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2021/4 | Maritime Wissenschaft

Vom „Smart Ship“ zum „Smart Port“


Nach dem „Smart Ship“ sind die Häfen das nächste Ziel von KI-Aktivitäten. Hier ergibt sich hohes Optimierungspotenzial der großen Datenmengen durch Dokumentationspflichten, Sensordaten, Maschinen und Geräte bei verschiedenen Akteuren. Diese sind jedoch oft unzureichend miteinander vernetzt, Datenaustausch findet kaum über vereinheitlichte digitale Standards statt. Viele KI-Projekte im Hafen finden deshalb innerhalb relativ geschlossener Umgebungen statt.

Mit gutem Beispiel voran geht etwa der Hafen Rotterdam. Das System „ShipTracker API“ kalkuliert aus den frei verfügbaren AIS-Daten (Automatisches Identifikationssystem der Schiffe) die erwartete Ankunftszeit eines Schiffes im Hafen. So können zum Beispiel die Einsatzzeiten von Schleppern oder Festmacherdiensten optimiert werden.

Auch der Hafen Antwerpen experimentiert mit einem System aus AIS und zusätzlichen Kameras, um Positionen der Schiffe im Hafen zu tracken und den Verkehrsfluss zu optimieren und so Staus zu verhindern.

In Bremerhaven laufen sogar mehrere Projekte gleichzeitig, welche KI-Algorithmen zur Prozessautomatisierung nutzen.

Im Projekt „STRADegy“ wurde der Einsatz von automatischen Straddle Carriern an Nordseehäfen erforscht und evaluiert. Das Verbundprojekt „Erforschung und Evaluation eines automatischen Containerumschlags unter Einsatz von Straddle Carriern“ (STRADegy) dauerte vier Jahre und hatte ein Fördervolumen von 9,5 Millionen Euro. Forschungspartner war das BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik an der Universität Bremen, Entwicklungspartner und Koordinator war der Terminalbetreiber EUROGATE. Im Rahmen des Projekts wurde am EUROGATE Container Terminal Wilhelmshaven eine Pilotanlage errichtet. In dieser Pilotanlage konnten technologische Eigenschaften unter Berücksichtigung verschiedener Komponenten betriebsgerecht entwickelt und getestet werden.

Optimierte Prozesse rund um die Be- und Entladung sind die Voraussetzung dafür, eine hohe Produktivität bei Umschlagsleistungen zu gewährleisten. Hier lässt sich ein Wettbewerbsvorteil generieren, und die Digitalisierungstechnologien bieten vielfältige Möglichkeiten dafür. Das ist zusammengefasst das Ergebnis des vierjährigen Projekts.

Mehr als fünf Quadratkilometer umfassen Container- und Autoterminal im Hafengebiet von Bremerhaven. Unzählige Leuchten illuminieren jede Nacht Container, Stellplätze, Umschlagflächen und Fahrtwege. Diese nächtliche Komplettbeleuchtung des Hafens verursacht enorme Energiekosten und belastet damit die Umwelt. Das Projekt „OBELiSK“ soll die Flutlichter im weitläufigen Hafenareal so ansteuern, dass Licht nur dort angeschaltet wird, wo es tatsächlich gebraucht wird. 20 Prozent Energie könnten so eingespart werden.

Das Projekt „RANG-E“ befasste sich mit autonomen Rangiervorgängen der Hafeneisenbahn – und damit mit der Optimierung der Hafeninfrastruktur. Das Projekt RANG-E war eine Durchführbarkeitsstudie zur Beurteilung der Machbarkeit von autonomen Rangiervorgängen am Beispiel der Hafenbahn Bremerhaven. Es wurden technische, ökonomische und rechtliche Aspekte beleuchtet. Das autonome Rangieren ermöglicht langfristig die optimierte Disposition und Einsatzsteuerung von Rangierloks im Hafen – sowohl beim Containerumschlag als auch im Automobilumschlag. Die Terminals in Bremerhaven bieten dafür eine ausgezeichnete Plattform, da Bremerhaven einen der höchsten Bahn-Anteile im Hinterlandverkehr aufweist.

Das Rangieren von Autos optimiert das Projekt „ISABELLA“, welches im Autoterminal des Logistikkonzerns BLG erforscht wird.  Das Forschungsprojekt sucht Antworten auf die Frage, wie sich der Umschlag mit künstlicher Intelligenz noch effizienter gestalten lässt. Ziel des Forschungsprojektes war es unter anderem, die vielfältigen logistischen Prozesse innerhalb des Umschlagterminals virtuell zu simulieren und dadurch eine verbesserte Plan- und Steuerbarkeit herzustellen. In der ersten Phase des Projekts wurden dabei allein die internen Prozesse berücksichtigt.

Im Projekt Isabella 2.0, das im Juli 2020 startete, beziehen die Projektpartner nun auch Bewegungsdaten der externen Verkehrsträger Zug, Schiff und Lkw sowie deren Be- und Entladung mit ein. Das heißt, bereits bei der Übernahme der Fahrzeuge im jeweiligen Verkehrsträger – zum Beispiel auf dem Schiff – soll die Erfassung der Fahrzeuge per Smartphone beginnen. Analog zum „Smart Ship“ steht am Ende dieser Entwicklungen ein „Smart Port“, der volldigitalisiert über die gesamte Logistikkette Daten austauscht und KIs nutzt, um Prozesse zu optimieren.

Foto: ©BLG

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