteten Empfehlungen zur Ausgestaltung der Infrastruktur, der Anpassung der Umschlagsgeräte sowie der IT-Systeme zeigen den Weg auf, um die entwickelte Lösung in deutschen Mega-Terminals einzuführen.
Der Umschlag von Trailern in Binnenhäfen hat, in den überwiegend auf den Umschlag von Containern ausgelegten Hafenterminals, lange Zeit ein Nischendasein gefristet. Die starken Zuwächse der Trailer im Umschlagmix der letzten Jahre haben dazu geführt, dass die begrenzten Stellflächen vielerorts zu einem Engpass geworden sind und es kein einheitlich Verfahren für den Umgang von Trailern in den Häfen gibt.
Im Projekt TrailerPort wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, um zum einen den effektiven Stellflächenverbrauch und zum anderen die Verweildauer der Trailer in den Binnenhäfen zu reduzieren. Hierfür wird auf der einen Seite eine technische Lösung zur Stapelung der Trailer, inklusive der optimalen Einbindung des Systems in die vorhandene Hafeninfrastruktur und in die Prozesse, erstellt.
Ziel von „UniPort 4.0“ ist es, die technologische Transformation in den Häfen voranzutreiben. Die digitale Steuerung, Überwachung und Optimierung relevanter Hafen- und Lagerprozesse liefert den Häfen vielseitige Wettbewerbsvorteile.