Gegenstand dieser Arbeit ist die Darstellung von Telematiktechniken im Bezug auf das Container-Handling. Konkret werden die Container-Terminals Altenwerder und Burchardkai im Überseehafen Hamburg und die Container-Terminals Eurogate und NTB im Überseehafen Bremerhaven betrachtet. Auch die Verkehrstelematikanwendungen im Container-Hinterland-Verkehr finden Berücksichtigung.
Als Resultat aus den erläuterten Telematiklösungen der oben aufgeführten Terminalbeispiele wird abschließend eine Lösung für ein Container-Terminal der Zukunft aufgezeigt. Darüber hinaus werden auch Telematiktechniken berücksichtigt, die aktuell noch nicht angewandt werden oder sich momentan in der Erprobung befinden.
Inhaltsverzeichnis
0. Einleitung
1. Allgemeine Begriffserläuterungen
1.1. Telematik
1.2. RFID / Transponder
1.2.1. Automatische Identifikationssysteme als Wegbereiter für RFID
1.2.1.1. Barcodesysteme
1.2.1.2. Optical Character Recognition (OCR)
1.2.1.3. Chipkarte
1.2.1.4. Biometrische Verfahren
1.2.1.5. RFID-Systeme
1.2.2. Unterscheidungsmerkmale von RFID-Systemen
1.2.2.1. Energieversorgung
1.2.2.2. Bauformen
1.2.2.2.1. Disks und Münzen
1.2.2.2.2. Glasgehäuse
1.2.2.2.3. Plastikgehäuse
1.2.2.2.4. Transponder für Metalloberflächen
1.2.2.2.5. Bauform ID-1 / kontaktlose Chipkarte
1.2.2.2.6. Smart Label
1.2.2.2.7. Coil-on-chip
1.2.2.3. Frequenzen und Reichweiten
1.2.2.3.1. Close Coupling
1.2.2.3.2. Remote Coupling
1.2.2.3.3. Long-Range-Systeme
1.2.3. Übertragungsmethoden
1.2.3.1. 1-Bit-Transponder
1.2.3.1.1. Radiofrequenzverfahren
1.2.3.1.2. 1-Bit-Transponder auf Mikrowellenbasis
1.2.3.1.3. Frequenzteiler
1.2.3.1.4. Elektro-magnetischer 1-Bit-Transponder
1.2.3.2. Vollduplex-, Halbduplex- und Sequentielles Verfahren
1.2.4. Vor- und Nachteile automatischer Identifikationssysteme
Exkurs: RFID und Verbraucherschutz
1.2.5. Zukünftige Entwicklung der RFID-Technologie
1.2.5.1. Aktuelle Anwendungsbeispiele
1.2.5.2. RFID: Ausblicke in die Zukunft
1.3. LADAR-Ortungssystem (Laser – Radar)
1.3.1. Laser
1.3.2. Radar
1.3.3. LADAR-Ortungssystem
1.4. Container
1.4.1. Geschichte des Containerhandlings
1.4.2. Containertypen
1.4.2.1. Konstruktion und Bauweise eines Standard-Stückgut-Containers
1.4.2.2. Gewöhnlicher Stückgut-Container
1.4.2.3. Passiv belüftete Container/ ventilierter Container
1.4.2.4. Open-Top-Container (Oben offene Container)
1.4.2.5. Flats
1.4.2.6. Plattformen
1.4.2.7. Thermalcontainer
1.4.2.8. Tankcontainer
1.4.2.9. Schüttgut- oder Bulkcontainer
1.4.3. Containerkennzeichnung
1.4.4. Belastbarkeit der Container
1.5 Satellitennavigation
1.5.1. GPS (Global Positioning System)
1.5.2. DGPS (Differential Global Positioning System)
1.5.3. Galileo
1.5.4. GLONASS (Global´naya Navigatsivannaya Sputnikovaya Sistema oder auch Global Navigation Satellite System)
1.6. Datenfunk
2. Telematik an Container-Terminals
2.1. Containerbrücken
2.2. Van Carrier
2.3. Transtainer
2.4. AGV
3. Der Hamburger Hafen & die HHLA
3.1. Container-Terminal Altenwerder (CTA)
3.2. Ablauf am CTA
3.2.1. Anlieferung eines Containers von der Wasserseite
3.2.2. Anlieferung / Abholung eines Containers aus dem Hinterland
3.3. TLS (Terminallogistik und –steuerung)
3.4. Container-Terminal Burchardkai (CTB)
3.5. Ablauf am Burchardkai
3.5.1. Anlieferung von der Wasserseite
3.5.2. Anlieferung / Abholung eines Containers aus dem Hinterland
3.6. Optimierung der Abläufe am CTB
3.6.1. Das System zur Optimierung der Van Carrier
3.6.1.1. Hinterland-Routingsystem
3.6.1.1.1. Optimierungssystem für die LKW-Abfertigung
3.6.1.1.2. Das Optimierungs-System an den Verladegleisen
3.6.1.1.3. Optimierung der internen Yard-Bewegungen
3.6.1.1.4. Integriertes Hinterland-Routing
3.6.1.2. Kaiseitige Optimierung
3.6.1.2.1. Single Cycle Modus
3.6.1.2.2. Double Cycle Modus
3.6.1.2.3. Kaiseitiges Kontrollsystem
3.6.1.3. Der menschliche Faktor: Motivation
3.6.1.4. Pooling vs. Ausgleich – Ist Pooling die optimale Wahl?
3.6.2. DGPS am Burchardkai
3.6.2.1. Automatische Positionierung
3.6.2.2. Echtzeit Systemarchitektur
3.6.2.3. Verfügbarkeit und Stabilität des Systems
3.6.2.4. Technologische Entwicklung
3.6.3. Das Yard-Planungskonzept
3.6.3.1. Minimierung der Yard-Umlagerungen
3.6.3.2. Erhöhung der Kran-Produktivität
3.6.3.3. Erhöhung der Produktivität im Terminal-Hinterland
3.7. COAST 2 (Container Auskunftssystem im Internet)
3.8. SCOUT (Stock, Control, Operation, Unit, Tracking)
4. Der Hafen Bremerhaven
4.1. Container-Terminal Eurogate
4.2. Ablauf am Eurogate-Terminal Bremerhaven
4.2.1. Anlieferung von der Wasserseite
4.2.2. Anlieferung / Abholung eines Containers aus dem Hinterland
4.3. VCOS (Van-Carrier-Optimierungssystem)
4.3.1. Aufbau des DGPS-Systems
4.3.2. Komponenten der Zentralstation
4.3.3. Komponenten der mobilen Einheit
4.4. TDE (Technische Daten Erfassung)
4.5. North Sea Terminal Bremerhaven (NTB)
4.6. Ablauf am NTB-Terminal
4.6.1. Anlieferung von der Wasserseite
4.6.2. Anlieferung / Abholung eines Containers aus dem Hinterland
4.7. NAVIS
5. Binnenhäfen
5.1. Die Geschichte des Dortmunder Hafens
5.2. Container Terminal Dortmund (CTD)
5.3. Die Geschichte des Duisburger Hafens
5.4. Die Container-Terminals am Duisburger Hafen
5.4.1. Duisburger Container-Terminal (DeCeTe)
5.4.2. Das Rhein-Ruhr Terminal
5.4.3. Duisburg Intermodal Terminal (DIT)
6. Zukunfts-Container-Terminal
6.1. Übernommene Basistechniken der betrachteten Container-Terminals
6.1.1. Super-Post-Panamax-Container-Brücke
6.1.2. AGVs
6.1.3. Blocklager (unterteilt nach Schiffsdiensten) und Einsatz von Transtainern
6.1.4. Transponderkarten für Containeranlieferung/-abholung an der Schnittstelle zu den LKW
6.1.5. Van Carrier für Cross Docking
6.1.6. Containerverbringung zwischen Blocklager und Bahnverladung
6.1.7. Vollautomatische Bahnkrane
6.1.8. Video-Check-Gate
6.2. Potentielle Techniken für ein Zukunfts-Terminal
6.2.1. RFID-onMetal-Label (Transponder)
6.2.2. RFID-Containersiegel
6.2.3. Cargo Card und biometrische Handerkennung
6.2.4. LPR (Laser Positioning Radar)
7. Verkehrstelematik im Hinterlandbereich
7.1. Das MAQ-System der Glomb Container Dienst GmbH
7.2. Das Telematiksystem Truckstation von der DAKOSY AG
7.3. Einsatz von GSM-R (Global System for Mobile Communication-Rail) bei der Deutschen Bahn AG
7.4. Mobile Datentechnik in Rangierbahnhöfen der Deutschen Bahn AG
7.5. Telematik im Schienenverkehr am Beispiel der WASCOSA AG
8. CSI und der ISPS-Code
8.1. CSI (Container Security Initiative)
8.2. ISPS-Code (International Ship and Port Facility Security-Code)
8.2.1. Anforderungen an die Hafenanlagen
8.2.2. Sicherheits-, Risiko- und Anfälligkeitsanalyse
8.2.3. Anforderungen an den Hafensicherheitsplan
8.2.4. Anforderungen an den Port Facility Security Officer (PFSO)
8.2.5. Umsetzung des ISPS-Codes in Hamburg
8.2.6. Umsetzung des ISPS-Codes in Bremerhaven
9. Schlussbetrachtung
Zielsetzung und Forschungsansatz
Ziel dieser Arbeit ist die detaillierte Darstellung und Analyse des Einsatzes von Telematiktechniken innerhalb der komplexen Abläufe des modernen Container-Handlings. Die Arbeit untersucht die technischen Synergien zwischen Telekommunikation und Informatik an bedeutenden Container-Terminals, evaluiert deren Effizienzsteigerungspotenziale und leitet hieraus Anforderungen und Lösungsstrategien für die Konzeption eines zukunftsfähigen Container-Terminals ab.
- Grundlagen moderner Telematiktechnologien (insbesondere RFID und Transpondersysteme)
- Analyse telematischer Anwendungen bei spezifischen Fördergeräten (Containerbrücken, AGVs, Van Carrier, Transtainer)
- Untersuchung betrieblicher Prozesse und Optimierungsstrategien an den Terminals Altenwerder und Burchardkai in Hamburg sowie den Terminals in Bremerhaven
- Bedeutung telematischer Systeme in der Hinterlandlogistik und für die Terminalsicherheit (CSI/ISPS-Code)
- Entwicklung eines zukunftsweisenden Konzepts für ein automatisiertes "Zukunfts-Container-Terminal"
Auszug aus dem Buch
1.2.1.1. Barcode-Systeme
Bei einem Barcode handelt es sich um einen Binärcode, welcher aus einem Bereich von parallel angeordneten Strichen (englisch: bars) und Trennlücken zwischen den Strichen besteht. Diese nach einem vorbestimmten Schema angeordneten Striche bilden Elemente von Daten, welche auf ein dazugehörendes Zeichen verweisen. Diese Anordnung von unterschiedlich breiten Strichen und Lücken kann numerisch und alphanumerisch verstanden werden. Im Gegensatz zur RFID-Technologie ist beim Barcode für das Auslesen der direkte Kontakt zum Strichcode vonnöten. Dies erfolgt durch eine optische Laserabtastung, also auf Grund des Widerscheins des Laserstrahls an den schwarzen Balken und weißen Aussparungen.
In der aktuellen Praxis finden etwa zehn Barcodes Anwendung. Der 1976 entwickelte EAN-Code (European Article Number) hat sich dabei im Laufe der Zeit als der am meisten genutzte Code herauskristallisiert. Exemplarisch sollen an dieser Stelle nur ein paar weitere Codes aufgeführt werden: EAN 13, EAN 128, UPC-Code, Code 39, Code 93, PDF 417, Data Matrix-Code.
Zusammenfassung der Kapitel
0. Einleitung: Diese Einleitung skizziert das Ziel der Arbeit, die verschiedenen Telematik-Symbiosen an Container-Terminals darzustellen, und gibt einen Überblick über den Aufbau der nachfolgenden Kapitel.
1. Allgemeine Begriffserläuterungen: In diesem Kapitel werden grundlegende Begriffe und Technologien wie Telematik, RFID, LADAR, Container und Satellitennavigation definiert, die als Basis für das Verständnis der späteren terminalspezifischen Analysen dienen.
2. Telematik an Container-Terminals: Hier werden die wichtigsten automatisierten Containerumschlagsgeräte (Container-Brücken, Van Carrier, Transtainer und AGVs) und deren telematische Integration in den Hafenbetrieb vorgestellt.
3. Der Hamburger Hafen & die HHLA: Dieses Kapitel liefert eine detaillierte Untersuchung der Terminals Altenwerder und Burchardkai, deren telematische Steuerung (TLS) und Optimierungsprozesse.
4. Der Hafen Bremerhaven: Der Fokus liegt auf der Analyse der Terminals Eurogate und NTB sowie der dort implementierten spezifischen Telematik- und Optimierungssysteme.
5. Binnenhäfen: Eine kurze Darstellung der Container-Terminals in Dortmund und Duisburg sowie deren historische Entwicklung und operative Gegebenheiten.
6. Zukunfts-Container-Terminal: Dieses Kapitel synthetisiert die gewonnenen Erkenntnisse zu einem Entwurf für ein hochmodernes Container-Terminal der Zukunft unter Einbeziehung bewährter und potenzieller neuer Technologien.
7. Verkehrstelematik im Hinterlandbereich: Es wird die Bedeutung telematischer Lösungen für den Transport zwischen Terminal und Hinterland durch LKW und Bahn sowie spezifische Anwendungen wie das MAQ-System und GSM-R behandelt.
8. CSI und der ISPS-Code: Das Kapitel befasst sich mit den Anforderungen an die Terminalsicherheit durch internationale Sicherheitsinitiativen und deren praktische Umsetzung in Hamburg und Bremerhaven.
9. Schlussbetrachtung: Zusammenfassung der Ergebnisse und Fazit zur zukünftigen Rolle der RFID- und Transpondertechnologien im effizienten Container-Management.
Schlüsselwörter
Telematik, Container-Handling, RFID, Transponder, Satellitennavigation, GPS, DGPS, LADAR, Hafenlogistik, Terminalbetrieb, Container-Terminal, Optimierung, Automatisierung, Sicherheitsmanagement, ISPS-Code
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit im Kern?
Die Arbeit analysiert die Anwendung von Telematiktechniken, um das Container-Handling an großen See- und Binnenhäfen effizienter, transparenter und sicherer zu gestalten.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Schwerpunkte liegen auf RFID-Technologien, Satellitenortung (GPS/DGPS/Galileo), Container-Umschlagstechniken, Optimierungsalgorithmen für Fördergeräte sowie Sicherheitsbestimmungen wie CSI und ISPS-Code.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Darstellung aktueller telematischer Umsetzungen an bedeutenden Terminals, um daraus ein zukunftsweisendes Konzept für ein hochautomatisiertes "Zukunfts-Container-Terminal" abzuleiten.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturrecherche und der detaillierten Auswertung von Praxisbeispielen, technischen Datenblättern und Experteninformationen der betrachteten Hafenbetreiber.
Welche Hauptkapitel behandeln die terminalspezifischen Abläufe?
Die operativen Abläufe und telematischen Optimierungen werden primär in den Kapiteln 3 (Hamburger Hafen) und 4 (Hafen Bremerhaven) behandelt.
Welche Keywords charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind Telematik, RFID, Container-Handling, DGPS, Optimierung, Automatisierung und Terminalsicherheit.
Warum ist das RFID-System für das Container-Handling so bedeutsam?
RFID ermöglicht die kontaktlose und automatisierte Identifikation von Containern auch ohne Sichtkontakt, was die Transparenz in der gesamten logistischen Kette und die Effizienz bei der Verladung drastisch erhöht.
Welche Rolle spielt die DGPS-Technik bei der Van-Carrier-Optimierung?
DGPS ermöglicht eine präzise automatische Positionsbestimmung der Van Carrier, wodurch manuelle Eingaben entfallen, Fehler minimiert werden und der Einsatz der Fahrzeuge dynamisch optimiert werden kann.
- Quote paper
- Dominik Tonkel (Author), Christoph Reiß (Author), 2005, Anwendung der Telematik im Container-Handling, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/39528
