Automatisierte Krane im Containerhafen

Automatisierte Krane im Containerhafen

Komplette Elektrifizierung bringt wirtschaftliche und ökologische Vorteile

Am Ende wird es keine drei Jahre gedauert haben. Dann werde, so heißt es, der thailändische Containerhafen Laem Chabang Terminal der weltweit erste sein, in dem ferngesteuerte Krane komplett automatisiert arbeiten. Das internationale Automatisierungsprojekt, das vor gut einem Jahr gestartet wurde, soll 2020 abgeschlossen sein. Die komplette Elektrifizierung kommt dabei aus Deutschland. Unsere Redaktion war exklusiv vor Ort.

1. Der thailändische Containerhafen Laem Chabang soll bald der weltweit Erste sein, in dem ferngesteuerte Krane komplett automatisiert arbeiten.
2. Vahle-2+2-System mit Stromschiene und Datenkommunikationssystem (Quelle: Vahle)
3. Stromabnehmerrahmen, verbunden mit Stahlkonstruktion und Stromschiene (Quelle: Vahle)
4. Drive-in-Zone der Vahle-Lösung in Laem Chabang, die als Pushplate bezeichnet wird. (Quelle: Vahle)
5. BU FOLGT BITTE BLINDTEXT EINPLANEN (Quelle: Vahle)
6. BU FOLGT BITTE BLINDTEXT EINPLANEN (Quelle: J. Kaulfuhs-Berger)

Eine Hafenrundfahrt stellt man sich für gewöhnlich anders vor. Nun gut, in diesem Falle heißt mein „Schiff“ auch Toyota Fortuner und der Kapitän Jürgen Henkel. Wir sind unterwegs in Laem Chabang, was man für gewöhnlich auch nicht kennt. Und sind nicht wie gewöhnlich auf dem Wasser, sondern am Kai unterwegs.

Aber dieser sonnige Tag Anfang September ist so gesehen auch alles andere als gewöhnlich. Für den Reporter allemal. Der sitzt mit einem Smartphone bewaffnet auf dem Beifahrersitz des SUV und hat auf „Aufnahme“ geschaltet. Wartend auf die Informationen, die da kommen werden. Und die Augen immer dort, wohin der „Kapitän“ in der folgenden Stunde auch zeigen wird.

Weltweit erster Containerhafen mit ferngesteuerten Kranen

Ungewöhnlich sicherlich auch für Jürgen Henkel. Der ist natürlich kein Kapitän, sondern Global Market Manager und für die in Westfalen beheimatete Paul Vahle GmbH & Co. KG weltweit unterwegs, wenn es beispielsweise um das Thema „Elektrifizierung von gummibereiften Containerstapelkranen in Häfen“ geht, wie zum Beispiel hier in dem von Laem Chabang. Dieser soll nach Worten Henkels auch bald der weltweit erste seiner Art sein, in dem komplett ferngesteuerte Krane operieren.

Aber der Reihe nach. Laem Chabang, der mit einem Areal von rund 76 Hektar größte Containerhafen Thailands – dahinter steckt das in Hong Kong ansässige Unternehmen Hutchison Ports Holding. Genauer gesagt: Hutchison Laem Chabang Terminal, so der Name des Betreibers dieses Hafens unweit der Touristen-Metropole Pattaya. Hutchison hat einer chinesischen Baufirma exklusiv den Auftrag für die Erweiterung des nur rund 25 Kilometer vom Urlauber-Hotspot entfernt liegenden Hafenareals gegeben. Die hierfür notwendigen Krananlagen, seien es Ship-to-Shore-Krane (STS) oder gummibereifte Portalkrane (RTG = rubber tired gantry), liefert Shanghai Zhenhua Heavy Industries Company Limited (ZMPC, das früher einmal Shanghai Zhenhua Port Machinery Company Limited hieß, daher die Abkürzung). „Und wir, Vahle“, sagt Henkel, „sind gewissermaßen deren exklusiver Unterlieferant. Aber was das Wichtigste ist: Vahle ist dabei zuständig für die komplette Elektrifizierung und Datenkommunikation der Krananlagen – das Herzstück für die Automatisierung hier in Laem Chabang!“

Hintergrund: Auch in Thailand rückt das Thema Automatisierung zunehmend in den Blickpunkt des Geschehens. Laem Chabang Terminal hat daher im Rahmen seiner Automatisierungsstrategie, zunächst, eine „2+2-Vahle-Elekrifizierungsanlage“ für insgesamt zehn RTG -Krane in der 6,5-Millionen-TEU-Kapazitätsanlage installiert.

Das ist aber nur der erste Schritt. Die aktuelle Phase der Automatisierung des Hafens sei „nur ein kleiner Teil eines großen und nachhaltigen Auftrags für uns“, heißt es aus der Firmenzentrale von Vahle. Bis zum Abschluss der Arbeiten, dieser ist für das Jahr 2020 geplant, soll das Kamener Unternehmen insgesamt 43 aeRTGC (so die offizielle Bezeichnung in Thailand) komplett mit ihrer Elektrifizierung und Datenkommunikation ausgerüstet haben.

„Wenn alles fertig ist, fahren die Krane komplett ferngesteuert“

Was so simpel klingt, ist in Wahrheit ein Projekt, das sich – um im darstellerischen Sinne zu bleiben – sehen lassen kann. Um sich das gesamte Ausmaß der noch zu erfolgenden Installation vorzustellen, braucht man nur den etwa 1,7 Kilometer langen Kai einmal hinabzublicken. „Da, wo wir jetzt rumfahren“, sagt Jürgen Henkel und lenkt den großen Geländewagen nach links, „agieren, wenn alles fertig ist, die Krane komplett ferngesteuert bzw. fahrerlos.“

„Da drüben“, und Jürgen Henkel zeigt aus dem so eben geöffneten Fester, in das sofort heiße Luft strömt, auf ein, wie ein paar über–einander stehende Wohncontainer aussehendes, Gebäude, „das ist der temporäre Steuerstand für alle Krane.“ Alle Krane, das wird gegenüber dem Reporter noch einmal entsprechend betont: „Alle Krane, auch die STS-Krane.“ Verstanden.

Der endgültige Steuerstand wird später in einer überdimensionalen Vitrine über dem Entrance/Exit-Gate seine Heimat finden. Hier haben die Kranführer dann eine komplette Übersicht auf den gesamten Hafen.

Nachdem das Fenster wieder geschlossen ist, geht Jürgen Henkel bezüglich des Projekts ein wenig mehr ins Detail. „Im ersten Schritt haben wir hier zehn neue RTG-Krane mit unserem Elektrifizierungssystem ausgestattet.“ Von den zehn RTG-Krane verfügen dabei acht aeRTGC über einen und zwei aeRTGC über zwei Teleskoparme. Eine von Vahle speziell entwickelte Steuerungssoftware ermöglicht es, dass die Krane automatisch in das System ein- und ausfahren können und somit in kürzester Zeit, ohne manuellen Eingriff, einen Gassenwechsel durchführen können. Auf Grund der „sehr erfolgreichen Kooperation mit ZPMC“ sind die Vahle-Komponenten zudem vollständig in das „E-House“ der RTG-Krane integriert.

Für die Stromversorgung wurden bisher knapp 2,5 Kilometer der vierpoligen Vahle-U35-Schleifleitungen installiert. Hinzu kamen rund 1,3 Kilometer SMGX-Schienen für die Datenkommunikation in insgesamt fünf Doppelgassen. Umweltbedingungen, wie Staub, Feuchtigkeit und Temperaturen – insbesondere hohe, wir befinden uns hier auf etwa 13 Grad nördlicher Breite, also in den Tropen – spielen nach Angaben Vahles keine Rolle. (Im Übrigen auch nicht tiefe Temperaturen, wie beispielsweise ein Vahle-Projekt im Hafen von Oslo zeigt.) Zudem beeinträchtigt andere drahtlose Kommunikation im Hafenbereich, wie zum Beispiel Handynetze oder Wifi, „die Datenübertragung nicht im Geringsten – auch nicht umgekehrt“, so Henkel.

Stichwort Datenkommunikationsschiene: Nach Worten Henkels komme diese ja eigentlich vom Transrapid, „was ja auch schon 30 Jahre her ist“. Vahle hat das Prinzip der Datenkommunikationsschiene konsequent weiterentwickelt, damit es unter anderem in komplexen Systemen wie eben Containerhäfen auch belastbar einsetzbar ist.

Die Datenübertragungsrate des SMGX-Systems betrage bis zu 100 Mbit pro Sekunde (Mbit: Geschwindigkeit einer Internet-Verbindung; die sogenannte Datenübertragungsrate besagt, wie viele Daten pro Sekunde verarbeitet werden). Dies sei industrietauglich und könne sowohl Videosignale als auch andere Daten, wie zum Beispiel Not-Aus-Signale, sicher übertragen.

100 Mbit pro Sekunde, das ist zwar einerseits niedriger als der mittlere Datendurchsatz von Glasfaserkabeln, erfülle aber andererseits, wie es heißt, „komplett die Voraussetzungen für eine vollständige Automatisierung“ des Hafens, die nun seit Ende 2017 auch Schritt für Schritt umgesetzt werde. Das Ergebnis: Die Krane arbeiten autonom, wobei der Kranführer diese jederzeit mittels Videosignal überwachen kann.

Ein Fahrer kann dann also von seinem Büro aus, das durchaus hunderte Meter vom entsprechenden Kran entfernt liegen kann, in Spitzenzeiten bis zu drei Krane parallel monitoren. Lediglich beim Greifen eines Containers muss er mittels einer Art „Joystick“-Befehle erteilen. Jürgen Henkel: „Geht man davon aus, dass zukünftig jeder Kranführer im Schnitt zwei Anlagen bedient, kommt man rein rechnerisch bereits auf eine Ersparnis von 50 Prozent.“

Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß bei fast null

Doch das ist noch nicht alles: Die Elektrifizierung der RTG-Krane hat auch eine ganze Reihe anderer Vorteile – sowohl wirtschaftliche als auch ökologische. So seien die Krane wartungsarm und sowohl der Kraftstoffverbrauch als auch der CO2-Ausstoß lägen bei „fast null“. 95 Prozent der Zeit, in der die Krane im Einsatz sind, laufen sie nur mit Strom, was zudem auch zu einer deutlichen Lärmreduzierung führt. Die sei insbesondere bei Hafenanlagen wichtig, die in der Nähe von urbanen Gebieten liegen – also beispielsweise im Hamburger Hafen oder eben hier Laem Chabang, unweit von Pattaya.

Und damit die Geschichte einer erfolgreichen Elektrifizierung von ursprünglich dieselbetriebenen Krananlagen auch für den Laien greifbar wird, weist Jürgen Henkel kurz vor Schluss der Hafenrundfahrt noch auf eines hin: „Die Krane, die traditionell mit einem Dieselmotor bzw. Generator, das sogenannte ‚GenSet’, zur Stromerzeugung mit Dieselkraftstoff betrieben werden, können nun direkt über das Vahle-Elektrifizierungssystem mit Strom versorgt werden. Das ‚GenSet’ wird lediglich zum Gassenwechsel oder als Rückfallebene bei Stromausfall benötigt – ähnlich wie bei einem Hybridauto.“

Sagt’s, lächelt und lenkt seinen Toyota Fortuner wieder aus dem Hafengelände heraus. Dass dieser auch als Hybrid auf den Markt kommen soll, wurde – wahrscheinlich Zufall – vom japanischen Autobauer justament zum Projektstart in Laem Chabang Ende 2017 angekündigt.Jan Kaulfuhs-Berger

Hebezeuge Fördermittel 12/2018 PDF-Download (1.71 MB) Autor: J. Kaulfuhs-Berger