Die Klassifizierung, Technik und IT in Containerterminals

Ein Einblick in das Hafenterminal


Seminararbeit, 2010
39 Seiten, Note: 1,0

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Einführung in Hafenterminals
2.1 Die Bedeutung der Schifffahrt
2.2 Die Entwicklung der Hafenterminals
2.3 Der Begriff „Terminal“ und Klassifizierung des Hafenterminals
2.4 Abgrenzung verschiedener Hafenterminalarten
2.4.1 Terminals für Stückgüter
2.4.2 Ro/Ro- Terminals
2.4.3 Terminals für flüssige Massengüter
2.4.4 Terminals für schüttbare Massengüter
2.4.5 Offshore Terminals
2.4.6 Containerterminals

3. Der Container
3.1 Informationen rund um den Container
3.2 Containertypen

4. Aufbau eines Containerterminals und Prozesse

5. Transport- und Umschlagstechnik im Containerterminal
5.1 Geführt verfahrbar
5.1.1 Containerbrücken Exkurs: HIPAC
5.1.2 Wippdrehkrane
5.1.3 Rail-Mounted-Gantry-Crane
5.2 Frei verfahrbar
5.2.1 Straddle-Carrier
5.2.2 Shuttle Carrier
5.2.3 Rubber-Tired Gantry Crane
5.2.4 Trailerzug
5.2.5 Reachstacker
5.2.6 AGVs
5.2.7 Mobilkran

6. Fahrerlose Transportsysteme (FTS)
6.1 Komponenten und Steuerung
6.2 Spurführung
6.2.1 Leitdraht
6.2.2 Transponder
6.2.3 Scanner (Laser)
6.2.4 Bildverarbeitung
6.2.5 GPS

7. Positionserfassung in Containerterminals
7.1 Anforderungen an die Positionserfassung in Containerterminals
7.2 Beispiel: Symeo D-GPS
7.3 Beispiel: Symeo Local Positioning Radar (LPR)
7.4 Beispiel: Symeo LPR/D-GPS Kombisystem
7.5 Beispiel: Symeo LPR/D-GPS Kombisystem mit Relativsensorik

8. Fazit und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: ISO-Container (40ft)

Quelle: http:// www.paul-v-maur-dd.de

Abbildung 2: Systemgrenzen maritimer Logistik

Quelle: http://www.fglnet.de/ ; Prof. Dr. Ing. Pawellek

Abbildung 3: Zonen im Terminal

Quelle: Studienbrief Makrologistik (SRH HLW) ; Prof. Dr. Lödige

Abbildung 4: Containerbrücke

Quelle: http://www.kalmarind.com

Abbildung 5: HIPAC Handbetrieb

Quelle: Lorenz S

Abbildung 6: HIPAC Automatikbetrieb

Quelle: Lorenz S

Abbildung 7: Wippdrehkran

Quelle: http://www.baumschine.de

Abbildung 8: RMG

Quelle: http://www.freepatentsonline.org

Abbildung 9: Straddle-Carrier

Quelle: http://www.freepatentsonline.org

Abbildung 10: Shuttle Carrier

Quelle: http://www.kalmarind.com

Abbildung 11: RTG

Quelle: http://www.kalmarind.com

Abbildung 12: Reachstacker

Quelle: http://www.freepatentsonline.org

Abbildung 13: Mobilkran

Quelle: http://www.freepatentsonline.org

Abbildung 14:Komponenten einer FTS

Quelle: http://www.symeo.com

Abbildung 15: Symeo D-GPS

Quelle: http://www.symeo.com

Abbildung 16: Symeo LPR

Quelle: http://www.symeo.com

Abbildung 17: Symeo LPR/D-GPS Kombisystem

Quelle: http://www.symeo.com

Abbildung 18: Reachstacker mit Relativsensorik

Quelle: http://www.symeo.com

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

Innerhalb einer logistischen Transportkette bedarf es in der Regel verschiedener Transportmittel, um einen Güterfluss zwischen zwei räumlich getrennten Orten zu realisieren. Neben dem Umschlagen von Gütern, also dem Wechsel der unterschiedlichen Arbeitsmittel innerhalb der Transportkette, muss auch oft eine Pufferung erfolgen. Hafenterminals spielen hierbei eine besondere Rolle. Diese Seminararbeit wird sich in ihrem Hauptteil mit der Technik und Informationstechnologie in Containerterminals beschäftigen. Um einen Einstieg in dieses komplexe Thema zu finden, soll jedoch zuvor ein kurzer, allgemeiner Überblick gegeben werden.

2. Einführung in Hafenterminals

Hafenterminals zählen zu den wichtigsten Knotenpunkten der globalen Infrastruktur. Zunächst wird hier ein kleiner Einblick in die Entwicklung und Bedeutung der Schifffahrt und der Hafenterminals gegeben. Anschließend soll eine Einordnung der Hafenterminals in den Bereich der Terminals sowie eine Differenzierung der verschiedenen Hafenterminalarten erfolgen.

2.1 Die Bedeutung der Schifffahrt

Von der Natur geschaffen, zählen Wasserwege zu den bedeutendsten Handels- und Verkehrswegen der Geschichte. Insbesondere die Binnenschifffahrt spielte, mit dem Ende der geschlossenen Hauswirtschaft, eine entscheidende Rolle für die wirtschaftliche Bedeutung eines Standortes. So ist es auch zu erklären, dass der überwiegende Teil der Dörfer und Städte grundsätzlich in Wassernähe gegründet wurde.[1] Im Verlauf der Zeit wurden die natürlichen Wasserwege durch - von Menschenhand geschaffene - künstliche Wasserwege ergänzt. Auch heute noch spielt die Binnenschifffahrt, besonders im Schüttgutverkehr aber auch im Containerverkehr, eine wichtige logistische Rolle. So beträgt der Anteil der Binnenschifffahrt an der Verkehrsleistung in Deutschland etwa 14 Prozent.[2] Während die Bedeutung der Binnenschifffahrt seit mehreren Jahren konstant bleibt, nimmt die Relevanz der Seeschifffahrt, im Kontext der fortschreitenden Globalisierung, seit mehreren Jahrzehnten kontinuierlich zu. Die Ladekapazitäten aller übrigen Verkehrsträger sind zu gering, um niedrigpreisige Güter über weite Strecken profitabel zu transportieren. Daher werden diese Güter (z.B. Eisenerz, Kohle, Getreide) über weite Strecken fast ausschließlich über den Seeweg transportiert. Etwa 90 Prozent des Welthandels werden über den Seeweg abgewickelt.[3]

2.2 Die Entwicklung der Hafenterminals

Der Beginn der Hafen- und Seehandelstruktur, wie sie heute existiert, kann auf das Jahr 1849 zurückdatiert werden, als das Gesetz der „geschlossenen Meere“ aufgelöst wurde.[4] Seither entwickeln sich Häfen auf verschiedensten Ebenen immer weiter und passen sich neuen Umweltbedingungen an. Insbesondere seit den siebziger Jahren durchlaufen die Häfen weltweit einen Wandlungsprozess, der sich sowohl auf der technischen Ebene abspielt, als auch die Eigentumsverhältnisse und Managementfunktionen betrifft. Seit der Einführung der ISO-Container am Ende der fünfziger Jahre prägen Containerterminals mehr und mehr das Bild der Häfen. Durch die zunehmende Globalisierung, Vernetzung und Standardisierung profitieren die Häfen durch ständig zunehmenden Seeverkehr, jedoch erhöht sich insbesondere durch die Vernetzung auch der Wettbewerb unter den Betreibern der Häfen. Der kurzfristige Wechsel von Anlaufhäfen aufgrund von Kostenvorteilen stellt für Reedereien heutzutage kein Problem mehr dar. Es entstand ein ungebrochener Trend zu Fusionen und Allianzen, sowohl bei den Reedereien als auch bei den Hafenbetreibern, um im Konkurrenzkampf bestehen zu können. Es war auch dieser Prozess der Konzentration, der zu einem weiteren – in der ganzen Logistikbranche anzutreffenden – Wandel führte: Die Häfen und Hafenunternehmen können sich nicht mehr nur auf den Umschlag von Gütern beschränken, sondern müssen sich zu logistischen Dienstleistern entwickeln, die entlang der gesamten Wertschöpfungskette Prozesse übernehmen, koordinieren und steuern.

2.3 Der Begriff „Terminal“ und Klassifizierung des Hafenterminals

In der Logistik wird unter einem Terminal ein Umschlagssystem verstanden, welches über Rampen mit den verschiedenen Transportsystemen in Verbindung tritt. Es gibt verschiedene Möglichkeiten Terminals zu differenzieren:

Eine erste Klassifizierung gliedert die Terminals nach der Anzahl der miteinander verbundenen Verkehrsträger: Hafenterminals sind in der Regel mindestens zu den bimodalen Systemen zu zählen (z.B. Wasser-Straße z.B. Hammer Hafen), sie können aber auch trimodal (z.B. Wasser-Straße-Schiene im Containerterminal Dortmund) oder sogar multimodal (z.B. Wasser-Straße-Schiene-Luft im Logistikzentrum Dubai) aufgebaut sein.

Eine weitere Klassifizierung lässt sich im Kontext der Aufgabenstellung eines Terminals vornehmen: Hier werden Pufferterminals von Prozessterminals unterschieden. In einem Prozessterminal wird ein Umschlagen ohne Puffern ermöglicht, so dass Durchlaufzeiten minimiert und Lagerkapazitäten eliminiert werden können. Dieses JIT bzw. On-Demand Konzept für den In- und Outbound Güter- sowie Informationsfluss ist in Hafenterminals nicht zu erreichen, so dass Hafenterminals allgemein zu den Pufferterimals zu zählen sind. Wie bereits oben erwähnt, ist zwischen den vor- und nachgelagerten Umschlagsprozessen nur äußerst selten ein synchroner Güterfluss möglich, so dass Puffer wie z.B. die Containerlager erforderlich werden, um Güter zum vorgegebenen Zeitpunkt zur Verfügung stellen zu können.

Des Weiteren können größere Seehafenterminals zu der Klasse der Hub-Terminals gezählt werden. Nach dem „ Hub and Spoke “ Prinzip gibt es Hauptlinien, die zwischen den großen Seehäfen (Hubs) verlaufen und Nebenlinien, die aus dem Umland der Hubs zur den Hubs führen. Dadurch werden Direktverbindungen reduziert und durch den Umschlag in einem zentralen Knoten ersetzt.[5] Hierbei werden die Nebenlinien durch die so genannten Feederverkehre dargestellt. Feederverkehre sind Frachtschiffe, die als Zulieferer und Verteiler für große Seeschiffe tätig werden und zwischen den großen Seehäfen und umliegenden, kleineren Küsten-, Kanal- und Binnenhäfen verkehren.[6]

2.4 Abgrenzung verschiedener Hafenterminalarten

Zunächst können Häfen in Binnen- und Seehafenterminals unterschieden werden. Eine klare Trennung dieser Beiden ist jedoch nicht möglich, denn die Übergänge sind fließend: So erreichen Seeschiffe bestimmte Häfen über große Flüsse (z.B. Rhein), auf der anderen Seite gibt es Binnenschiffe die auf dem Seeweg von einer Flussmündung zur nächsten fahren. Eine klare Abgrenzung ist allerdings im Bereich der umgeschlagenen Güterarten bzw. der Beförderungsart möglich. Im Folgenden die sechs wichtigsten Terminalarten kurz beschrieben werden.

2.4.1 Terminals für Stückgüter

Stückgüter sind generell in zwei Klassen aufzuteilen: Zum einen gibt es das klassische Stückgut, welches sich durch seine Uneinheitlichkeit in Größe, Form, Gewicht, Stapelfähigkeit etc. auszeichnet wie z.B. große Maschinen und Maschinenteile. Zum anderen gibt es das Massenstückgut, welches aus vielen gleichförmigen Einzelstücken besteht wie z.B. Kabelrollen, Säcken oder Tonnen. Der Umschlag von Stückgut ist sehr aufwendig und personalintensiv, da jedes Teil einzeln gehandhabt und zahlreiche diverse Handhabungsmittel eingesetzt werden müssen. Neben schiffseigenen Hebezeugen werden Kaikrane, Hafenmobilkrane oder Schwimmkrane eingesetzt, um Stückgut zu löschen (entladen).

2.4.2 Ro/Ro- Terminals

Die sogenannten Ro/Ro Terminals (Roll-on / Roll-off Terminals) entwickelten sich aus dem Fährverkehr und sind besonders bei kurzen Strecken und Terminals ohne besondere Umschlagstechnik im Einsatz. Das Besondere an diesen Terminals ist, dass die Schiffe über ihre Rampen beladen werden. Mit einem Ro/Ro Schiff können sowohl selbst fahrende Einheiten (z.B. Zug oder LKW) als auch rollbar gemachte Einheiten (z.B. Stückgut auf Rolltrailern) transportiert und umgeschlagen werden. In Ro/Ro Terminals kommen Cassetten Systeme, Ro/Ro Stapler und Rolltrailer System zum Einsatz.

2.4.3 Terminals für flüssige Massengüter

Zu den Terminals für flüssige Massengüter zählen hauptsächlich Ölterminals sowie Terminals für verflüssigtes Erdgas (LNG) und Flüssiggas (LPG). An diese Terminals werden, insbesondere aufgrund der hohen Brandgefahr, sowie der Gefahr einer Umweltkatastrophe sehr hohe Sicherheitsanforderungen gestellt. Typische Sicherheitsmaßnahmen sind stringente Vorschriften zur Vertäuung, größere Mindestabstände zwischen den Ent- und Beladeplattformen, Löscheinrichtungen, Löschschiffe, Ölbekämpfungsschiffe und schwimmende Ölbarrieren. Die primären Umschlagseinrichtungen in diesen Terminals sind schiffsinterne Pumpen beim Löschen des Tankers und landseitige Pumpen beim Beladen des Schiffes. Weiterhin kommen Pipelines zum Tankzwischenlager und eine oder mehrere Plattformen mit Verladearmen zum Einsatz. Aufgrund des erhöhten Risikos befinden sich Terminals für flüssige Massengüter in der Regel abseits von anderen Hafeneinrichtungen.

2.4.4 Terminals für schüttbare Massengüter

Die wichtigsten schüttbaren Massengüter sind Kohle, Eisenerz, Koks, Dünger sowie Getreide, Soja und Futtermittel. Der Transport zum Exporthafen erfolgt kostenbedingt hauptsächlich über Bahn und Binnenschiff (seltener über LKW) statt.

Insbesondere bei Kohle- und Erzterminals sind große Pufferflächen (Halden) und leistungsstarke Fördertechnik (Bandförderer) eine wichtige Voraussetzung für einen effizienten Durchsatz. Auf der Landseite führen die Bandförderer zu sogenannten Stackern, welche über Ausleger die Rohstoffe auf die Halden abwerfen. Diese Stacker fungieren oftmals gleichzeitig auch als Reclaimer. Diese Einrichtungen verfügen über große Schaufelräder, die das Gut von der Halde zurück auf das Förderband überführen. Auf der Seeseite führen die Förderbänder zu so genannten Schiffsbeladern, die in verschiedensten Ausführungen existieren (z.B. längsverfahrbar, schwenkbar, heb- und senkbar und diverse Kombinationen). Durch ein Beschickungsrohr, das hauptsächlich Staub und Aufprallschäden verhindern soll, fällt das Gut schließlich in den Laderaum. Die Schiffsentladung wiederum erfolgt entweder direkt vom Schiff (selbstentladendes Schiff) oder über Schiffsentlader, die ebenfalls in zahlreichen Ausführungen existieren (z.B. Greiferbrücken, Wippdrehkrane oder Mobilkrane mit Greifeinrichtungen, Becherelevatoren oder Schaufelradförderer).

Im Gegensatz zu den Kohle- und Erzterminals werden Futter-, Getreide-, Soja- und Düngemittel in der Regel in Silos gepuffert. Des Weiteren werden Einrichtungen zum qualitativen Erhalt des Gutes benötigt (Schimmel-, Feuchtigkeits-, Temperatur- und Schädlingsüberwachung). Ansonsten lassen sich die gleichen Umschlagseinrichtungen wie beim Kohle- und Erzterminal vorfinden. Ergänzend zu erwähnen sind die pneumatischen Förderer (Förderung des Gutes durch strömende Luft), die in diesem Bereich besonders häufig eingesetzt werden.

2.4.5 Offshore Terminals

Eine besonders interessante Terminalart ist die der Offshore Terminals. Hintergrund dieser Entwicklung sind hohe Bau- und Instandhaltungskosten, die beispielsweise bei Ausbaggerarbeiten für Schiffe mit großen Tiefgängen (bis zu 30 Meter[7] ) in Seehäfen entstehen. Zur Minimierung der Investitions- und Unterhaltungskosten wird das Terminal bzw. die Umschlagsplattform von der Küstenlinie zur Tiefwasserlinie verlegt, so dass ebenfalls Tiefgangsobergrenzen für sehr große Schiffe keine Rolle mehr spielen. Offshore Terminals gibt es in verschiedenen Bauarten.

Die effizientesten der Offshore Terminals sind die sogenannten SPMTs (Single Point Mooring Terminals), welche für den Umschlag von Öl und LPG eingesetzt werden. Diese sind schwimmende, bojenähnliche Tiefwasserterminals, die auf dem Meeresgrund verankert und mit dem Festland über Unterwasserpipelines verbunden sind. Der Im- oder Export der Güter erfolgt dann – nachdem das Schiff mit der Boje vertäut wurde – über eine Schwimmleitung, die vom Schiff zur Boje führt.

Eine weitere Offshore Terminalbauart sind Pieranlagen mit Brückenanbindung zum Festland. Diese können neben flüssigen Massengütern auch schüttbare Massengüter umschlagen. Die eingesetzten technischen Einrichtungen sind die gleichen wie die oben erwähnten, mit dem Unterschied, dass zwischen der Be- und Entladeeinrichtung (z.B. schienenverfahrbare Greiferbrücke) und dem Pufferort das Gut über eine Brücke mittels Bandförderern transportiert wird.

2.4.6 Containerterminals

Containerterminals sind Anlagen, in denen Container sowohl gepuffert, als auch zwischen Containerseeschiffen und Landtransportmitteln umgeschlagen werden. Aufgrund der unterschiedlichen Vor- und Nachlaufzeiten der Landverkehrsmittel, sowie den langen Fahr- sowie Be- und Entladezeiten der Schiffe, wird eine Pufferung und damit auch ausreichend Lagerfläche erforderlich. Mittlerweile werden über 90 Prozent des Stückgutes in Containern umgeschlagen.[8] Seit einigen Jahren erhält zusätzlich die Automatisierung, insbesondere im Containerhandling, in vielen Häfen Einzug (z.B. der vollautomatische Transport der Container von der Containerbrücke zum Lagerplatz).

Diese Seminararbeit soll sich in ihrem Hauptteil nun ausführlich mit Containerterminals, insbesondere der eingesetzten Technik und IT auseinander setzen.

[...]


[1] vgl. Schroiff, S. 29 ff

[2] vgl. Bundesministerium für Verkehr, Bau-, und Wohnungswesen, S. 211

[3] vgl. Göpfert, Braun, S. 5

[4] vgl. Vahrenkamp, S. 318

[5] vgl. Vahrenkamp, S. 317

[6] vgl. Schönberg, S. 119 ff

[7] vgl. Brinkmann, S. 63

[8] vgl. Schmidt, S. 11 ff

Ende der Leseprobe aus 39 Seiten

Details

Titel
Die Klassifizierung, Technik und IT in Containerterminals
Untertitel
Ein Einblick in das Hafenterminal
Hochschule
SRH Fachhochschule Hamm
Note
1,0
Autoren
Jahr
2010
Seiten
39
Katalognummer
V154982
ISBN (eBook)
9783640679041
ISBN (Buch)
9783640680726
Dateigröße
5818 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Klassifizierung, Technik, Containerterminals, Einblick, Hafenterminal, Logistik, Hafen, Container, Terminal, Binnencontainer, ISO Container, RTG, RMG, Reachstacker, Straddle Carrier, Containertypen, Spurführung, FTS, Fahrerlose Transportsysteme, Rail Mounted Gantry Crane, Rubber Tired Gantry Crane
Arbeit zitieren
Max Felix Mittelmaier (Autor)Robbert Kokkeel (Autor)Julian Bröer (Autor), 2010, Die Klassifizierung, Technik und IT in Containerterminals, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/154982

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