Hafen: Die Schauerleute von heute sind riesig und automatisch
Es ist Bewegung auf dem Hafengelände: Wer auf dem Aussichtspunkt südlich des Terminals steht, sieht Fahrzeuge und Portalkräne in einem anmutigen Tanz um- und übereinander fahren. Schauerleute gibt es im Hafen schon lange nicht mehr. Heute übernehmen automatisch gesteuerte Maschinen die schwere Arbeit.
Das Containerterminal Altenwerder(öffnet im neuen Fenster) (CTA) liegt an der Süderelbe nahe der Köhlbrandbrücke und gehört der Hamburger Hafen und Logistik AG(öffnet im neuen Fenster) (HHLA). Auf dem Terminal werden täglich einige Tausend Stahlkisten umgeschlagen. Das meiste auf dem Anfang des Jahrtausends eröffneten Terminal läuft automatisch. Es sei eines der modernsten Containerterminals der Welt, sagt Karl Olaf Petters. Er ist Pressesprecher der HHLA und zeigt uns das Terminal.
Der Mensch be- und entlädt das Schiff
An der Kaikante stehen die Containerbrücken, die die Container aus den Laderäumen des Schiffs holen oder sie dort absetzen: 15 blaue Ungetüme, 53 Meter hoch, 2.000 Tonnen schwer. Der rote Arm, an dem die Laufkatze mit Hebezeug entlangfährt, ist 61 Meter lang. In Ruheposition ist er hochgeklappt.
Soll der Kran arbeiten, wird der Arm in die Waagerechte geklappt und ragt dann weit über die Kaikante hinaus, an der Frachter wie die 332 Meter lange Houston Express der Hamburger Reederei Hapag-Lloyd oder die 366 Meter lange OOCL Singapore der Hongkonger Reederei Orient Overseas Container Line (OOCL) liegen. Das 2014 vom Stapel gelaufene Schiff gehört zu der Klasse der New-Panamax-Schiffe, die durch die gerade eröffneten neuen Schleusen des Panamakanals passen.
Mensch übergibt an Computer
Die Katze des Krans wird von einem Menschen gesteuert, der in einer Kabine hoch über dem Boden sitzt. Er bugsiert das Containergeschirr oder Spreader über die Ladeluke des Frachters, lässt den Spreader herab und greift eine der 20-Fuß (6,1 Meter) oder 40 Fuß großen Boxen aus dem Schiff und setzt sie auf einer Plattform auf der Brücke ab. Von nun an läuft alles automatisiert: An der Brücke gibt es eine zweite, automatisch gesteuerte Katze. Sie nimmt den Container auf und lädt ihn auf einen Transporter, der die Box dann zum Zwischenlager bringt.
Das Fahrzeug, 15 Meter lang, 34 Tonnen schwer, sieht etwas merkwürdig aus, wie ein Auflieger, dem die Zugmaschine fehlt. Denn die braucht es nicht: Das fahrerlose Transportfahrzeug (Automated Guided Vehicle, AGV) hat einen eigenen Antrieb. Der Diesel heult auf, und der Transporter setzt sich mit dem Container in Bewegung in Richtung Blocklager.
Einige Transporter fahren elektrisch
Lieber mögen die Arbeiter auf dem CTA die neuen AGVs: Sie haben einen Elektroantrieb und sind deshalb deutlich leiser als die Diesel-betriebenen. Zudem benötigen sie weniger Wartung und sind effizienter als die mit Verbrennungsmotoren. Rund 18 Stunden hält der Blei-Akku durch. Dann steuert das AGV eine Station an, wo der Akku automatisch gewechselt wird – ähnlich wie sich Shai Agassi das vor Jahren für den Straßenverkehr vorstellte .
Allerdings haben die Blei-Akkus auch einen Nachteil: Einer wiegt 12 Tonnen. Die nächste Generation der Elektro-AGVs soll deshalb mit deutlich leichteren Lithium-Ionen-Akkus ausgestattet werden. Sie laden zudem schneller und brauchen deshalb nicht mehr gewechselt werden. Das AGV steuert eine Ladestation an und reiht sich, wenn der Akku voll ist, wieder in den laufenden Betrieb ein.
Transponder im Boden leiten die Transporter
Diesen regeln rund 18.000 Transponder, die im Boden eingelassen sind: Sie sorgen dafür, dass die rund 90 AGVs nicht miteinander kollidieren, und sie leiten sie von den Ladebrücken zu den Blocklagern. Das sind lange Reihen aus Containern, rund 220 Meter lang und 24 Meter breit. 26 dieser Lager gibt es im CTA, und jedes wird von zwei Portalkränen versorgt. Sie sind verschieden groß, so dass beide im Blocklager arbeiten können, ohne sich in die Quere zu kommen. Hier werden die Container zwischengelagert, bis sie – im Schnitt nach zwei bis drei Tagen – abgeholt werden.
"Das ist der spannendste Teil des Prozesses: Wo genau wird der Container platziert?" , sagt Petters.
Mehr Container auf gleicher Fläche
"Ein Containerterminal arbeitet dann effizient, wenn es so wenig Bewegung wie möglich gibt. Das heißt, ich möchte den Container so selten wie möglich anfassen" , sagt Petters. Andererseits soll der Container abholbereit sein, wenn der Lkw vorfährt, und nicht tief unten in einem Stapel stehen.
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Dafür ist die Steuerungssoftware zuständig. Sie kennt die Standorte der Container und weiß, wann diese abtransportiert werden. Die Kräne sortieren den Container immer wieder einmal um, damit er zu dem Termin verfügbar ist.
Der Kran kann auch den Lkw anheben
Kurz bevor der Container das Lager verlässt, ist der Mensch wieder gefragt: Ein Bediener setzt den Container auf einem Lkw ab oder hebt ihn von dort hoch, aber nur jeweils zwei bis drei Meter. Das macht er per Joystick vor einem Bildschirm sitzend vom Kontrollzentrum aus. Es sei eine Sicherheitsmaßnahme, weil mit den Fahrern externes Personal beteiligt sei, sagt Petters. Die Fahrer müssen währenddessen aussteigen, ebenfalls aus Sicherheitsgründen: Sollte der Container beim Entladen nicht richtig losgemacht sein, würde der Kran ohne weiteres auch den Container mitsamt Lkw hochheben.
Ein automatisiertes Bocklager nutzt die Fläche effizienter als ein herkömmliches Lager. Dort transportieren Portalhubwagen, auch Van Carrier (VC) genannt, die Container. Van Carrier sind hochbeinige Fahrzeuge, die einen Container anheben, transportieren und stapeln können. Allerdings benötigen sie eine Fahrspur, so dass zwischen den Container-Reihen immer Platz als Fahrspur frei bleiben muss. Zudem kann ein Van Carrier die Boxen nicht so hoch stapeln wie der Portalkran.
Das CTB wird automatisiert
Da Flächen im Hamburger Hafen knapp sind, stellt die HHLA auch eines ihrer anderen Terminals um: Das Containerterminal Burchardkai(öffnet im neuen Fenster) (CTB), das größte Containerterminal im Hamburger Hafen, erhält ebenfalls ein automatisches Blocklager. So lasse sich die Lagerkapazität auf der gleichen Fläche verdoppeln, sagt Petters.
Mehr Kapazität auf gleicher Fläche schafft die HHLA derzeit auch beim Containerbahnhof des CTA: Wo bisher sieben Gleise lagen, sollen künftig neun Züge nebeneinanderstehen können. So erhöht sich die Kapazität von derzeit etwa 800.000 Standard-Containern (Twenty Feet Equivalent Unit, TEU) pro Jahr um 140.000 TEU pro Jahr.
Züge werden bei der Ausfahrt gescannt
Das wiederum macht einen weiteren Automatisierungsschritt notwendig. Durch den Ausbau rücken die Schienenstränge näher zusammen, weshalb die Wege dazwischen verschwinden. Auf den Wegen fuhren früher Mitarbeiter auf kleinen Fahrzeugen an den Zügen entlang und scannten jeden Container, bevor er das Terminal verließ. Diese Aufgabe übernimmt inzwischen das Traingate. Der Zug fährt hindurch und Kameras erfassen die Kennung des Containers und mögliche Beschädigungen. Eine ähnliche Einrichtung gibt es auch für Container, die auf dem Lkw kommen oder das Terminal verlassen: Sie werden am OCR-Gate gescannt.
Automatisiert wird aber nicht nur bei den Containern.
Schüttgut wird automatisch entladen
Nebenan im Hansaport(öffnet im neuen Fenster) werden Frachter entladen, die Kohle und Eisenerz nach Hamburg bringen. Das machen vier Entladebrücken, die am Tag 100.000 Tonnen Erz und Kohle entladen können.
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Auf der Brücke fährt ebenfalls eine Katze hin und her. Daran hängt ein Greifer, der das Schüttgut aus dem Laderaum des Schiffes löscht. Mit einem 3D-Laserscanner erfasst sie den Frachter am Kai, die Ladeluken an Deck, und sie erkennt, woraus die Ladung besteht. Ihre eigene Position bestimmt die Brücke per RTK-GPS(öffnet im neuen Fenster) .
Der Greifer wird geschwungen
Ein Steuerungssystem gibt vor, wie das Schüttgut entladen wird. Da Kohle und Erz schlechte Fließeigenschaften haben, wird der Laderaum von den Ecken her ausgebaggert. Die besondere Herausforderung dabei: Der Laderaum ist größer als die Luke. Es reicht also nicht, den Greifer einfach in den Laderaum abzusenken. Um die Ecken zu erreichen, muss er in den Laderaum hineingeschwungen werden.
Der Greifer ist mit einem leistungsfähigen Trägheitsnavigationssystem (Inertial Navigation System, INS) ausgestattet, das ständig dessen Position ermittelt. So kann der Steuerrechner den Greifer bis auf einen halben Meter genau im Laderaum platzieren – und das, obwohl das Schiff ständig durch Wind und Wellen sowie durch den Wechsel der Tiden in Bewegung ist.
Der Kranfahrer wird eingewiesen
Die ständigen Bewegungen des Schiffes verhindern hingegen ein automatisches Entladen der Container. Um die Boxen von Bord zu holen oder dort zu stapeln, sind sogar zwei Mitarbeiter nötig. Einer sitzt in der Kabine und fährt den Kran, der andere steht an Bord des Frachters und weist ein, weil aus der Kabine oft nicht genau zu erkennen ist, wo die Container abgesetzt werden müssen. Nach vier Stunden wechseln die beiden den Platz.
Dass diese Aufgabe in nächster Zeit ebenfalls automatisiert wird, ist deshalb nicht zu erwarten. Konkurrent Rotterdam – vor Hamburg die Nummer eins der europäischen Häfen – braucht für diese Funktion zwar ebenfalls noch menschliches Personal. Aber der Kranfahrer sitzt im Terminal Maasvlakte 2(öffnet im neuen Fenster) nicht mehr in der Kabine in luftiger Höhe und schaut zwischen seinen Beinen hindurch in die Tiefe, sondern im Kontrollraum. Von dort steuert er die Kranbrücke aus der Ferne per Joystick.
Das erleichtert die Arbeit: Der Kranfahrer muss nicht mehr stundenlang nach vorne gebeugt sitzen. Und es macht die Brücke noch etwas leistungsfähiger, weil die Katze schneller fahren kann, wenn kein Mensch darin sitzt.
Effizienz und Umweltschutz
Denn darum geht es: Effizienz. Mehr Container auf der gleichen Fläche lagern und umschlagen. Dazu gehört, den Abtransport effizienter zu gestalten, indem der Verkehr künftig besser gesteuert wird.
"Es ist bei unserem Geschäftsmodell oft so, dass das, was ökonomisch sinnvoll ist, auch ökologisch sinnvoll ist" , sagt Petters. "Wir haben einen Nachhaltigkeitsbeauftragten. Den haben wir nicht so sehr, weil wir ein grünes Herz haben, sondern weil es ökonomisch sinnvoll ist, sich ökologisch sinnvolle Lösungen zu überlegen."
Was ökonomisch ist, kann auch ökologisch sein
Ein Beispiel ist die Beleuchtung am Blocklager: Damit der Kranfahrer einen Container genau auf dem Lkw absetzen kann, muss er gute Sicht haben. Früher wurden dafür nach Einbruch der Dunkelheit konventionelle starke Scheinwerfer eingesetzt. Da diese sich nicht einfach ein- und wieder ausschalten ließen, leuchteten sie die ganze Nacht. Inzwischen werden die Scheinwerfer durch Leuchtdioden ersetzt, die bei Bedarf eingeschaltet werden können. Die Einsparungen entsprächen dem Strombedarf von 2.000 Haushalten, sagt Petters.
Betrieben wird das CTA mit Strom aus nachhaltigen Quellen, unter anderem von Windrädern. Derzeit testet die HHLA zusammen mit dem Energieversorger Vattenfall das Terminal zudem als Energiespeicher: Bei Ökostromspitzen steuern die AGVs auch dann die Wechselstation an, wenn die Akkus noch gar nicht aufgeladen werden müssten, um diese Spitzen abzufangen.
Doch trotz der ganzen Maschinen: Menschenleer ist es auf dem CTA nicht. Über 720 Menschen arbeiten auf dem Terminal. Und es nicht zu erwarten, dass sie wegautomatisiert werden.
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