Universität Bremen Neuartiger Roboter soll Schiffscontainer entleeren

Riesige Container manuell zu entleeren, ist einer der letzten nicht automatisierten Prozesse in der Hafeninfrastruktur. Daher entwickelt das BIBA der Universität Bremen einen Roboter, der diese schwere Arbeit künftig übernehmen soll.
24.01.2018, 11:03
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Neuartiger Roboter soll Schiffscontainer entleeren
Von Peter Hanuschke

Menschenleere Häfen, autonom fahrende Frachter, Blechboxen, die im Hafengebiet wie von Geisterhand bewegt und Container, die von Robotern entladen werden. Das alles klingt nach wissenschaftlich-technischer Spekulation. Dass Containerschiffe führerlos etwa an der Stromkaje in Bremerhaven anlegen, ist dabei zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch am unwahrscheinlichsten.

Doch in ein paar Jahren könnte das eine oder andere digitale Wunder tatsächlich die logistische Arbeit im Hafen bereits revolutionieren: So wird derzeit daran gearbeitet, Container von Robotern entladen zu lassen. Der erste Prototyp wird voraussichtlich schon im nächsten Jahr zum Einsatz kommen. Davon geht Wolf Lampe aus, Leiter Nachhaltigkeit und neue Technologien bei BLG Logistics aus Bremen.

An diesem digitalen Zukunftsprojekt sind mehrere Partner beteiligt: neben der BLG-Handelslogistik Unternehmen wie Schulz Systemtechnik aus Visbek und Framos aus Taufkirchen, ein Anbieter für industrielle Bildverarbeitung. Koordiniert wird das Projekt – abgekürzt heißt es Iris, was für "Interaktives Robotiksystem zur Entleerung von Seecontainern" steht – vom Bremer Institut für Produktion und Logistik (Biba) an der Universität Bremen.

Extrem monotone Tätigkeiten

Das Ziel: Die Entladung von Containern soll automatisiert werden. Es geht um eine der letzten Aktivitäten in einer hoch technisierten Transportkette, hinter der heute noch überwiegend schwere körperliche Arbeit steckt. Die weltweit am häufigsten vorkommenden 40-Fuß-Seecontainer haben ein Ladevolumen von etwa 65 Kubikmetern und eine Nutzlast von circa 26 Tonnen.

Bei einem Einzelgewicht der Kartons von bis zu 35 kg und einer Menge von bis zu 1800 Kartons pro Container müssen Arbeiter beim Entladen extrem monotone und anstrengende Tätigkeiten ausüben – in einem meist nicht klimatisierten beziehungsweise beheizten Umfeld und über einen langen Zeitraum. „Bisher existierende automatische und halb automatische Systeme genügen aufgrund hoher Investitionskosten sowie hohen Inbetriebnahmezeiten und Anpassungen an die

Infrastruktur den Anforderungen von Hafenbetreibern nicht und haben einen sehr geringen Verbreitungsgrad“, heißt es in der Iris-Projektbeschreibung. Zudem seien die Systeme häufig stationär und relativ groß, was eine Änderung des Roboter-Arbeitsplatzes sehr aufwendig mache. Dies schränke die Flexibilität des Betreibers ein.

Pilotprojekt im Jade-Weser-Port

Der neue Iris-Roboter wird als selbstfahrendes Vehikel konstruiert, das in den Container rollt und Kartons mit Greifarmen auf ein Förderband transportieren kann. Er soll ohne große Anpassungen an die vorhandene Infrastruktur innerhalb kürzester Zeit zur Entladung eingesetzt werden können. Um Störsituationen möglichst schnell und aufwandslos begegnen zu können, wird dabei eine intuitive Mensch-Roboter-Interaktionsschnittstelle eingerichtet.

Dadurch können Mitarbeiter die korrekte Funktionsweise überwachen und bei Störungen eingreifen. "Diese Schnittstellen können dann von einem Leitstand aus und losgelöst vom Arbeitsort des Roboters genutzt werden", so Projektleiter Hendrik Thamer vom Biba. Auch an anderen Hafenstandorten wird daran gearbeitet, Umschlagprozesse durch Automatisierung und Digitalisierung noch effizienter zu gestalten.

So gibt es ein Pilotprojekt im Jade-Weser-Port in Wilhelmshaven, das untersucht, wie ­sogenannte Portalhubwagen Container fahrerlos im Hafengebiet bewegen können. Normalerweise wird ein solches Gefährt von einem Führerhaus in zehn bis 15 Metern Höhe aus gesteuert – ein Job, für den man jahrelange Erfahrung braucht.

Digitalisierung der deutschen Hafenwirtschaft

Gefördert werden die Projekte vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI). Das Förderprogramm Innovative Hafentechnologien (IHATEC) umfasst ein Gesamtfördervolumen von 64 Millionen Euro in einem Zeitraum von 2016 bis 2020. In einem ersten Aufruf bis Ende 2016 wurden bereits 75 Anträge zu 27 Verbundprojekten eingereicht. Bislang wurden etwa 19 Millionen Euro an Fördermitteln ­bewilligt.

Auch der zweite Aufruf wird laut Zentralverband der deutschen Seehafenbetriebe stark nachgefragt. Eingegangen sind ­aktuell beim zweiten Förderaufruf im BMVI danach insgesamt 45 Projektskizzen von 170 beteiligten Unternehmen und Forschungseinrichtungen, mit einem beantragten Fördervolumen von 53,1 Millionen Euro, mit dem Gesamtinvestitionen von 77,8 Millionen Euro generiert werden würden.

Mit IHATEC unterstützt das BMVI Forschungs- und Entwicklungsprojekte, die zur Entwicklung oder Anpassung innovativer Technologien in den deutschen See- und Binnenhäfen beitragen und dabei helfen sollen, das Umschlagaufkommen zu bewältigen und Logistikketten zu verbessern. Die Digitalisierung der deutschen Hafenwirtschaft bildet laut BMVI dabei den zentralen Treiber.

Anlass zum Optimismus

Sie verändere nicht nur die Globalisierung und die weltweiten Handelsströme, sondern eröffne gleichzeitig neue Möglichkeiten in den Bereichen Umschlag, Transport und Vernetzung. Gerade für eine Branche wie die maritime Logistik, in der es eine Vielzahl von Schnittstellen zwischen unterschiedlichen Akteuren gebe, biete sich ein breites Anwendungsspektrum für digitale Technologien. Der Weg zum Hafen 4.0 werde damit geebnet.

Was die Realisierung des Iris-Roboters angeht, herrscht Zuversicht: Schon 2019 werde der Prototyp zeigen, "wie eine verlässliche Zusammenarbeit von Mensch und Maschine in der Versorgungskette aussehen kann“, so Lampe. „Die Konstellation der Projektpartnerschaft und ein ausgereiftes Konzept geben Anlass zu diesem Optimismus.“

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