5G-Campusnetze machen Häfen sicherer, profitabler und nachhaltiger

Bild: Ericsson GmbH Fotograf: Ericsson

Im Rahmen der Studie "Connected Ports Report" untersuchte Ericsson das Potenzial von privaten 5G-Campusnetzen für Häfen. Die Analyse skizziert Anwendungsfälle, die den Hafenbetrieb optimieren, die Sicherheit der Mitarbeiter erhöhen, Kosten senken und die Nachhaltigkeit des Hafenbetriebes steigern.

Laut Weltbank machte der Handel im Jahr 2019 mehr als 60 Prozent des globalen Bruttoinlandsprodukts (BIP) aus. Nach Angaben der Internationalen Schifffahrtskammer spielt die Schifffahrt dabei die mit Abstand größte Rolle: Sie ermöglicht rund 90 Prozent des Welthandels. Die Häfen der Welt halten die Waren buchstäblich im Fluss.

Der Bericht "Connected Ports: A guide to making ports smarter with private cellular technology" beschreibt, wie die Herausforderungen von Maschinenstillständen, überfüllten Hafengeländen beim Be- und Entladen, Arbeitssicherheit und Umweltbelastung durch den Einsatz privater Mobilfunknetze gelöst werden könnten.

"Vernetzte Logistik- und Lieferketten können einen großen Beitrag zu einem nachhaltigeren Wirtschaften leisten", erklärt Olaf Reus, Mitglied der Geschäftsleitung der Ericsson GmbH. "Damit auch die Vernetzung an sich möglichst CO2-neutral abläuft, arbeiten wir tagtäglich daran unsere 5G-Technologie energiesparender zu betreiben. Ob wir nun das Equipment selbst energieeffizienter entwickeln oder Solarenergie zu deren Betrieb einsetzen - unsere Richtschnur sind die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen."

5G-fähige, private Mobilfunknetze bieten eine schnelle, zuverlässige und sichere Vernetzung, die in intelligenten Häfen benötigt wird. So können die großen Datenmengen verzögerungsfrei verarbeitet werden, die zum Beispiel Kräne, Fahrzeuge, Geräte und Mitarbeiter fortlaufend erzeugen. In Zusammenarbeit mit dem Sensortechnologieanbieter ifm electronic sowie mit Forschern der Unternehmensberatung Arthur D. Little hat Ericsson fünf Anwendungsfälle definiert, von denen intelligente Häfen am meisten profitieren können:

Ferngesteuerte Ship-to-Shore-Kräne

Kranführer müssen meist weite Strecken über das gefährliche Hafengelände zurücklegen, um zu den Kränen zu gelangen. Mit ferngesteuerten Kränen könnten sie in einer sicheren Büroumgebung arbeiten. Das minimiert das Unfallrisiko und kann gleichzeitig die Produktivität um bis zu 35 Prozent erhöhen, da lange Arbeitswege entfallen. Diese sichere und effiziente Fernsteuerung ist allerdings nur mit umfassenden Einsatz von 3D-Sensoren und HD-Kameras am Dock möglich. 5G bietet die nötige Bandbreite, geringe Latenz und hohe Sicherheit, die für den Echtzeit-Datenaustausch mit diesen Kameras und Sensoren benötigt wird.

Automatisierte, bereifte Portalkräne

Im Gegensatz zu Kränen auf Schienen sind diese Kräne flexibler und nicht auf ein festes Schienennetz angewiesen. Es wird geschätzt, dass weltweit etwa 8.000 Kräne in Häfen zum Einsatz kommen. Etwa 60 Prozent dieser Kräne fahren auf Reifen und rund 90 Prozent werden von Menschen geführt. Menschliches Versagen ist der Hauptgrund für Unfälle in Häfen und ist für 75 Prozent der Haftpflichtschäden in der Schifffahrt verantwortlich. Automatisierte, bereifte Kräne könnten für einen reibungslosen und sicheren Betriebsablauf sorgen und zusätzlich die Kosten für Instandhaltung senken. Geringe Latenzen sind dafür allerdings eine Voraussetzung.

Autonom gesteuerte Fahrzeuge

In den letzten fünf Jahren wurden 36 Prozent der Unfälle mit Fahrzeugen in Häfen durch Fahrfehler verursacht. 42 Prozent dieser Unfälle wurden als Verkehrsunfälle eingestuft. Mit autonomen Fahrzeugen kann dieses Risiko gesenkt werden, so der aktuelle Report. 3D-Sensoren und Mobilfunk machen einen flexiblen und sicheren Einsatz von autonomen Gabelstaplern und anderen automatischen Fahrzeugen durch Kollisionswarnungen und intelligente Routenplanung möglich. Zudem können die Energiekosten durch den Einsatz autonomer Fahrzeuge und intelligenter Routenplanung um bis zu zehn Prozent sinken.

Kontinuierliche Zustandsüberwachung

In den vergangenen fünf Jahren waren elf Prozent der Unfälle in Containerterminals auf Brände zurückzuführen. Hauptsächliche Brandursache waren Schäden am Equipment. Mit einer kontinuierlichen, sensorbasierten Überwachung von Fahrzeugen und Containern können potenziell gefährliche Schäden erkannt werden, bevor sie Ausfälle oder Brände verursachen. Mobilfunkbasierte Sensoren, die Temperatur und Vibrationen überwachen, ermöglichen die Übertragung von Zustandsdaten in Echtzeit und reduzieren den Überwachungsaufwand vor Ort um 40 Prozent.

Drohnen

Durchschnittlich kam es im Jahr 2018 in Häfen weltweit täglich zu bis zu 15 Diebstählen von Frachtgütern. Das kostet Geld und treibt die Preise für Versicherungen in die Höhe. Drohnen könnten in Häfen gleich mehrfach eingesetzt werden: Zum einen, um weitläufige und unübersichtliche Hafenanlagen zu überwachen und zum anderen zum Transport von Dokumenten und kleineren Gegenständen. Viele Dokumente müssen nämlich noch vor dem Anlegen vom Hafen zum Schiff gebracht werden. Traditionell werden dafür Boote genutzt, was viel Zeit und Geld kostet. Eine einzige dieser Dokumentensendungen kann über 1.000 USD kosten. Der Einsatz von Drohnen ist fast 90 Prozent günstiger und zudem sechsmal schneller.

Wenn alle fünf Anwendungsfälle zusammen implementiert werden, kann laut dem Report eine vollständige Amortisation in weniger als zwei Jahren erreicht werden. Bis zum fünften Jahr nach der Einführung einer solchen Komplettlösung prognostiziert der Bericht eine Investitions-Rendite von 178 Prozent für einen durchschnittlichen Hafen.

Ein Hafen, der diese Art von intelligenten Technologien bereits einsetzt, ist der italienische Hafen Livorno. Dort wird 5G genutzt, um den Austausch von Echtzeitinformationen zwischen den Akteuren im Terminalprozess des Hafens zu verbessern. Diese Anwendungen haben das Potenzial, die CO2-Emissionen für den Terminalbetrieb um 8,2 Prozent zu reduzieren.

Quelle: Ericsson GmbH (ots)