Optimierung der Logistik mit Portalkranen

Integration des Torhubs zur Beschleunigung der Terminaldurchsatzleistung

Wie Torhub-Systeme mit RMG/RTG-Abläufen synchronisiert werden, um die Standzeit zu reduzieren

Wenn die Torhubautomatisierung sowohl mit schienengestützten Portalkranen (RMG) als auch mit gummi-bereiften Portalkranen (RTG) arbeitet, wird der Containerumschlag deutlich reibungsloser und Wartezeiten werden reduziert. Das System nutzt automatisierte OCR-Technologie in Kombination mit RFID-Scannern, um die Bearbeitung von Papierkram erheblich zu beschleunigen. Noch wichtiger ist, dass die Torsysteme in Echtzeit mit den Kranführern kommunizieren, sodass Aufgaben bedarfsgerecht zugewiesen werden können. Container gelangen direkt an ihre vorgesehenen Stellen in den Kranbahnen, ohne dass manuelle Positionsüberprüfungen erforderlich sind. Diese gesamte Koordination bewirkt, dass Container weniger Zeit damit verbringen, auf ihren Einsatz zu warten, wodurch der Betrieb im gesamten Terminal effizienter abläuft.

Fallstudie: Durchschnittlich 22 % geringere Lkw-Durchlaufzeit am Torverbund des Hafens Rotterdam

Der Hafen Rotterdam hat die automatisierte Toranhebung in seinen von RMG betriebenen Terminals eingeführt und dabei OCR, Terminplanung sowie Kranverteilungsalgorithmen integriert. Dadurch sank die Bearbeitungszeit für Lkw innerhalb von sechs Monaten von 45 auf 35 Minuten – eine Verbesserung um 22 % (Port Strategy 2024). Wichtige Beiträge kamen von:

• Automatisierte Containerprüfung, wodurch die Transaktionsdauer am Tor um 60 % reduziert wurde
• Dynamische Kranzuweisung, die Leerfahrten minimiert
• Vorausschauende Warteschlangensteuerung, die den Verkehrsfluss glättet und Staus verhindert
  Die jährliche Terminalkapazität stieg um 18 %, obwohl das Lkw-Aufkommen um 5 % zunahm. Durch reduziertes Leerlaufen ergab sich zusätzlich eine monatliche Verringerung der CO₂-Emissionen um etwa 14 Tonnen.

Vergleich von Containerbrückenkran-Typen: Betriebliche Abwägungen zwischen RMG und RTG

Konstruktive und funktionale Unterschiede: Schienenmontierte (RMG) Stabilität vs. Gummibereifte (RTG) Flexibilität

RMG-Kräne bewegen sich auf festen Schienen, wodurch sie eine außergewöhnliche Stabilität beim Stapeln von Containern in überfüllten Hafenterminals mit begrenztem Platzangebot erreichen. Da sie an Schienen gebunden sind, weisen diese Maschinen deutlich weniger Pendelbewegungen auf als andere Typen, was das Be- und Entladen von Containerreihen bis zu sechs Reihen breit und vier Ebenen hoch ermöglicht. Im Gegensatz dazu bieten RTG-Kräne etwas ganz anderes – Bewegungsfreiheit. Diese riesigen Gummireifen-Kräne können auf befestigten Flächen frei bewegt werden, ohne dass spezielle Schienenanlagen erforderlich sind. Doch auch hier gibt es einen Kompromiss: Die Räder können gelegentlich zu Positionierungsproblemen führen, insbesondere bei seitlich auftretenden Windböen, was die für automatisierte Containerumschlagssysteme erforderliche Genauigkeit beeinträchtigen kann. Die meisten Häfen müssen daher je nach ihren spezifischen Anforderungen und lokalen Wetterbedingungen diese Vor- und Nachteile gegeneinander abwägen.

Datenbasierte Auswahl: Durchsatzschwellenwerte (>300.000 TEU/Jahr bevorzugt RMG; <150.000 bevorzugt RTG)

Bei der Auswahl von Kränen für Containerterminals spielt die Menge des Verkehrs eine entscheidende Rolle. Schienenmontierte Portalkräne (RMG) eignen sich am besten für große Häfen, die jährlich über 300.000 TEU bewegen. Diese Anlagen erzielen oft erhebliche Einsparungen, da elektrische Schienen die Energiekosten um etwa 40 % im Vergleich zu den alten dieselbetriebenen gummi-bereiften Portalhubbrücken senken. Für kleinere Anlagen mit einem jährlichen Durchsatz von weniger als 150.000 TEU entscheiden sich viele immer noch für RTGs, da diese niedrigere Anschaffungskosten haben und besser in bestehende Layouts passen. Im mittleren Segment zwischen 150.000 und 300.000 TEU kombinieren Betreiber zunehmend hybride Systeme. Doch zuletzt hat sich in der Branche etwas Interessantes gezeigt – selbst diese mittelgroßen Betriebe neigen verstärkt zu RMGs, da ihre Systeme auf automatisierte Prozesse vorbereitet werden.

Das Automatisierungs-Paradox: Warum der Mobilitätsvorteil von RTGs schwindet und die Akzeptanz von RMGs um 37 % gegenüber dem Vorjahr gestiegen ist (2023, Drewry)

Zur Zeit, als Mobilität noch König war, dominierten RTGs die Szene. Doch nun, da die Automatisierung immer stärker in den Vordergrund rückt, sieht die Lage anders aus. Die festen Schienenwege von RMGs machen sie deutlich besser mit automatisierten Leitsystemen kompatibel und ermöglichen die millimetergenaue Präzision, die für den betriebsfernen Betrieb erforderlich ist. Diese inhärente Kompatibilität funktioniert auch hervorragend mit Kollisionsvermeidungstechnologien und Flottenkoordinationssoftware zusammen. Laut Ponemon-Studie des vergangenen Jahres sparen Unternehmen im Durchschnitt rund 740.000 USD pro Kran, wenn sie umsteigen. Um ähnliche Genauigkeit bei RTGs zu erreichen, müssten zahlreiche komplexe Sensoren installiert und starke KI-Systeme zur Pfadkorrektur eingesetzt werden, was im Vergleich zu RMGs mittlerweile nicht mehr kosteneffizient ist. Das erklärt, warum heutzutage so viele Terminalbetreiber diesen Weg einschlagen. Laut Drewry gab es allein 2023 einen beeindruckenden Anstieg der RMG-Installationen um 37 %.

Intelligente Technologien, die die Zukunft des Portalkran-Betriebs vorantreiben

Von der Fernbedienung bis zur vollen Autonomie: Sensorfusion und KI-basierte Pfadoptimierung

Die Welt der Portalkrane verändert sich schnell, da sie sich von der Fernsteuerung hin zur vollständigen Automatisierung bewegen, dank fortschrittlicher Sensoren und intelligenter Software. Wenn wir Technologien wie LiDAR-Scanning, Radar-Erkennung und Bilderkennung kombinieren, erhalten wir detaillierte dreidimensionale Ansichten von Containerablagen, die es den Betreibern ermöglichen, Container exakt dort abzustellen, wo sie hingehören. Intelligente Computerprogramme ermitteln die besten Routen für diese riesigen Maschinen, wodurch unnötige Fahrten um etwa ein Drittel reduziert werden und Unfälle vermieden werden. An Hafentoren haben automatisierte Hebesysteme ebenfalls große Fortschritte gebracht. Einige große Schifffahrtsdrehkreuze berichten von einer Verringerung der Wartezeiten von Lastkraftwagen um mehr als 20 %, seit die Einführung dieser neuen Systeme erfolgt ist. Im Hintergrund wird maschinelles Lernen kontinuierlich besser darin, vorherzusagen, wie Wetterbedingungen und Ladungsgewichte den Betrieb beeinflussen werden, wodurch alles reibungsloser läuft, ohne dass ständige menschliche Aufsicht erforderlich ist. Beeindruckend ist vor allem, wie gut diese Systeme auch bei eingeschränkter Sicht funktionieren – eine Situation, mit der herkömmliche Geräte an nebligen Morgen oder bei starkem Regen oft Probleme haben.

IoT-fähige vorausschauende Wartung und Echtzeit-Kranzustandsüberwachung

Sensoren, die mit dem Internet der Dinge verbunden sind, werden heute überall an Kränen angebracht, um wichtige Parameter wie die auf die Konstruktion wirkende Belastung, die Motortemperatur und den Druck in der Hydraulik zu überwachen. Diese Cloud-Systeme verarbeiten dann alle Rohdaten und wandeln sie in nützliche Warnungen vor möglichen Störungen um. Beispielsweise können sie erkennen, wenn Lager sich abnutzen oder Drahtseile Anzeichen von Ermüdung zeigen, lange bevor es tatsächlich zu einem Bruch kommt. Betreiber von Terminals berichten, dass diese intelligenten Überwachungssysteme unerwartete Ausfälle halbiert und die Lebensdauer ihrer Ausrüstung insgesamt um etwa 20 % verlängert haben. Mit Live-Zustandsanzeigen auf Bildschirmen können Techniker aus ihren Heimbüros heraus sofort Fehler diagnostizieren, statt darauf warten zu müssen, dass jemand hinaufklettert und manuell nachsieht. Dadurch wird sichergestellt, dass entscheidende Komponenten wie Torhebezeuge störungsfrei und ohne ständige Unterbrechungen weiterlaufen.

FAQ

Welche Vorteile bieten RMG-Kräne gegenüber RTG-Kränen?

RMG-Kräne verfügen über feste Schienen, die Stabilität bieten und es ihnen ermöglichen, Container in großen Rastern mit weniger Pendeln und größerer Präzision zu handhaben. Sie werden in stark frequentierten Häfen bevorzugt, da sie erhebliche Energieeinsparungen bieten.

Warum nimmt die Nutzung von RMG-Kranen zunehmend zu?

RMG-Kräne arbeiten gut mit automatisierten Führungssystemen zusammen und bieten eine höhere Präzision als RTG-Kräne. Sie werden aufgrund ihrer Kosteneffizienz, der Kompatibilität mit Automatisierungstechnologien und deutlicher Verbesserungen der Betriebseffizienz zunehmend eingesetzt.

Wie verbessert die Automatisierung von Torhubwerken den Durchsatz im Terminal?

Die Automatisierung von Torhubwerken verkürzt die Standzeit, indem sie mit Kranführern koordiniert und OCR- sowie RFID-Scanner verwendet. Diese Technologie beschleunigt die Containerbewegung und minimiert Wartezeiten.

Können RTG-Kräne in kleineren Anlagen eingesetzt werden?

Ja, RTG-Kräne werden oft für kleinere Anlagen gewählt, die jährlich weniger als 150.000 TEU abfertigen, da sie geringere Anschaffungskosten haben und sich flexibel in bestehende Layouts einfügen.