Innovationen: Megatrends in der Logistik

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Umdenken. Weiterdenken. Vorausdenken.

Sehen wir bald von Wasserstoff angetriebene Schiffe im Hafen, die ihre frisch aus dem 3D-Drucker stammenden Ersatzteilen durch autonom fliegende Drohnen geliefert bekommen? Sind die globalen Lieferketten dann so vernetzt, dass sich Angebot und Nachfrage mit Hilfe Künstlicher Intelligenz selbständig regulieren? Wie kann die Zukunft der Logistik gestaltet werden?

Die HHLA arbeitet täglich daran, Megatrends zu identifizieren und daraus technologische Innovationen abzuleiten. Seit 1885 ist das Unternehmen auf der Suche nach neuen logistische Lösungen und das Tor zur Zukunft zu öffnen. Das ist vielfach gewürdigt und pämiert worden, zum Beispiel hat FOCUS Money die HHLA 2022 als innovativstes Unternehmen ihres Segments ausgezeichnet. Die wichtigsten aktuellen Trends und Projekte stellen wir Ihnen auf dieser Seite vor. 

Künstliche Intelligenz

Wie kann uns Künstliche Intelligenz (KI) helfen, die logistischen Herausforderungen der Zukunft erfolgreich zu meistern? Es gibt dazu schon viele grundlegende Ideen, Kozepte und auch erfolgreiche Anwendungen in der Praxis. 

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Digitalisierte Lieferketten

Durch die Digitalisierung entstehen nicht nur neue Geschäftsmodelle und digitale Zwillinge. Sie ermöglicht weltumspannende Datennetze, über die Verkehrsträger, Produktionsstätten und Lagerhalter optimal miteinander kommunizieren können. 

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Drohnentechnologie

Drohnen können viel mehr als Expresslieferungen übernehmen. Als Universal-Werkzeuge erkennen sie Gefahren aus der Luft, steuern Verkehre und koordinieren Katastrophenhilfe, erledigen Inventuren komplett autonom.... Aber dafür müssen noch einige Voraussetzungen geschaffen werden.  

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Automatisierung

Automatisierung kann den Menschen nicht ersetzen, macht aber viele Prozesse effizienter. Dadurch werden harte und anspruchslose Jobs entfallen, während neue Arbeitsplätze entstehen. Was kann schon heute einfacher aus einem Leitstand erledigt werden? 

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Wasserstoff als Energieträger

Wasserstoff wird als emissionsfreie Energiequelle geschätzt, mit deren Hilfe der Klimawandel gestoppt werden kann. Doch zuerst muss geforscht werden. Gemeinsam mit Unternehmen aus verschiedenen Branchen, bauen wir in Hamburg ein Innovationscluster auf, um Knowhow für die Zukunft zu entwickeln.

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Aktuelle Meldungen

HHLA Next

Die Expertise der HHLA verbinden wir mit der Agilität eines Start-Ups, um innovative, digitale Ideen zu fördern und den Transport der Zukunft aktiv mitzugestalten.

Entdecken Sie unsere Innovationseinheit HHLA Next

Fördermittelmanagement

Innovation durch Forschung

Unser Tochterunternehmen HPC Hamburg Port Consulting ist weltweit als Hafen-Beratungsunternehmen bekannt. Daneben unterstützt HPC aber auch nationale und europäische Hafen- und Verkehrsunternehmen wie auch Behörden bei der Entwicklung und Umsetzung von Förderprojekten. So hat HPC zahlreiche IHATEC-Forschungsanträge erfolgreich begleitet, siehe die hier aufgeführten Projekte.

Weitere Forschungsprojekte in der Übersicht

Der Einsatz von automatisierten Lagerkranen, die mit Strom betrieben werden, führt zur Ablösung der mit Diesel betriebenen Van-Carrier (VC). So wird der Ausstoß von CO2 und anderen Schadstoffen beim Stapeln von Containern im Lager reduziert, was zu einer geringeren Umweltbelastung führt.

Mit dem Projekt sollen vollautomatische Lagerkransystemen (LKS) für die Ein- und Auslagerung von Containern mit einer Kapazität von 8.800 TEU errichtet werden. Das Projekt ist Voraussetzung für eine Umstellung des horizontalen Containertransports von dieselbetriebenen Van-Carriern (Portalhubwagen) auf vollautomatisch fahrende Containertransporter, sogenannte Battery-Automated Guided Vehicles (B-AGV), die im Batteriebetrieb fahren. Damit kann der Prozess des Containerumschlags vollständig elektrifiziert und über den Anteil des Stroms aus erneuerbaren Quellen im Strommix oder durch die bilanzielle Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen perspektivisch dekarbonisiert werden.

Die Implementierung der Lagerkransystemblöcke (LKS) 21-24 ermöglicht der Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA) nicht nur die aktive, positive Beeinflussung der am Containerterminal Buchardkai (CTB) entstehenden CO2-Bilanz, es gelingt zudem eine operative Ausrichtung um den entsprechenden Anforderungen auf europäischer Ebene gerecht zu werden.

Das Projekt wird mit 10 Mio. Euro von der Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft (BUKEA) aus Sondermitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung im Rahmen der Initiative REACT-EU zur Unterstützung der Krisenbewältigung im Zusammenhang mit der COVID-19-Pandemie und zur Vorbereitung einer grünen Erholung der Wirtschaft gefördert.

Motivation

Der HHLA Container Terminal Burchardkai (CTB) verfolgt die Nachhaltigkeitsziele des HHLA-Konzerns und fühlt sich den übergeordneten regionalen, nationalen und europäischen umweltpolitischen Ansätzen verpflichtet:

  •  - Beitrag zur Energieeffizienz im Hafen, Reduzierung des CO2-Ausstoßes, verringerter des Einsatzes von fossilen Brennstoffen
  •  - Unterstützung von Hamburg als innovative Stadt sowie Umsetzung klimapolitischer Vorgaben an die Hafenwirtschaft

 

CTB betreibt ein Terminal mit diesel-angetriebenen Portalhubwaren (im lokalen Sprachgebrauch Van-Carrier oder VC genannt) und strom-angetriebenen Lagerkransystemblöcke (LKS) zum Transport und Lagern von Containern auf der Fläche.

Der Ausbau der LKS-Blöcke ist ein wichtiger Schritt zur Dekarbonisierung des Terminals durch den Betrieb auf Ökostrombasis. Dies steht im Zeichen der Vorbereitung einer grünen Erholung der Wirtschaft in Richtung Klimaneutralität. Neben der erheblichen Verringerung der Emissions-Menge des CTB in den Bereichen CO2 und Stickstoff werden Ruß – und Feinstaubemissionen eingespart. Auch die Lärmbelastung kann massiv gesenkt werden.

Projektziel

Die LKS-Blöcke sind ein Grundstein, um eine klimaneutrale Zertifizierung ähnlich wie beim HHLA Container Terminal Altenwerder zu erreichen. Sie stellen einen essenziellen Bestandteil der Neuausrichtung der operativen Abläufe dar, welche den zukünftigen automatisierten Betrieb von fahrerlosen Transportfahrzeugen im Batteriebetrieb (sogenannte Battery-Automated Guided Vehicles - B-AGV) vorsieht. Durch die darauf aufbauende vollständige Elektrifizierung des horizontalen Containertransports im Bereich der Liegeplätze 1-6 auf dem CTB können jährlich ca. 11.243 Tonnen CO2 vermieden werden.

Konkret handelt es sich dabei um den Aufbau einer Wasserstoff-Tankinfrastruktur auf einem Umschlagsterminal des Hamburger Hafens und den Betrieb verschiedener Typen von Großgeräten entlang der Containerlogistikkette unter Begleitung der Hersteller. Darunter fallen neben den anliefernden und abholenden Lastkraftwagen vor allem Leercontainerhandler, Van Carrier, Gabelstapler und Terminalzugmaschinen. Diese sollen im Rahmen des Projektes zunächst für den Einsatz im Vollbetrieb entwickelt oder angepasst und als Prototypen unter wissenschaftlicher Begleitung im Hafenbetrieb getestet werden. Die im Hamburger Hafen gewonnenen Erfahrungen sollen durch die Zusammenarbeit mit weiteren Häfen und Logistikhubs unterschiedliche Anforderungsprofile berücksichtigen, um die Ergebnisse übertragbar und für die Branche nutzbar zu machen. Es sollen entsprechend unterschiedliche Lastprofile und Prozesse erprobt werden, um die Diversität der Branche bestmöglich abzubilden.

Lösungsansatz

Die LKS Blöcke 21-24 ermöglichen dem CTB die aktive, positive Beeinflussung der am Terminal entstehenden CO2-Bilanz durch eine weitgehende Reduzierung der mit Diesel betriebenen VC. Es gelingt eine operative Ausrichtung hin zu einer Digitalisierung der Transportketten, während gleichzeitig den Klimaschutzanforderungen auf europäischer Ebene entgegengekommen wird. Die Elektrifizierung und die damit einhergehende Automatisierung führt zu einer Verbesserung der Energieeffizienz und zu einer Dekarbonisieung der Terminalprozesse.

Verbundkoordinator
HHLA Container Terminal Burchardkai GmbH

Projektförderung
Dieser Ausbau der LKS-Blöcke wird mit 10 Mio. Euro aus Mitteln des europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) unterstützt. Gefördert wird dabei die CO2-Ersparnis, die durch das Projekt bei etwa 11.243 Tonnen pro Jahr liegen wird.

Projektlaufzeit
2020-2025
Bewilligungszeitraum 03/2021 – 06/2023

Motivation

Es ist das Ziel der Bundesdeutschen und der Europäischen Politik, die Wirtschaft bis 2045 CO2 neutral auszurichten. Die HHLA sowie die Freie und Hansestadt Hamburg möchte den Umschlag im Hamburger Hafen bereits bis 2040 klimaneutral gestalten. Ähnliche Zielsetzungen gibt es für andere Häfen und Umschlagsunternehmen sowie andere Logistikstandorte und Logistikdienstleister. Damit dies möglich wird, müssen der Containerumschlag und die damit zusammenhängenden Containertransporte durch klimaneutral betriebene Containergroßgeräte erfolgen. Diese Geräte sind aktuell noch nicht ausreichend entwickelt und insbesondere nicht in Serienreife auf dem Markt verfügbar. Soweit sie bereits in der Entwicklung sind, wurden sie weder im praktischen Betrieb erprobt, noch wurden die praktischen und ökonomischen Auswirkungen auf die Umschlags- und Transportprozesse sowie die Wartung und den Betrieb analysiert oder entstehende Herausforderungen einer praktikablen Lösung zugeführt.

Projektziel

Gemeinsam mit Partnern aus unterschiedlichen Bereichen baut und betreibt die HHLA eine Testumgebung für die Erprobung von unterschiedlichen Großgeräten für den Hafenumschlag, den Containertransport und die sonstige Containerlogistik mit einem elektrischen Antrieb und einer Stromversorgung über Wasserstoff-Brennstoffzellen.

Konkret handelt es sich dabei um den Aufbau einer Wasserstoff-Tankinfrastruktur auf einem Umschlagsterminal des Hamburger Hafens und den Betrieb verschiedener Typen von Großgeräten entlang der Containerlogistikkette unter Begleitung der Hersteller. Darunter fallen neben den anliefernden und abholenden Lastkraftwagen vor allem Leercontainerhandler, Van Carrier, Gabelstapler und Terminalzugmaschinen. Diese sollen im Rahmen des Projektes zunächst für den Einsatz im Vollbetrieb entwickelt oder angepasst und als Prototypen unter wissenschaftlicher Begleitung im Hafenbetrieb getestet werden. Die im Hamburger Hafen gewonnenen Erfahrungen sollen durch die Zusammenarbeit mit weiteren Häfen und Logistikhubs unterschiedliche Anforderungsprofile berücksichtigen, um die Ergebnisse übertragbar und für die Branche nutzbar zu machen. Es sollen entsprechend unterschiedliche Lastprofile und Prozesse erprobt werden, um die Diversität der Branche bestmöglich abzubilden.

Lösungsansatz

Die HHLA plant, errichtet und koordiniert eine Testumgebung für die Erprobung von unterschiedlichen Großgeräten für den Hafenumschlag, den Containertransport und die sonstige Containerlogistik mit einem elektrischen Antrieb und einer Stromversorgung über Wasserstoff-Brennstoffzellen. Gemeinsam mit anderen Clustermitgliedern werden im Rahmen eines Innovationsclusters Prototypen verschiedener Hersteller von BZ-Großgeräten aus dem Containerumschlag und Containertransport im Echtbetrieb in unterschiedlichen praktisch relevanten Leistungsprofilen und unter wissenschaftlicher Begleitung sowie Beteiligung zuständiger Behörden getestet, Wartungs- und Serviceintervalle festgelegt, Gefährdungsbeurteilungen erstellt, Unterweisungsunterlagen gefertigt und notwendige Qualifikationen für Mitarbeiter konzipiert. Gleichzeitig werden die Erfahrungen aus dem praktischen Betrieb nach wissenschaftlichen Kriterien dokumentiert. Ziel ist es zum einen die eingesetzten Geräte zur Serienreife zu bringen und zum andern potentiellen Anwendern notwendige Informationen für einen Einsatz dieser Geräte zu liefern.

Verbundkoordinator
Hamburger Hafen und Logistik AG

Projektvolumen
1.938.351 € (davon 50% Förderanteil durch BMDV)

Projektlaufzeit
04/2022 – 04/2024

Motivation
Quantencomputer versprechen gegenüber klassischen digitalen Rechnern für bestimmte Aufgabenstellungen erhebliche Vorteile. Bislang ist es jedoch aufgrund der hohen technischen Komplexität noch nicht gelungen, einen praxistauglichen Quantencomputer mit einer ausreichenden Zahl an Quanten-Bits (Qubits) herzustellen. Es werden daher auch Alternativen zu den bislang im Mittelpunkt stehenden, gatterbasierten Quantencomputern mit Qubits gesucht. Das Forschungsprojekt verfolgt einen solchen Ansatz, der auf dem Prinzip des sogenannten Quanten-Annealers beruht. Dieser ist weniger komplex und weniger universell als ein gatterbasierter Ansatz. Obwohl er nur einen geringeren Quantenvorteil erreicht, verspricht der Quanten-Annealer jedoch ein früheres Erreichen der Schwelle zur Praxistauglichkeit speziell für Optimierungsprobleme.

Ziele und Vorgehen
Es wird ein vollständig kohärenter Quanten-Annealer auf der physikalischen Grundlage von 500 neutralen, in einem optischen Gitter gefangenen Ytterbium-Atom aufgebaut. Hierfür sind in nahezu allen Komponenten und Teilsystemen, insbesondere bei der Laser-Kontrolltechnik erhebliche Fortschritte gegenüber dem Stand der Technik erforderlich. Der Verbund verfolgt das Ziel, einen entsprechenden Demonstrator bis Projektende fertigzustellen, in eine High-Performance-Computing-Umgebung einzubinden und interessierten Anwendern über einen Cloud-Zugang für einen HPC/Quantencomputer–Hybridbetrieb zugänglich zu machen.

Innovation und Perspektiven
Im Erfolgsfall kann der Rymax-Quanten-Annealer mittelfristig zu praxisrelevanten Größen skaliert und für die Lösung konkreter Problemstellungen der Industrie kommerziell eingesetzt werden. Längerfristig können dann einzelne Hardwarekomponenten und Komplettsysteme am Markt angeboten werden.

Aufgabe der HHLA im Projekt
In enger Zusammenarbeit mit den Partnern Fraunhofer ITWM und der Universität Hamburg wird die HHLA herausfordernde Anwendungsfälle aus dem Bereich der Logistik bereitstellen, die sich bestens für die Quantenoptimierung eignen. Von besonderer Bedeutung sind zum Beispiel echtzeitnahe Neuberechnungen der Einsatzplanung, um Abweichungen von zugesagten Zeitplänen nach dem Auftreten unvorhergesehener Ereignisse zu begrenzen. Fraunhofer ITWM und Universität Hamburg werden diese Probleme auf dem Quantencomputer simulieren und mit den besten klassischen Ansätzen vergleichen. Die HHLA kann anschließend die Anwendbarkeit der Lösungen im realen Betrieb prüfen und bewerten.

Förderkennzeichen: 03EN3027A
Förderschwerpunkt: Energieeffizientes Quartier und Gebäude
Förderung durch das BMWi über den Projektträger Jülich (PtJ)
Zuwendungsbescheid vom 26.8.2021
Bewilligungszeitraum: 1.10.2021 bis 30.06.2024

Projektpartner
HHLA 1. Speicherstadt Immobilien GmbH & Co. KG

Universität Stuttgart
Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
Hafen-City Universität Hamburg

RWTH Aachen University
E.ON Energy Research Center, Lehrstuhl für Gebäude- und Raumklimatechnik - Beratende Partner (assoziierte Partner)
Freie und Hansestadt Hamburg – Behörde für Umwelt, Klima, Energie und Agrarwirtschaft
Freie und Hansestadt Hamburg – Behörde für Kultur und Medien / Denkmalschutzamt

Motivation

Denkmalschutzgerechte und ökologisch vertretbare Maßnahmen der bautechnischen Ertüchtigung und anlagentechnischen Modernisierung zur klimaneutralen Energieerzeugung und -versorgung der Speicherstadt
Entwicklung von Speichermedien zur Bevorratung der Energien aus solarer Erzeugung und Fotovoltaik
Steuerung von Energieerzeugung und Verbrauch durch eine differenzierte Gebäudeleittechnik mit dem Ziel eines optimierten energetischen Zusammenspiels aller Komponenten
Nachhaltiger Einsatz regenerierbarer Energien

Anwendungsfeld

  • Entwicklung eines BIM-Erwartungsmodells zur Simulation energetischen Verhaltens von energetischen
  • Komponenten im Gebäude Entwicklung von solarthermisch wirksamen Schieferplatten und Kupferblechen
  • Entwicklung von solarelektrisch wirksamen Schieferplatten und Kupferblechen
  • Auswahl eines geeigneten Gebäudes zur Umsetzung von Demonstratoren Umsetzung der neuen energetisch wirksamen Dachkomponenten (Schiefer und Kupfer) auf dem Block H in Teilgrößen von 150 m2
  • Begleitung, Erfassung und Auswertung von energetischen und Verbrauchsdaten

Verbundkoordinator
HHLA 1. Speicherstadt Immobilien

Wissenschaftlicher Koordinator

  • Universität Stuttgart
  • Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften IWB

Projektvolumen
3,64 Mio. € (HHLA-Anteil: 1,468 Mio. €, HHLA-Förderquote: 50 %= 734 T€)

Projektlaufzeit
Oktober 2021 bis Juni 2024

Informationen über das Projekt, an dem HHLA Sky maßgeblich beteiligt ist, finden Sie auf dieser Webseite

Das Bonner Unternehmen RailWatch will gemeinsam mit Metrans Rail (Deutschland) den digitalen Zwilling eines Güterwaggons entwickeln. Das soll die technische Prüfung am Zug deutlich verkürzen.

Weitere Informationen über das Projekt DigiTwin

Wir transformieren unsere Logistik nachhaltig. Dafür planen wir, zukünftig neue Schwerlastfahrzeuge einzusetzen, die mit Wasserstoff-Brennstoffzellen betrieben werden. So dekarboniseren wir nicht nur unsere Hamburger Containerterminals, sondern auch die letzte Meile des Containerverkehrs. H2LOAD bildet dabei den Auftakt zu weiteren Maßnahmen, die auf Europa ausgerollt werden sollen.

Weitere Informationen zu H2LOAD - Hydrogen Logistics Applications and Distribution

Ein Paradigmenwechsel in der Automatisierung von Containerterminals durch Interaktion statt Separierung von Mensch und Maschine.

Motivation
Der HHLA Container Terminal Altenwerder (CTA) ist einer der weltweit am stärksten automatisierten Containerterminals. Seit seiner Inbetriebnahme im Jahr 2002 wird fortwährend an einer Verbesserung und Ausweitung der Automatisierung geforscht und gearbeitet. Das anfangs zur Gewährleistung der Arbeitssicherheit zugrunde gelegte Paradigma der Separierung und Isolation automatisierter Arbeitsräume, die für den Zutritt von Personen gesperrt sind, hat dabei stets seine Gültigkeit behalten. Heute steht dieses Paradigma einer Ausweitung automatisierter Prozesse entgegen, weil es zwingend von Menschen zu nutzende Anlagenbereiche ausschließt.

Projektziel
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.

Lösungsansatz
Das Programm Industrie 4.0 sieht unter anderem die Interaktion von Mensch und Maschine in gemeinsam genutzten Arbeitsräumen vor. Im Projekt soll dies erstmals auf einen Containerterminal übertragen werden, was einen Paradigmenwechsel in der Automatisierung von Containerterminals bedeutet.

Ein zentraler Bestandteil der Lösung werden geeignete Detektionssysteme sein müssen, die eine wesentliche Voraussetzung für die Gewährleistung der Arbeitssicherheit in von Mensch und Maschine gemeinsam genutzten Arbeitsräumen sind. In das Projekt einbezogen werden sowohl geeignete Lieferanten als auch für Genehmigung und Betrieb relevante Behörden und Institutionen.

Verbundkoordinator
HHLA Hamburg Hafen und Logistik AG

Projektförderung
50% Förderanteil durch das BMVI

Projektlaufzeit
01/2017 – 09/2021

Motivation
Die für die umweltfreundliche Stromversorgung von Kreuzfahrtschiffen entwickelte schwimmende Barge wird außerhalb der Kreuzfahrtsaison als Blockheizkraftwerk genutzt.

Projektziel
Ziel des Projektes ist die Reduktion der CO2-Emissionen durch die Steigerung der Energieeffizienz in Unternehmen und die Einbindung von Unternehmen in die Energieversorgung in Hamburg. Dieses Projekt ist das weltweit einzige dieser Art und wurde aus dem Europäischen Fond für regionale Entwicklung gefördert.

Lösungsansatz
Die HHLA nutzt während der Winterzeit eine hocheffiziente, schwimmende Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage am Liegeplatz im Rugenberger Hafen zur umweltfreundlichen Strom- und Wärmeerzeugung. Der Liegeplatz im Rugenberger Hafen verfügt über landseitige Anschlüsse für Strom, Erdgas und Fernwärme.

Gefördert wurden dabei insbesondere der Bau einer Koppel- und einer Gasstation, die elektrische und die heizungstechnische Ausrüstung der Gebäude, der Leitungsbau, der Aufbau der Mess- Steuerungs- und Regeltechnik und die Herstellung einer Fernwärmeleitung.

Verbundkoordinator
Hamburger Hafen und Logistik Aktiengesellschaft (HHLA)

Container-Kraninspektionen mit automatischen Bilderkennungs- und Auswertungs-Technologien

Das zentrale Ziel des IHATEC - Vorhabens „ABC-Inspekt - Automatische Bildauswertung von Containerbrücken - Inspektionsflügen mit Multikoptern“ besteht darin, ein intelligentes Bilderkennungssystem zu entwickeln. Auf der Grundlage eines selbstlernenden Bilderkennungssystems (KI) soll eine automatische Auswertung des Bildmaterials der neuralgischen Stellen von Containerbrücken ermöglicht werden.

Motivation

Für die Aufrechterhaltung des unterbrechungsfreien und ganztägigen Einsatzes der Containerbrücken (24 Stunden/ 360 Tage) in einem Seehafen ist die Durchführung einer qualifizierten Inspektion außerordentlich wichtig. Ein nicht geplanter Ausfall oder die eingeschränkte Funktionalität einer Containerbrücke durch eine kurzfristig entdeckte Beschädigung der Konstruktion hat Auswirkungen auf die zuverlässige Abfertigung der Seeschiffe. Mittlerweile werden Drohnen/Multikopter eingesetzt, um umfangreiches Bildmaterial von neuralgischen Konstruktionsbereichen der Containerbrücken zu gewinnen. Veränderungen in der Oberfläche der Konstruktion (Farb-Irritationen, Oberflächen-Wölbungen, Rostanfall,) müssen frühzeitig erkannt werden, da es sonst zu Folgeschäden oder sogar Brüchen an den Containerbrücken kommen kann. Die visuelle Auswertung des von den Drohnen erfassten Bildmaterials erfolgt gegenwärtig manuell mit Hilfe von qualifizierten Fachkräften Die visuelle Auswertung erfolgt gegenwärtig manuell mit Hilfe von qualifizierten Fachkräften durch Inaugenscheinnahme der gemachten Fotos. Die Ergebnisse der Auswertung können variieren, da sie auf Grundlage von persönlicher Einschätzung, Erfahrung des Mitarbeiters erfolgt. Zudem werden die zu prüfenden Datenmengen (Fotos) zukünftig aufgrund der Ausweitung der Inspektionsanforderungen wesentlich umfangreicher, so dass eine manuelle Prüfung zeitlich und kapazitiv immer schwieriger durchzuführen sein wird

Lösungsansatz

Das Projekt nimmt Automatisierungsprozesse und Mensch-Technik-Interaktionen in den Fokus. Eine innovative Technologie zum Einsatz autonomer Bildauswertungssysteme soll  Arbeitssicherheit und Produktivität der Containerterminals steigern. Konkret soll automatische Bildanalyse Effizienz und Zuverlässigkeit bei der Inspektion von Containerbrücken erhöhen. Dafür werden im Rahmen des Vorhabens mono- und multitemporale Verfahren der Bildanalyse eingesetzt und zielführend kombiniert. Über einen längeren Zeitraum erfolgt ein automatischer Abgleich von Veränderungen derselben Flächen und Bereiche der Containerbrücken.

Aufgabenteilung der Projektpartner

HHLA Sky erstellt mit seinen Drohnen die notwendigen Bilder und übergibt diese an das Analyseteam der TU Braunschweig. Durch fortlaufende Rücksprache werden die Ergebnisse der Bildanalyse zurückgespielt, um die Aufnahmequalität der Bilder durch veränderte Lichtverhältnisse oder Anflugwinkel gegebenenfalls zu verbessern. Schon jetzt zeichnet sich ab, dass die Aufnahme der Bilder mit Drohnen Einsparungen führt. Dieses Verfahren zur Erhebung der Bilder mit Hilfe von Drohnen ist schon heute praktisch einsetzbar. Die automatisierte Auswertung der Fotos mithilfe von KI wird zurzeit weiterentwickelt und erste Testläufe gemacht. Es zeigen sich vielversprechende Ergebnisse, so dass geplant ist, im weiteren Verlauf diese automatisierte Auswertung sukzessive in die Praxis zu übernehmen und weiter zu verfeinern.

Der HHLA Container Terminal Tollerort (CTT) stellt ausgewählte Containerbrücken für das Projekt zur Verfügung. Er begleitet die Arbeiten technisch und verifiziert die Untersuchungsresultate.

HHLA Sky unterstützt bei dem Konzept der optimalen Anflugkonfiguration für eine Containerbrücke und nimmt die benötigten Fotos mit Ihren Drohnen auf.

Mit Ihrer langjährigen Expertise in der Betreuung von Forschungsvorhaben übernimmt HHLAs Beratungstochter HPC (Hamburg Port Consulting GmbH), das Anforderungsmanagement und die Projektadministration im Projekt.

Das Institut für Geodäsie und Photogrammetrie der TU Braunschweig (IGP) hat den Hauptschwerpunkt der Arbeiten in der Softwareentwicklung des Bildanalyseverfahrens sowie der Konzeption und Erstwellung einer Datenbank die der Analyse zugrunde liegt.

Erprobung und Vorbereitung der Praxiseinführung

HHLA Sky erstellt mit seinen Drohnen die notwendigen Bilder und übergibt diese an das Analyseteam der TU Braunschweig. Durch fortlaufende Rücksprache werden die Ergebnisse der Bildanalyse zurückgespielt, um die Aufnahmequalität der Bilder durch veränderte Lichtverhältnisse oder Anflugwinkel gegebenenfalls zu verbessern. Schon jetzt zeichnet sich ab, dass die Aufnahme der Bilder mit Drohnen Einsparungen führt. Dieses Verfahren zur Erhebung der Bilder mit Hilfe von Drohnen ist schon heute praktisch einsetzbar. Die automatisierte Auswertung der Fotos mithilfe von KI wird zurzeit weiterentwickelt und erste Testläufe gemacht. Es zeigen sich vielversprechende Ergebnisse, so dass geplant ist, im weiteren Verlauf diese automatisierte Auswertung sukzessive in die Praxis zu übernehmen und weiter zu verfeinern.

Projektpartner, -umfang und -laufzeit

Verbundkoordinator des Projektes „ABC Inspekt“ ist die Hamburger Hafen und Logistik Aktiengesellschaft (HHLA), Projektpartner ist die TU Braunschweig, Institut für Geodäsie und Photogrammmetrie. Das Projekt ist ein anwendungsorientiertes Forschungs- und Entwicklungsprojekt gemäß der Förderrichtlinie Innovative Hafentechnologien (IHATEC) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI). Das finanzielle Volumen des Projektes umfasst ca. 0,65 Mio. Euro mit einem Förderanteil von ca. 77 % durch das BMVI. Es ist eine dreijährige Projektlaufzeit von Dezember 2019 bis Mai 2022 geplant.
 

Motivation HCCR

  • Erhöhung der Servicequalität gegenüber Kunden durch modernere und effizientere Prozesse.
  • Stärkung der Marke „HHLA“ als innovatives, umweltfreundliches und zukunftsorientiertes Unternehmen.
  • Marktführer bei der Entwicklung von neuen Umschlags- und Wartungstechnologien, Schaffung von Innovations- und Wissensvorsprung gegenüber Mitbewerbern.
  • Verbesserung des Arbeitsschutzes
  • Technologische Innovationen verbessern Wirtschaftlichkeit, Energieverbrauch, Nachhaltigkeit und Sicherheit.

Ziel Anwendungsfeld Maintenance & Repair (M&R)

  • KI basierte Bilderkennung soll die Inspektoren bei der Schadensidentifikation und -bewertung unterstützen.
  • Die Uniformität der Schadensbeurteilung soll dadurch erhöht werden, sodass die Qualität der Arbeitskarte für die Handwerker verbessert werden kann.
  • Eine durch Automatisierung gestützte Schadenserkennung trägt darüber hinaus dazu bei, die Heilen Container besser von den beschädigten Containern zu sondieren.
  • Darüber hinaus soll durch eine weitere Digitalisierung der M&R Prozesse die Planbarkeit des Wiedereinsatzes von Leercontainern auf Seiten von Reedereien und Container-Leasinggesellschaften verbessert werden, was nicht nur Zeit spart, sondern auch dabei hilft, unnötige Umfuhren im Hafenumfeld zu vermeiden.

Ziel Anwendungsfeld Tankcontainerreinigung

  • KI System durch Rückkopplung des Reinigungserfolgs → verschiedene Verschmutzungssituationen soll ein optimales Reinigungsprogramm selbstständig über die Zeit erlernt werden.
  • Entscheidungsunterstützung im Betrieb → dokumentierte Reinigungsprozeduren führen zur Vereinfachung des Arbeitsprozesses und zu höherer Arbeitssicherheit durch einen besseren Schutz der Mitarbeiter vor potenziell gesundheitsschädlichen Situationen (z.B. gefährliche Ausdünstungen bei unsachgemäßer Reinigung).
  • Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz.
  • Über das KI Model prognostizierte Reinigungsdauern bilden wertvolle Information für eine bessere Steuerung von begleiteten Reinigungen
  • Bei einer Voranmeldung durch den Trucker / Disponenten ist es gleichzeitig für HCCR möglich, den Reinigungsprozess bestmöglich vorzubereiten.

Verbundkoordinator
HCCR Hamburger Container- und ChassisReparatur-GmbH

Verbundpartner
Frauenhofer CML Hamburg

Projektvolumen
1.295.921,58 € (davon 73% Förderanteil durch BMVI)

Projektlaufzeit
11/2019 – 04/2022

Ausführliche Informationen über COOKIE

Informationen über das Projekt finden Sie unter wasserstoff-leitprojekte.de/leitprojekte/transhyde.

Auf dem HHLA Container Terminal Altenwerder (CTA) hat die Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Rahmen des Förderprojekts FRESH begonnen. Ziel ist es, die Batteriekapazitäten der am CTA eingesetzten automatischen Containertransportfahrzeuge (AGV) als flexible Speicher in das deutsche Energienetz einzubinden, um so zur Netzstabilität bei der Stromversorgung beizutragen.

Ausführliche Informationen über das Forschungsprojekt FRESH 

Batteriestrom soll künftig die gesamte Flotte automatisierter Containertransporter (AGV) auf dem Terminal Altenwerder antreiben.

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