Effizienter Umschlagplatz

Wie komplex moderne Häfen sind, lässt sich schon erahnen, wenn man aus der Ferne über einen Containerterminal blickt. 60 Meter hohe Containerbrücken heben Stahlbox um Stahlbox aus den Schiffsbäuchen.

Dutzende von Staplern sausen mit zuckenden Blinklichtern umher, heben die Container an und türmen sie säuberlich auf. Lkw brummen heran, nehmen die Container auf ihren Rücken und fahren vollbeladen in Richtung Autobahn davon, während extrem lange Güterzüge langsam aus dem Hafengelände herausrollen.

Nur mithilfe modernster Managementsysteme und somit logistischer Meisterleistung lässt sich dieser scheinbar niemals endende Warenstrom beherrschen. Doch die Anforderungen steigen. Containerschiffe werden immer größer. Mitte der 1990er Jahre luden die Schiffe um die 7000 Container. Heute tragen die größten bis zu 20.000 Stück.

Legt ein solches Schiff am Terminal an, müssen auf einen Schlag große Containermengen abgefertigt werden. Das setzt voraus, dass Containerbrücken schnell arbeiten, aber auch dass die Logistik hinter dem Terminal reibungslos funktioniert – die so genannte Hinterlandanbindung. Dabei darf nichts den Prozess stören: Stauen sich die Lastwagen auf den Zufahrtsstraßen, kann das bereits die Logistik des ganzen Hafens ausbremsen.

LKW unter Strom

Spezialisten von Siemens haben eine Fülle verschiedener Technologien entwickelt, die helfen, die Hafen-Logistik noch effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Etwa im Bereich des Verkehrs: So hat das Unternehmen zusammen mit Partnern an den Zufahrtsstraßen zu den Häfen von Los Angeles und Long Beach ein Stromabnehmersystem für LKW installiert. Dieser so genannte eHighway soll die Luftqualität rund um die mit täglich 35.000 LKW stark frequentierten Straße deutlich verbessern.

Ein weiteres Beispiel findet sich im Duisburger Hafen. Der Hafen ist mit 21 Hafenbecken und 16 Kilometern Kaianlagen der größte Binnenhafen der Welt. Mehr als 120 Millionen Tonnen Güter werden dort jährlich umgeschlagen – Tendenz steigend. Doch dieses Wachstum hat seine Kehrseite, denn auch das Verkehrsaufkommen nimmt zu. Der Hafenbetreiber „duisport“ beauftragte deshalb im Jahr 2008 Siemens, den LKW-Verkehr des Hafens zu optimieren.

Das Ergebnis ist eine umfassende LKW-Zulaufsteuerung (Integrated Truck Gudiance, ITG), die LKW in einem Umkreis von etwa 20 Kilometern möglichst schnell von den Autobahnen und Hauptstraßen zum Hafen leitet. So werden bereits weit vor den Terminals die Kennzeichen der nahenden Lkw mit Kameras erfasst und die Information anonymisiert an die Leitzentrale übermittelt.

Diese weist daraufhin dem Lkw automatisch einen freien Platz (Slot) zu im Fall, dass der vorgegebene Slot nicht eingehalten werden kann. Die Informationen werden dem Fahrer direkt auf das Smartphone gespielt. Über LED-Anzeigetafeln werden Reisezeiten übermittelt. Sollten keine Slots frei sein, können die Lkw auf einen Puffer-Parkplatz geleitet werden. Um den LKW schnellstmöglich zum Hafen zu lotsen, bindet das System aktuelle Verkehrsinformationen in seine Navigation mit ein.

„Derzeit wird die ITG auf Logport einem kleinen Hafengebiet installiert. Nach dem erfolgreichen Probebetrieb soll das System auf den Gesamthafen ausgeweitet werden“, sagt Dr. Padideh Moini Gützkow, ITG-Projektleiterin bei Siemens Mobility Consulting in Berlin.

Containerbrücken löschen Ladung in Rekordzeit

Die Effizienz eines Terminals hängt indes nicht nur vom Zu- und Abtransport der Waren ab, sondern auch davon, wie schnell die Schiffe be- und entladen werden; also nicht zuletzt von der Geschwindigkeit der Containerbrücken.

„In den kommenden Jahren wird sich das Remote Control System auf den Kranbrücken durchsetzen“, sagt Carsten Köhler, Vertriebsleiter aus dem Siemens-Bereich Process Industries and Drives in Hannover, voraus. „Aufgrund der hohen Beschleunigungen ist die körperliche Belastung der Kranfahrer in den Kabinen enorm. Mit dem so genannten Remote Control Konzept von Siemens können die Fahrer dagegen aus einer Zentrale per Joystick und Monitor die Containerbrücken sicher und schnell führen.“

Weitere Ansätze immer kürzere Umschlagzeiten von Lasten bei verringertem Energiebedarf zu realisieren bietet die Technologieplattform Simocrane. Die Antriebe werden so geregelt, dass der Container während des Umschlags am Seil nicht pendelt oder dreht. Kameras nehmen zudem die Umgebung des Containers auf. Das System wertet die Bilder aus und handelt automatisch: So werden Kollisionen vermieden und Container auf den Zentimeter genau auf Lkw-Anhängern platziert.

Damit verkürzt sich die Zeit für das Löschen der Ladung deutlich. Gleichzeitig spart der Hafenbetreiber auch dank der integrierten Energierückgewinnung: Wird eine Last aus großer Höhe abgesenkt, wird die potentielle Energie in elektrische Energie umgewandelt. Sie kann dann ins Stromnetz eingespeist oder von anderen Antrieben in der Containerbrücke gleich wiederverwendet werden. „Dank der langjährigen Erfahrung unserer Kranspezialisten konnten wir mit Simocrane eine Plattform erschaffen, die mit all ihren Funktion einzigartig ist“, fasst Köhler zusammen. Ein Siemens-Vorteil, der in vielen Häfen der Welt zum Einsatz kommt. 

Containergiganten und Passagierschiffe an der Steckdose

Das Thema Energie ist aber auch in ganz anderen Bereichen der Hafenlogistik von Bedeutung – insbesondere bei der Stromversorgung der Schiffe. Heute laufen in den meisten Handelsschiffen Dieselgeneratoren für die Stromversorgung, während die Schiffe im Hafen liegen.

Dabei werden große Mengen an Schadstoffen ausgestoßen – insbesondere Stickoxide und Schwefeloxide, die zu Atemwegserkrankungen führen können. In vielen Hafenstädten tragen die Schiffe auf diese Weise deutlich zur Luftverschmutzung bei. Abhilfe schaffen kann hier eine sogenannte Landstromanbindung, wie Siharbor von Siemens. Schiffe werden dabei regelrecht an die Steckdose an Land gekoppelt, sodass die Dieselgeneratoren abgeschaltet werden können.

Legt das Schiff an der Kaimauer an, koppelt ein Hafenarbeiter die Stromkabel und ein Datenkabel an die Siharbor-Anlage. Über das Datenkabel kann die Stromverbindung dann bequem von der Schiffsbrücke aus überwacht werden. Ein Frequenzumrichter-Modul passt dabei die Netzfrequenz vont 50 Hertz an die Bord-üblichen 60 Hertz an. Solche Landstromversorgungen von Siemens sind unter anderem im Hafen von Lübeck zum Einsatz – und in Hamburg: Dort ist Europas erster Landstromanschluss für Kreuzfahrtschiffe selbstfahrend und kann bei Bedarf vollautomatisch vom Schiff aus bedient werden, so dass auf der Landseite kein zusätzliches Fachpersonal erforderlich ist.

Sichere Stromversorgung aus einer Hand

In punkto Stromversorgung bietet Siemens Häfen aber noch viel mehr als die Landstromversorgung: So unterstützt Siemens mit dem ganzheitlichen Totally Integrated Power (TIP)-Ansatz Häfen mit einer sicheren und zuverlässigen Stromversorgung für die komplette Hafen-Infrastruktur: Vom Angebot von Produkten, Systemen und Lösungen für alle Spannungsbereiche sowie ausgeklügelte Software-Lösungen, über innovative Energiekonzepte, wie Speichertechnologien für die Integration von Erneuerbaren Energien oder Micro Grid Lösungen, bis hin zur Betreuung des Kunden über den gesamten Lebenszyklus der Lösungen hinweg. Den TIP-Ansatz von Siemens nutzt seit Jüngstem etwa der neue Hafen Nacala-a-Velha in Mosambik, um seine Stromversorgung sicherer zu gestalten.

Wie in Mosambik werden in vielen Regionen weltweit neue Hafeninfrastrukturen benötigt, denn das Frachtaufkommen wächst beeindruckend. Abgesehen von sinkenden Transportzahlen während der Wirtschaftskrise 2008 und 2009 hat die Menge der per Schiff transportierten Güter seit Mitte der 1980er Jahr ständig zugenommen – von rund 3,3 Milliarden Tonnen im Jahr 1985 auf rund 9,6 Milliarden Tonnen 2013. Nicht zuletzt Dank der vielen Hafenlösungen von Siemens wird man die wachsenden Frachtmengen auch künftig sicher und schnell umschlagen können.

Weitere Informationen: www.siemens.com

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