In Rotterdam bildet die Vernetzung aller Beteiligten im Hafen eine Grundlage für die Digitalisierung 01.11.2019, 00:00 Uhr

Treibstoff für die Logistik der Zukunft

Der Warenverkehr steht vor wachsenden Herausforderungen. Immer mehr Container und Waren müssen schneller, besser und sicherer transportiert werden. Von zentraler Bedeutung ist es dabei, digitale Wege zum Informationsaustausch zwischen allen Beteiligten bereit zu stellen. Hafenbetriebe als neutrale Partner spielen hier eine wichtige Rolle als Katalysatoren.

Die Vernetzung aller Beteiligten im Hafen ist eine Grundlage der Digitalisierung in der Logistik. Digitale Plattformen zum Informationsaustausch bieten Reedereien, Agenten, Dienstleistern und Betreibern eine gemeinsame, auf internationalen Standards basierende Plattform für den Austausch aller Port-Call-Informationen. Dadurch können alle Nutzer die mit dem Anlaufen eines Hafens einhergehenden Tätigkeiten optimal planen, ausführen und überwachen. Bild: Hafenbetrieb Rotterdam

Die Vernetzung aller Beteiligten im Hafen ist eine Grundlage der Digitalisierung in der Logistik. Digitale Plattformen zum Informationsaustausch bieten Reedereien, Agenten, Dienstleistern und Betreibern eine gemeinsame, auf internationalen Standards basierende Plattform für den Austausch aller Port-Call-Informationen. Dadurch können alle Nutzer die mit dem Anlaufen eines Hafens einhergehenden Tätigkeiten optimal planen, ausführen und überwachen. Bild: Hafenbetrieb Rotterdam

Wer Verspätungen, Verzögerungen oder gar Verluste von Handelswaren verhindern will, muss die Digitalisierung logistischer Abläufe entlang der ganzen Lieferkette vorantreiben. Dabei geht es um einen effizienten, automatischen und unmittelbaren Austausch von Daten zwischen allen Beteiligten und deren Integration in Planungsprozesse. Denn jeder Warentransport löst im Schnitt rund 200 mit Dokumenten und Daten zu belegende Interaktionen zwischen 28 beteiligten Organisationen aus. Dazu gehören Hafenbehörden, Terminals, Forwarder, Reedereien und letztlich auch die Verlader als Kunden.

Digitalisierung in der Logistik

Informationen werden immer mehr zum weiteren Treibstoff für den Warenverkehr. Es bedarf daher eines neuen Umgangs mit ihnen. Bisher liegen Daten in der Logistik fragmentiert vor und werden oft gar nicht genutzt. Informationen müssen aber verfügbar und somit nutzbar gemacht werden. Bisher wird der Warenverkehr vor allem mit Regulationen mittelbar geregelt – in Zukunft sollte dies eher durch Applikationen, also IT-gesteuerte Betriebsabläufe unmittelbar durchgeführt werden. Alle Mitglieder der Supply-Chain müssen auch engmaschiger vernetzt über eine offene Plattform und Applikations-basiert zusammenarbeiten, was natürlich die Bereitschaft der Beteiligten voraussetzt, Informationen zu teilen. Entscheidend ist dabei vor allem, den Zugriff auf die Schnittstellen von Anwendungen – die APIs – zu gewährleisten. Denn hier werden die Daten zwischen verschiedenen Rechensystemen und Anwendungen übertragen und hier sollten sie – mit Erlaubnis der Beteiligten – für die allgemeine Planung zur Verfügung gestellt werden.

Ziel ist die Schaffung von offenen und sicheren Plattformen zum Austausch auch nautisch standardisierter Daten, sodass alle Daten allen Beteiligten in Echtzeit in aktueller Form zur Verfügung stehen. Ein Hafenbetrieb ist hier nicht nur im eigenen Interesse ein Wegbereiter, um solche Plattformen zur Verfügung zu stellen. Aus seiner neutralen Position heraus kann er am ehesten alle Mitglieder der Supply-Chain zusammenbringen.

Tracking für verbesserte Planung

Das Tracking von Schiffen ist ein Beispiel, wie Informationen Logistikprozesse in Seehäfen effektiv steuern. KI-basierte Algorithmen hinter solchen Tools kombinieren Big Data- und Machine-Learning-Ansätze mit Informationen aus dem Automatic Identification System (AIS) zur automatischen Identifizierung und zum Verfolgen von Schiffen. Dadurch lässt sich die geschätzte Ankunftszeit (ETA – Estimated Time of Arrival) einfacher und besser voraussagen. Die Ankunftszeit der Schiffe wird dabei von diversen Faktoren beeinflusst – zum Beispiel vom Schiffstyp und der Art der Fracht, genauso wie dem Standort, der Route, der Fahrgeschwindigkeit und den Bewegungen anderer Schiffe in der Nähe. Dabei wird die Auswahl der relevanten Parameter immer neu überprüft. So zeigte sich zum Beispiel für den Hafen Rotterdam, dass auch die Anzahl der bereits erfolgten Anläufe eines Schiffes im Hafen eine Rolle spielt. Die künstliche Intelligenz kann so mittlerweile die Ankunftszeit von Schiffen bis auf 20 Minuten genau voraussagen. Trackinglösungen können Ankunftszeiten der Schiffe berechnen, die noch sieben Tage vom Rotterdamer Hafen entfernt sind. Ziel ist es, den Blick in die Zukunft auf einen Horizont von 30 Tagen im Voraus zu berechnen, unter Berücksichtigung der Anfahrt mehrerer Häfen.

Ankunftszeit sicher voraussagen

Eine genaue Vorhersage der tatsächlichen Anlegezeit eines Schiffes ist sehr wichtig für die gesamte Planung aller Aktivitäten im Rahmen eines Port Calls – auch für den Hafenbetrieb. Schiffe sind jedoch an straffe Fahrpläne gebunden. Eine Verzögerung von ein paar Stunden bei einem 18 000-TEU-Schiff kann zu einem späteren Zeitpunkt zu einer Verzögerung von mehr als einer Woche im Fahrplan führen.

Das vorzeitige Wissen um die voraussichtliche Ankunftszeit gibt allen Beteiligten viel Zeit, um für eine optimale Abfertigung der Schiffe zu sorgen. Wenn man weiß, dass im Hafen viele Schiffe gleichzeitig ankommen werden, kann man zum Beispiel präventiv die Schleppaktivitäten erhöhen, indem man Schleppboote aus anderen Häfen holt. Auch das Bunkern von Schiffen lässt sich nun besser planen: Das Auftanken ist ein komplexer Vorgang. Eine große Bunkerpartie muss Tage im Voraus bestellt werden. Nach dem Mischen des Treibstoffs muss getestet werden, ob die Partie den vorgegebenen Spezifikationen entspricht. Erst wenn das der Fall ist, kann sie ausgeliefert werden. Bunkerschiffe beliefern jeden Tag mehrere Seeschiffe. Je exakter sie planen, um so effizienter können sie die Schiffe betanken. Außerdem können auch die ankommenden Schiffe reagieren. Wenn die Geschwindigkeit eines Schiffs nach Errechnung einer ungünstigen Ankunftszeit – in einer Stoßzeit etwa – bekannt ist, kann das Schiff seine Geschwindigkeit drosseln und so weniger Brennstoff verbrauchen oder Schadstoffe freisetzen. Der Hafen Rotterdam hat durch solche Ansätze in Pilotprojekten schon positive Ergebnisse erzielen können. Gemeinsam mit dem Terminal APMT MVII, der Reederei Maersk und dem Schiffagenten Inchcape Shipping Service (ISS) konnte die Verzögerung bei Bunkervorgängen von Maersk-Schiffe von 19 Prozent auf Null Prozent reduziert werden. Im Rahmen einer sechswöchigen Pilotphase konnten auch am ECT Delta Terminal Rotterdam Verzögerungen vermieden werden. Hier machten in dieser Phase zum Beispiel alle Schiffe zum korrekten Zeitpunkt fest. Machte bisher ein Schiff zur falschen Zeit fest und es ergaben sich Konflikte mit einem später eingeplanten Schiff, musste immer der Hafenmeister gefragt werden, ob der Anlegeplatz des Schiffes am Kai verschoben werden durfte. Dieser Zeit und Geld kostende Vorgang kam in der Projektphase nicht mehr vor.

Informationen mit Tiefgang

Grundlage der Digitalisierung der Hafenlogistik ist auch die Erfassung von Daten im Hafengelände durch Sensoren. Der digitale Hafen der Zukunft benötigt eine Internet-of-Things-Infrastruktur, um Daten durch Sensoren zu messen und sofort weiter zu leiten. Diese Informationen lassen sich etwa – erneut basierend auf KI, Big Data und Machine Learning – für eine bessere Ausnutzung von Schiffsanläufen verwenden. Selbst minimale wetterbedingte Änderungen im Wasserstand können die Kapazität eines Containerschiffs enorm erhöhen. Daher ist es notwendig, möglichst genau den voraussichtlichen Tiefgang am Kai berechnen zu können. Sensoren in Kaimauern, Dalben und Straßen verarbeiten ununterbrochen Messdaten und senden sie an die in einer ersten Stufe schon implementierten IoT-Plattformen. Ein Anwendungsgebiet ist das Sammeln von Hydro- und Meteorologiedaten (beispielsweise Wasserständen, Salzgehalt, Windgeschwindigkeit, Sichtverhältnissen und Strömung) in einem Dashboard. Daraus ergibt sich zum Beispiel ein Zeitfenster, innerhalb dessen Schiffe den Hafen mit einem größeren Tiefgang anlaufen oder verlassen können. Während der Flutphase kann das ein paar Zentimeter an zusätzlichem Tiefgang ausmachen. Mit „schwerwiegenden“ Vorteilen: Bei einem durchschnittlichen Tanker ermöglichen etwa zehn Zentimeter zusätzlicher Tiefgang 900 Tonnen zusätzliche Ladung pro Schiff. Künstliche Intelligenz steuert im Hafen Rotterdam mittlerweile auch effizient Baggerarbeiten im Hafen, um den Tiefgang in den Fahrrinnen aufrecht zu erhalten.

Enorme Einsparpotenziale

Digitalisierung in der Logistik geht aber noch viel weiter. Die Blockchain-Technologie zur unmittelbaren und dezentralen Weitergabe von Informationen aller Art bietet auch hier enorme Möglichkeiten – etwa bei den im Warenverkehr oft notwendigen Vorfinanzierungen oder auch für die Eigentumsübertragung. An der unmittelbaren, automatisierten Verarbeitung von Informationen und deren Einbindung in die Steuerung von Abfertigungsprozessen geht daher kein Weg vorbei.

Angesichts dieser modernen Kommunikationsnetze ist es klar, dass effiziente Logistikprozesse nicht mehr länger auf Excel-Tabellen basieren können, wie sie es zum Teil immer noch tun. Automatisierte Alert-Meldungen ersetzen in Zukunft Mails oder Telefonate. Zu groß ist der mögliche Zuwachs an Sicherheit, Qualität und Effizienz sowie das enorme Einsparpotenzial: Nach einer Studie von PricewaterhouseCoopers aus dem Jahr 2017 betrug etwa die Wertschöpfung einer Plattform zur Teilung von Informationen wie Portbase, die von den Häfen Rotterdam und Amsterdam gemeinsam betrieben wird, pro Jahr ca. 186 Millionen Euro: 100 Millionen E-Mails werden weniger verfasst, 30 Millionen Telefonate weniger geführt und 30 Millionen Lkw-Kilometer weniger gefahren.

Und die Pläne gehen noch weiter. Denn letztlich ist die digitalisierte Erfassung und Verarbeitung von Informationen und deren Einbindung in Betriebsabläufe auch eine Voraussetzung für die autonome Schifffahrt der Zukunft. 

Nachhaltigkeit der Logistikketten

Der Rotterdamer Hafen verdankt seine führende Position als größter Hafen Europas unter anderem der guten Erreichbarkeit über die Nordsee sowie den guten Verbindungen mit dem Hinterland. Allerdings verursacht das hohe Aufkommen der See- und Binnenschifffahrt auch den Ausstoß von CO2. Aus diesem Grund ergreift der Hafenbetrieb Rotterdam die Initiative, um die Logistikketten, in die Rotterdam eingebunden ist, nachhaltiger zu gestalten. Das wird erreicht, indem die Verantwortlichen unter anderem mithilfe digitaler Mittel dafür sorgen, dass Schiffe effizienter fahren können. Zudem wird der Einsatz von Elektromotoren, elektrischen Kranen usw. gefördert und der Einsatz von Übergangskraftstoffen, wie Biokraftstoffen und LNG (Flüssiggas) unterstützt. Diese Übergangskraftstoffe werden zu gegebener Zeit durch Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe ersetzt. Die Anreizverordnung für eine klimafreundliche Schifffahrt vom Rotterdamer Hafenamt fördert die Verwendung nachhaltiger Kraftstoffe in der Schifffahrt. Insgesamt stehen fünf Millionen Euro für Initiativen von Verladern, Reedereien, Kraftstoffherstellern und -lieferanten, Motorenherstellern und Schiffseignern zur Verfügung. Die Regelung gilt bis Ende 2022.

Joyce Bliek Director of Digital Business Solutions beim Hafenbetrieb Rotterdam

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