Neues Forschungsprojekt AutoLog mit Partnern Volkswagen Konzernlogistik,
BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik an der Universität
Bremen, Deutsche Telekom und Unikie | Gesamtvolumen: 5,8 Millionen Euro |
Testfeld im Hafen Emden
Jährlich verschifft die Volkswagen Konzernlogistik rund 2,4 Millionen
Fahrzeuge von mehr als 40 Häfen aus. Der größte Hafen in diesem Netzwerk
ist der Hafen Emden. Bis Ende 2026 forschen die Volkswagen
Konzernlogistik, das BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik an
der Universität Bremen sowie die Deutsche Telekom und der
Softwarespezialist Unikie dort in dem neuen F&E-Vorhaben AutoLog. Die
Technologie des automatisierten Fahrens berge ein hohes Potenzial, den
Distributionsprozess ganzheitlich und über die verschiedenen
Logistikpartner hinweg effizienter, sicherer und klimaschonender zu
gestalten, sind die Projektpartner überzeugt.
Im Projekt AutoLog (Entwicklung automatisierter Fahrprozesse und
dynamischer Lager- und Logistikkonzepte auf Automobilterminals) sollen die
Optimierungspotenziale durch den Einsatz automatisierter Fahrbewegungen
auf Autoterminals erforscht und realisiert werden. Dazu untersuchen die
Partner, welche Voraussetzungen für die Prozesse und die Infrastruktur auf
den Autoterminals geschaffen werden müssen, und wie die Gestaltung der
technischen Infrastruktur für eine robuste und sichere Fahrzeugsteuerung
erfolgen muss. Zudem haben sie die Mensch-Technik-Interaktionen im Fokus –
für ein intuitives, gefahrloses Miteinander auf dem Terminal bei
automatisierten und nicht-automatisierten Prozessen. Darüber hinaus
untersuchen sie, welche Optimierungspotenziale sich für die Lager- und
Logistikprozesse ergeben.
Von Konzept zu Praxistests und Nutzerakzeptanz
Das Vorhaben gliedert sich in zwei wesentliche Felder: einerseits die
Forschungen mit Simulationsstudien, um Konzeptionelles zu erproben und zu
schauen, welche Effekte zu erwarten sind, und andererseits die Erprobung
in realer Umgebung auf einem Testfeld mit Studien zur Umsetzung für ein
ganzes automatisiert betriebenes Terminal. Hinzu kommen Nutzerstudien mit
operativen Mitarbeitenden zur Benutzerfreundlichkeit, Nutzerakzeptanz und
der kognitiven Arbeitsbelastung. Im Kontext der Testauswertung wird auch
eine Beurteilung hinsichtlich der Arbeitssicherheit und Mensch-Technik-
Interaktionen stattfinden.
Insgesamt zeichnet sich dieses Projekt dadurch aus, dass es die Systeme
bestehend aus dem Fahrzeug, dem System für automatisiertes Fahren, der
Netzwerkversorgung über das öffentliche 5G-Netz und den notwendigen
Logistiksystemen erstmalig in einem Logistik- und Hafenumfeld realisieren
wird. So kann überprüft werden, inwiefern das Zusammenspiel auch in dem
hochkomplexen Umfeld eines Hafens beziehungsweise Logistikdienstleisters
umgesetzt und dabei die Betriebsfähigkeit des Hafens sichergestellt und
verbessert werden kann.
Testfeld im Hafen Emden
Um das Gesamtsystem prüfen und optimieren zu können, wird ein Testfeld auf
dem Terminalgelände des Hafen Emden aufgebaut. Das Volkswagen Werk Emden
hat eine direkte Anbindung zum Hafen. Dieser verfügt über neun
Pieranlagen, zwei Schiebebühnen und diverse Stranggleise sowie vier Lkw-
Tiefladerplätze und damit insgesamt über beste Testbedingungen für das
Projekt. Dort lassen sich ein- und ausgehende Fahrzeugströme über alle
Verkehrsträger abbilden. Das Testfeld mit Autostellplätzen schließt
mehrere Fahrwege und einen stark frequentierten Kreisverkehr mit ein. Eine
der großen Herausforderungen besteht neben der Technik- und
Systemgestaltung selbst unter anderem darin, zeitgleich automatisiert
fahrende und manuell gesteuerte Fahrzeuge sowie Fußgänger-Bewegungen
sicher zu managen.
LiDAR-Sensoren, Marshalling System und Public 5G-Netz
Für das Testfeld wird ein digitaler Zwilling mit LiDAR-Sensoren erstellt,
die im Hafen Emden installiert werden. Sie erfassen selbst kleinste
Details in Echtzeit mit höchster Genauigkeit und schließen dabei alle
beweglichen und unbeweglichen Objekte wie Personen, Fahrzeuge und
Gegenstände mit ein. Die Erfassung über die Sensoren funktioniert bei Tag
und Nacht sowie auch unter schlechten Wetterbedingungen problemlos. Der
digitale Zwilling ist ein wesentlicher Bestandteil des von Unikie
bereitgestellten Vehicle Marshalling System. Über das Marshalling System
können Fahrzeuge angesteuert werden, die für den Automatisierungsstandard
ISO23374 nach Protokollstandard ETSI TS 103 882 freigegeben sind.
Die Kommunikation zu den Fahrzeugen erfolgt über das öffentliche 5G Netz.
Die Telekom stellt über eine dedizierte Netzschnittstelle eine
gleichbleibende Servicequalität für diese Anwendung sicher. Das Vehicle
Marshalling System wird in einem Edge Data Center der Telekom betrieben,
um niedrige und gesicherte Latenzen für die Kommunikation zwischen
Marshalling System und Fahrzeug zu gewährleisten. Der echtzeitfähige
digitale Zwilling und die derart optimierte Kommunikation ermöglichen
dabei ein hohes Maß an Sicherheit im Testfeld. Um eine aufwändige
Netzwerkverkabelung zu vermeiden, wird die Anbindung der Sensoren an den
Marshalling Server über Mobilfunk getestet.
Sicherer, klimafreundlicher, wirtschaftlicher
Nach projektvorbereitenden Studien der AutoLog-Partner lassen sich über
automatisiertes Fahren auf Terminals die Umschlagprozesse effizienter
gestalten sowie die Arbeitssicherheit erhöhen. Auch der Bedarf an
versiegelten Flächen könnte unter anderem durch Lagerverdichtung um zirka
20 Prozent reduziert und die Anzahl der auf dem Terminal von
Shuttleverkehren gefahrenen Kilometer teils um bis zu rund 25 Prozent
verringert werden. Damit hat die Etablierung dieser neuen Technologie
nicht nur positive Arbeitssicherheitsaspekte und eine hohe wirtschaftliche
Relevanz in den Häfen, sondern sie trägt auch zum Klimaschutz bei. Ein den
Terminalbetreibern ebenfalls zunehmend wichtiger Aspekt ist der schon
heute herrschende Personalmangel. Die Integration automatisierten Fahrens
kann dieses sich absehbar weiter verschärfende Problem abfedern.
Herstellerunabhängig und übertragbar
Für Autoterminals bietet die Integration automatisierter Fahrbewegungen in
den Terminalbetrieb Möglichkeiten für deutliche Ressourcen- und
Kosteneinsparungen sowie für Qualitätsverbesserungen. Die Forschungen und
Entwicklungen erfolgen hersteller- und markenübergreifend. Die
wissenschaftlichen Ergebnisse sollen auch für künftige Forschungen genutzt
werden. Die Entwicklungen aus dem Projekt sollen auf eine Vielzahl von
Terminals übertragen werden können. Auch eine Übertragung auf die gesamte
Distributionskette, also von den Flächen des Automobilbauers bis zum Hof
des Händlers, ist denkbar.
Eckdaten zum Projekt AutoLog:
Das Verbundprojekt AutoLog (Entwicklung automatisierter Fahrprozesse und
dynamischer Lager- und Logistikkonzepte auf Automobilterminals) dauert 3
Jahre und hat ein Gesamtvolumen von 5,8 Millionen Euro. Es wird im
Programm für Innovative Hafentechnologien (IHATEC II) des
Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) mit 3,2 Millionen Euro
gefördert sowie vom Projektträger TÜV Rheinland begleitet. Mit der
Förderung will der Bund innovative Technologien in deutschen See- und
Binnenhäfen voranbringen und so deren Wettbewerbsfähigkeit stärken.
Partner in dem Projekt sind die Volkswagen Konzernlogistik
(Verbundkoordinator, Wolfsburg), das BIBA – Bremer Institut für Produktion
und Logistik an der Universität Bremen sowie als assoziierte Partner die
Telekom Deutschland (Bonn) und Unikie (München). Die IHATEC-Fördermittel
gehen zu zwei Dritteln an die Volkswagen-Konzernlogistik (Förderquote 46
Prozent) und zu einem Drittel an das BIBA (Förderquote 100 Prozent).
