Automodal – Effiziente Automatisierung von Containerterminals

Das Projekt Automodal hatte das Ziel, die Automatisierung von Containerterminals in Binnenhäfen voranzutreiben. Diese Terminals sind offene Arbeitsbereiche, in denen sich Mitarbeitende frei bewegen. Eine zentrale Herausforderung bestand daher in der sicheren Überwachung der Arbeitsbereiche, um eine nahtlose Integration automatisierter Prozesse zu ermöglichen.

Motivation

Der Kombinierte Verkehr ist auf zuverlässige Prozesse in bi- oder trimodalen Umschlagterminals angewiesen, da dort der Übergang zwischen verschiedenen Verkehrsmitteln wie Lkw, Bahn und Binnenschiff stattfindet. Manuelle Prozesse in diesen Terminals führen oft zu Verzögerungen und ineffizienter Ressourcennutzung entlang der gesamten Transportkette. Diese Ineffizienzen gilt es zu reduzieren, um den CO2-armen intermodalen Verkehr zu stärken, Kapazitäten zu schaffen und mehr Transporte von der Straße auf Bahn und Binnenschiff zu verlagern.

Projektziel

Im Projekt wurde die durchgängige Automatisierung des Umschlagterminals untersucht. Ein wesentlicher Baustein war die Automatisierung eines Portalkrans, der prototypisch umgebaut wurde, um eigenständige automatisierte Prozesse durchführen zu können. Der Open-Source-Ansatz bei der Entwicklung der Steuerungssoftware ermöglichte einen hohen Technologietransfer auf verschiedene Einsatzszenarien. Dadurch sollte die Zuverlässigkeit und Effizienz des Kombinierten Verkehrs insgesamt erhöht werden.

Lösungsansatz

Im Mittelpunkt der Arbeiten stand die prototypische Umsetzung der Kranautomatisierung in einem Referenzterminal. Dabei wurden folgende Maßnahmen umgesetzt:

• Zusätzliche Sensorik am Portalkran zur sicheren und zuverlässigen Automatisierung
• Bewertung und Erprobung geeigneter Sensorlösungen an einem Versuchsmodell
• Entwicklung einer Steuerungssoftware für automatisierte Kranprozesse
• Harmonisierung von Schnittstellen für eine reibungslose Integration
• Integration von Hardwarekomponenten für den operativen Betrieb

Anschließend wurden die notwendigen Komponenten am Portalkran samt Monitoring-Umgebung installiert. Der automatisierte Betrieb wurde etwa ein halbes Jahr prototypisch getestet. Die begleitende Evaluierung betrachtete unter anderem die Systemzuverlässigkeit und Performance in verschiedenen Anwendungsszenarien. Ergänzt wurde dies durch eine Roadmap zur durchgängigen Automatisierung des Umschlagterminals und eine Potenzialanalyse der einzelnen Terminalprozesse.

Leistungen im Projekt

Im Rahmen des Projekts übernahm das Team folgende Aufgaben:

• Auswahl und Integration geeigneter Sensorik zur Erfassung der Arbeitsbereiche
• Entwicklung von Machine Learning-Modellen zur Erkennung von Personen und Objekten
• Analyse und Optimierung der Sensordatenverarbeitung für eine zuverlässige Automatisierung
• Prototypische Automatisierung eines Portalkrans für eigenständige Arbeitsprozesse

Praxisnahe Lösungen für die Zukunft

Durch die intelligente Verknüpfung von Sensordaten und KI konnten neue Maßstäbe für die sichere Automatisierung von Binnenhafen-Terminals gesetzt werden. Die Erkenntnisse aus Automodal lassen sich zukünftig auf weitere Anwendungsbereiche in der Logistik und Hafenwirtschaft übertragen.