Baltic Future Port

Effizienzsteigerung der Supply Chain durch 5G

Zu einer Smart City gehört auch eine intelligent vernetzte Wirtschaft: der Lübecker Hafen wird weiter digitalisiert, Prozesse werden optimiert, Kommunikation findet in Echtzeit statt. Dies alles wird möglich gemacht durch ein 5G Campus Netz, das auf dem Gelände des Lübecker Hafens aufgebaut wird.

Ein besonderes Projekt, bei dem die Hansestadt Lübeck zusammen mit der Lübeck Port Authority, Partnern aus der Hafenwirtschaft (Baltic Rail Gate, Lübecker Hafen-Gesellschaft und der TT-Line), aus der Wissenschaft (Technische Hochschule und Universität zu Lübeck) sowie der Titus Research und der TraveKom zusammenarbeiten wird.
Es sollen die komplexen, ineinandergreifenden Prozesse, die für die Abfertigung der in Lübeck ankommende Ware aus und in Richtung Skandinavien und in alle Welt notwendig sind, optimiert werden. Technische Basis ist der neue Mobilfunkstandard 5G als zentraler Bestandteil für dieses Digitalisierungsvorhaben. Zu diesem Zweck wurde das Projekt BalticFuturePort initiiert und ist Teil der digitalen Strategie der Hansestadt Lübeck.
Es werden insgesamt 11 Teilprojekte von 8 Partner:innen umgesetzt. Federführend steuert und begleitet die Hansestadt die Parter:innen bei der Umsetzung.

Bei diesem Projekt handelt sich um ein durch das BMVI gefördertes Projekt mit einer Laufzeit bis Ende 2023.

 

Baltic Rail Gate - Intelligent gesteuerte Hafenkräne

Die Bedienung der Portalkräne im Baltic Rail Gate soll zukünftig ferngesteuert aus einem räumlich abgesetzten Leitstand erfolgen. Damit soll das Bedienpersonal durch eine komfortable Arbeitsumgebung entlastet werden. Eine nahezu latenzfreie Kommunikation zur Fernsteuerung ist Grundvoraussetzung.  

 

 

Lübeck Port Authority - Wissen was ankommt

Als alleiniger Ansprechpartner für die Hafenwirtschaft gehören zur LPA die Hafenbahn, die Hafenplanung und der Hafenbau, der Wasserbau und die Wasserwirtschaft, die Ordnungsverwaltung mit der Wahrnehmung der Aufgaben des Hafenamtes sowie die Vermietung der städtischen Hafenflächen.
Diese vielfältigen Aufgabenbereiche benötigen eine smarte und digitale Infratsruktur. Innerhalb des Baltic Future Port hat die LPA gleich zwei Projekte übernommen: Trailergate und Traileyard Management sowie die Zugscannung am geplanten Traingate.

Das Traingate
Beim Einlaufen der Waggons in das Intermodal-Terminal soll an dem sogenannten Traingate die Zugzusammenstellung und damit die Belegung mit Trailern automatisch mit Kamerasystemen erfasst werden. Nach der Zugbildung soll die Waggon- und Ladungserkennung ebenfalls mit Kamerasystemen erfolgen. Die Daten sollen in Echtzeit über 5G in die weiterverbeitenden Systeme eingeleitet werden. Durch die automatisierte Erkennung sind erhebliche Zeitersparnisse zu erwarten. Zudem kann so die supply chain entscheidend z.B. für zeitkritische Einheiten optimiert werden (Statusermittlung mit Abgleich der Buchung).

Das Trailergate und Traileryard Management
Ca. 550.000 Trailer kommen jährlich zur weiteren Verladung am Skandinavienkai an. Diese Trailereinheiten werden von verschiedenen Speditionen angeliefert und müssen vor der Verladung auf eine s.g. Vorstaufläche "gepuffert" werden. Ist das Schiff bereit zur Beladung werden die Trailer von personengeführten Arbeitsmaschinen (=Tugmastern) von der Vorstaufläche abgeholt und aufs Schiff gebracht. Die Zeiten zur Verladung der Trailer könnten in erheblichem Umfang verkürzt und damit die Fährabfertigung deutlich optimiert werden, wenn im Zufahrtsbereich des Gates eine IT-gestützte Einzelstellplatzvergabe sowie Zuweisung in Abhängigkeit des Buchungsstatus der Transporteinheit erfolgen. Dadurch kann sich der Anteil an Suchfahrten für die Tugmaster in den Traileryards reduzieren. Zudem gewinnt die automatische Statusüberwachung der abgestellten Trailer hinsichtlich wichtiger Betriebsparameter (Temperaturführung, Öffnungsversuche etc.) zunehmend an Bedeutung.

 

 

Lübecker Hafen-Gesellschaft - Schnittstelle zwischen allen Beteiligten

Als Betreiberin der öffentlichen Häfen kommt der Lübecker Hafen-Gesellschaft (LHG) eine besondere Rolle zu, da sie Schnittstellen zu allen Projektpartner:innen hat. Zudem bringt sich die LHG mit drei eigenen Teilprojekten mit ein:

Mobile Datenerfassung im Schiff
Im Rahmen des Stauens, also des Beladens, müssen wir an Bord der Fährschiffe umfassende Daten erheben (z.B. Stellplatz, Qualitätsdaten etc.). Diese Daten erfassen wir manuell mit mobilen Endgeräten. Über 5G wollen wir sie künftig in Echtzeit an die entsprechenden Logistiksysteme der LHG übermitteln. Somit werden zu jedem Zeitpunkt verlässliche Daten vorliegen. Dadurch steigt das Vertrauen der Mitarbeiter:innen in die Daten, und daraus folgend reduzieren wir die Zahl der Rückfragen, die stets Zeit kosten.

Digitaler Zwilling
Im Rahmen dieses Teilvorhabens wollen wir einen interaktiven digitalen Zwilling der Forstproduktehalle am Terminal Skandinavienkai erstellen. Damit können wir unseren Beschäftigten online Entscheidungshilfen bzw. Arbeitsaufträge geben, zum Beispiel Güter in die Halle ein- oder auszulagern. Die Beschäftigten in der Lagerhalle sollen das aktive 3D-Modell jederzeit und in Echtzeit über geeignete mobile Datenfunkgeräte nutzen und so optimiert arbeiten können.

Unterstützung Einsatzkräfte
In diesem Teilprojekt wollen wir Multicopter im Notfallmanagement einsetzen. Dazu zählen unter anderem Brandbekämpfung, Gefahrgutunfälle oder auch terroristische oder sonstige Angriffe im Hafenumfeld. Die Geräte können dabei unterstützen, Gelände zu überwachen, unklare Situationen aufzuklären und die Lage zu erkunden. Multicopter mit Wärmebildkameras bzw. Infrarotaufnahmen können sogar Personen und auch Glutnester finden. Die Bilder können sie im Live-Modus auf Smartphones, Tablets oder Monitore senden. So können die Einsatzkräfte gezielt planen, schnell und flexibel reagieren und Menschenleben retten.

 

 

Titus Research - Unterstützung durch Visualisierung

Die Titus Research GmbH wird die Bewegungsdaten der Beteiligten innerhalb der Supply Chain zusammenführen und in einer so genannten Leitstandapplikation visualisieren. Diese übernimmt dann die Bereitstellung der drahtlos übermittelten Daten für die Hafenakteuere. Zudem wird die Leitzentrale die Stellplatzdaten aus dem Projekt Traileryard verwalten und mit einem unbemannten Scanning Fahrzeug feststellen, ob sich die Ladeeinheiten auf dem korrekten Stellplatz gemäß Einzelstellplatzvergabe befinden. Dazu nutzt das Fahrzeug zur Detektion der Trailer-ID eine künstliche Intelligenz und wird über 5G aus dem Leitstand heraus gesteuert und disponiert. 5G wird außerdem zu Lokalisierung des Fahrzeugs eingesetzt, um aus dessen Position den aktuell gescannten Stellplatz zu bestimmen. Befindet sich der Trailer nicht auf dem zugewiesenen Stellplatz erfolgt eine Korrektur im System. Darüber hinaus berechnet die Leitzentrale den bestmöglichen Stellplatz der Ladeeinheit in Abhängigkeit ihres Status, der Abfahrtszeit des gebuchten Schiffes sowie weiterer Parameter und stellt diesen den Spediteuren und Tugmasterfahrern auf einem mobilen Endgerät zur Verfügung.

 

 

TraveKom - die digitale Infrastruktur

Der TraveKom, ein Unternehmen der Stadtwerkegruppe, ist die Digitalisierungsdienstleisterin der Stadt und wird die genaue Planung der Standorte für die Sende-/Empfangsanlagen unter Berücksichtigung der Anforderungen aus den anwendungsspezifischen Teilprojekten übernehmen und das Campusnetz für den Skandinavienkai aufbauen. Das 5G Camousnetz bietet somit alle Möglichkeiten für den reibungslosen Betrieb einer modernen digitalen Hafenwirtschaft: hohe Übertragungsraten und Nutzung unterschiedlicher Applikationen und eine niedrige Latenz.

 

 

TT-Line

TT-Line betreibt sieben Passagier- und Frachtfähren auf der südlichen Ostsee. Ziel des Teilprojektes ist es, die Leistungsmerkmale des neuen 5G Mobilfunkstandards zu nutzen, um Echtzeitkommunikation zwischen den Beteiligten des Beladungsprozesses zu ermöglichen. Auf diese Weise sollen die Kommunikationswege zwischen verschiedenen Kommunikationsschnittstellen verkürzt werden. Die Schiffe werden dazu mit 5G-fähigen Tablets ausgestattet und können die in Echtzeit erhaltenen Daten nutzen, um detaillierte Beladungspläne zu erstellen und die Informationen der LHG bereitzustellen. Informationen können direkt zwischen den Systemen ausgetauscht werden. Dieses Vorgehen trägt zur Effizienzsteigerung in den Beladungsprozessen und damit in der gesamten Supply Chain bei.

 

 

Die Hochschulen: Universität zu Lübeck und die Technische Hochschule

 

Die Teilprojekte der beiden Hochschulen nehmen eine übergeordnete Position im Gesamtvorhaben ein, da es auf das Monitoring der 5G-Implementierung insgesamt abzielt. Für sicherheitskritische Prozessabläufe im Hafen ist es daher wichtig, die Netzqualität im Vorfeld abzuschätzen und durch ein kontinuierliches Monitoring der Qualität zu überwachen. Ziel des Teilprojektes ist die Verlässlichkeit und Zuverlässigkeit eines solchen Systems zu erhöhen und im Testfeld im Lübecker Hafen zu implementieren und nachzuweisen.

Durch die Kombination von Modellierung und Simulation mit moderner, drohnenbasierter Messtechnik und intelligenten modellbasierten Auswertealgorithmen kann die 5G-Installation automatisch anwendungs- und damit bedarfsgerecht betrieben und überwacht werden.

 

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