Häfen verbinden den Transport auf dem Seeweg mit dem Transport im Hinterland, der sich auf der Straße, Schiene und Binnenwasserstraßen verteilt. Durch die Diversität ihrer Verkehrsinfrastruktur können Häfen mikroskopisch als kleinräumig agierende Verkehrs- und Transportsysteme mit regionaler und globaler Vernetzung betrachtet werden. Bereits auf dem Hafengelände sind intermodale Transport- und Umschlagsketten aufgebaut, die der Betreiber effizient nutzen und steuern muss.
Um Häfen als Verkehrsknotenpunkte weiterentwickeln zu können, bedarf es Expertisen in allen Verkehrsbereichen: dem Straßen-, Schienen-, See- und Binnenwasserverkehr sowie dem Verkehrsmanagement. Um dies systemübergreifend erreichen zu können, werden die vier beteiligten Institute im Projekt I4Port ihre komplementären Kernkompetenzen in den genannten Bereichen zusammenführen. Diese sind erforderlich, um den Umschlag von Personen und Waren zwischen seeseitigen und der Vielfalt an landseitigen Verkehrssystemen effizienter zu gestalten und damit die Wettbewerbsfähigkeit der Häfen abzusichern und zu verbessern.
Die voranschreitende Digitalisierung der Häfen ist eine wesentliche Grundlage für eine system- und prozessübergreifende Koordinierung und Optimierung des Hafenbetriebs im Kontext des globalen Transports. Optimierungskriterien sind zum Beispiel Wirtschaftlichkeit, Dauer, Kosten, aber auch Emissionen und Umweltverträglichkeit. Die Digitalisierung und Vernetzung ermöglicht eine parametrisierte Modellbeschreibung der Verkehrs-, Transport- und Logistiksysteme auf allen Ebenen. Bei dem Modell können durch die Anpassung einzelner Parameter die Auswirkungen auf alle anderen Vorgänge untersucht werden. So können Hafenprozesse in ihrer Variation beschrieben, planungstechnisch aufeinander abgestimmt, und damit auch operativ gemanagt werden. Bestehende als auch absehbare Leistungsgrenzen und Engpässe des Hafenbetriebs werden dadurch erkennbar und messbar.
Welche der möglichen Maßnahmen letztlich den Hafen als Hub wirtschaftlich effizienter agieren lassen, wird im Projekt mittels Simulationen untersucht, modelliert und nachgewiesen. Solche Maßnahmen umfassen zum Beispiel die Optimierung und Planung und Empfehlungen, wie die Hafeninfrastruktur inklusive ihrer Anbindung an andere Verkehrsträger effektiver gestaltet werden kann. Parametrisierte Modelle haben den Vorteil, dass sie auch für das operative Management von komplexen Verkehrs- und Transportprozessen geeignet sind. Um die dafür erforderlichen Zustandsparameter in Echtzeit bestimmen zu können, ermittelt I4 Port geeignete Sensorsysteme und untersucht die Vernetzung mit externen Informationsquellen (z.B. Kameradaten, Daten von Schiffspositionen). Dies ermöglicht es, Funktionen für ein taktisches Management, das system- und prozessübergreifend wirkt, aufzusetzen und zu erproben.
Übergeordnetes Ziel des Projektes ist die Entwicklung von technologischen und methodischen Lösungsansätzen, mit denen "just-in-time"-Transportketten aufgebaut, optimiert und weiterführend auch automatisiert umgesetzt werden können.
Projektname:
I4Port
Laufzeit:
01/2019 bis 12/2021
Projektvolumen:
3.535.000 €
Verbundkoordinator:
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR e.V., Institut für Kommunikation und Navigation
Projektbeteiligte:
DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik
DLR-Institut für Flugführung
DLR-Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr