Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IMLWie der digitale Zwilling die Schleusentechnologie verändert
Die Digitalisierung macht auch vor der Wasserstraßeninfrastruktur nicht halt. Moderne Schleusen müssen effizient, zuverlässig und nachhaltig betrieben werden, um den wachsenden Anforderungen im Güter- und Personenverkehr gerecht zu werden. Ein digitaler Zwilling bietet hier neue Möglichkeiten, um den Schleusenbetrieb zu optimieren, Wartungsprozesse zu verbessern und langfristig Kosten zu senken.
Ein digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild einer Schleuse, das mit Echtzeitdaten gespeist wird und detaillierte Analysen ermöglicht. Durch die kontinuierliche Erfassung von Sensordaten lassen sich Betriebsabläufe exakt nachverfolgen, Engpässe identifizieren und Maßnahmen zur Optimierung ableiten. Zudem erlaubt die Technologie eine vorausschauende Wartung, sodass Störungen frühzeitig erkannt und behoben werden können, bevor sie zu Ausfällen führen.
Neben der Wartung spielt auch die Steuerung des Schleusenbetriebs eine entscheidende Rolle. Durch Simulationen können unterschiedliche Szenarien durchgespielt und Anpassungen vorgenommen werden, um den Durchfluss an Schleusen effizienter zu gestalten. Dies trägt dazu bei, Wartezeiten zu reduzieren und die Kapazität bestehender Infrastrukturen optimal auszuschöpfen.
Der digitale Zwilling im CRISTAL-Projekt
Im Forschungsprojekt CRISTAL (Climate Resilient and Environmentally Sustainable Transport Infrastructure, with a Focus on Inland Waterways) wird der digitale Zwilling gezielt eingesetzt, um die Binnenschifffahrt leistungsfähiger und nachhaltiger zu gestalten. Das Projekt verfolgt das Ziel, Wasserstraßen effizienter zu nutzen und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen zu verbessern.
Ein wesentlicher Aspekt von CRISTAL ist die Integration digitaler Zwillinge in die Schleuseninfrastruktur. Mithilfe von Sensordaten können beispielsweise Verschleißerscheinungen an Schleusenmechanismen frühzeitig erkannt und notwendige Wartungsmaßnahmen rechtzeitig eingeleitet werden. So lassen sich ungeplante Ausfälle vermeiden und Betriebsunterbrechungen minimieren.
Zusätzlich bietet der digitale Zwilling die Möglichkeit, den gesamten Schleusenbetrieb datenbasiert zu optimieren. Durch präzise Analysen können Betreiber fundierte Entscheidungen treffen, um den Verkehrsfluss zu verbessern, Energieverbrauch zu reduzieren und Ressourcen effizienter zu nutzen. Dies trägt nicht nur zur Kostenersparnis bei, sondern auch zur nachhaltigen Gestaltung der Wasserstraßenlogistik.
Warum digitale Zwillinge in der Schleusentechnologie unverzichtbar sind
Die Implementierung digitaler Zwillinge bietet Schleusenbetreibern zahlreiche Vorteile. Wartungskosten können durch gezielte Maßnahmen gesenkt werden, da präzise Analysen helfen, den optimalen Zeitpunkt für Reparaturen festzulegen. Gleichzeitig verbessern Echtzeitüberwachung und vorausschauende Wartung die Betriebssicherheit erheblich.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist die Effizienzsteigerung. Durch die Simulation von Abläufen können Optimierungspotenziale identifiziert und Prozesse entsprechend angepasst werden. Dadurch lassen sich Engpässe vermeiden und der Durchsatz an Schleusen erhöhen. Dies ist besonders relevant für den Gütertransport auf Wasserstraßen, der durch effiziente Schleusenbetriebe an Attraktivität gewinnt.
Mit dem digitalen Zwilling wird zudem eine langfristige, nachhaltige Nutzung bestehender Infrastrukturen ermöglicht. Anstatt auf kostenintensive Neubauten setzen zu müssen, können bestehende Anlagen gezielt optimiert und ihre Lebensdauer verlängert werden.