Die Zielsetzung

Hintergrund

Die Binnenschifffahrt vereint 50 Prozent des nationalen Flüssigguttransportaufkommens auf sich und hat eine herausragende Rolle inne. Forschung und Entwicklung in Logistik und Häfen. Flüssiggüter, wie Chemikalien und Mineralöle, werden in Deutschland hergestellt, verarbeitet, veredelt und verkauft – und zu diesen Zwecken in alle Welt geliefert und befördert. Die deutsche Tankschiffflotte umfasst dabei 400 bis 450 Schiffseinheiten. Die wichtigsten Umschlagstellen für chemische Erzeugnisse und Mineralöle verteilen sich entlang der großen Wasserstraßen der Bundesrepublik (Rhein, Elbe, Rhein-Herne-Kanal und Main) sowie an den einschlägig bekannten Chemiestandorten und Mineralölhäfen. Angesichts dieser Größenordnungen und der strategischen Bedeutung der Branche für die Wirtschaftsleistung des Landes sind Prozessverbesserungen, etwa beim Be- und Entladevorgang oder beim Beförderungsprozess selbst, von großer Reichweite und weisen einen beträchtlichen Multiplikationseffekt auf. Heute gelten die Beladungsvorgänge der Tankschiffe als meist aufwändig, langsam und personalintensiv, unter anderem weil ein hoher Sicherheitsstandard einzuhalten ist. Die Beladungsvorgänge werden zumeist manuell durchgeführt und der gesamte Prozessbereich des Umschlags von Flüssiggütern weist einen geringen Automatisierungsgrad auf. Der hohe Personalbedarf und die geringe Prozessgeschwindigkeit sind einerseits in den rechtlichen Vorgaben, u.a. zum Umgang mit Gefahrgütern, dem Umwelt- und Explosionsschutz, und andererseits in dem Mangel an Automatisierungslösungen in diesem Bereich begründet. Eine Betrachtung ergonomischer Aspekte zeigt außerdem die hohe physische Belastung, welcher das Bedienpersonal ausgesetzt ist. Das Anheben schwerer Schläuche vom Boden und deren Transport über längere Strecken erfordert ein großes Maß an körperlicher Anstrengung, wobei durch hohen zeitlichen Druck und schwerwiegende Konsequenzen bei Fehlern das Personal außerdem einer hohen psychischen Belastung ausgesetzt ist. Um diesen Aspekten sowie dem wachsenden Personalmangel angesichts des demografischen Wandels entgegenzuwirken, wird eine stärkere Automatisierung dieses Prozessbereichs vorgeschlagen. Die anfangs benannte Führungsrolle der Binnenschifffahrt im Transportbereich macht es unumgänglich die Automatisierung im gesamten Bereich voranzutreiben. Die Vision ist eine vollständige Automatisierung der Binnenschifffahrt, sowohl bezogen auf das automatisierte Fahren von Binnenschiffen als auch bezogen auf den automatisierten Umschlag im Hafen. Während im Bereich des Containerumschlags hier bereits leistungsfähige Lösungen bestehen, bleibt der Flüssiggutumschlag von manueller Arbeit geprägt. Es besteht daher ein dringender Bedarf an einer zukunftssicheren und (teil-)automatisierten Lösung für den Umschlag von Flüssiggütern in deutschen Binnenhäfen. Im Rahmen des Projekts sollen daher Teil- und Vollautomatisierungslösungen realisiert werden, die Abhilfe schaffen. Dabei gilt es jedoch, die besonderen Rahmenbedingungen im Hafenumfeld zu berücksichtigen. So gibt der rechtliche Rahmen aktuell noch eine stetige Überwachung durch Fachpersonal vor. Weiterhin gilt das Szenario der Schlauchübergabe als komplex, da Umgebung (Hafenponton, Schiff) und alle übrigen Abläufe dynamischen Änderungen und situativen Anpassungen unterliegen, die eine strikt geplante statische Programmierung eines Roboters sehr komplex machen. Eine Vollautomatisierung mit Robotern ist somit erst in einem zukünftig angepassten Umfeld sinnvoll.