BePoT - Betriebskennlinien für Portalkrane auf Umschlagterminals

Ziel ist zum einen die Entwicklung von Durchlaufdiagrammen und Betriebskennlinien für Portalkrane als Grundlage für eine modellbasierte Steuerung auf KV-Terminals. Zum anderen soll im Forschungsvorhaben ein geeignetes System entwickelt werden, um die LKW-Ankünfte zu planen und zu steuern. Das Projekt wird interdisziplinär in Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Produktionsmanagement und -technik (IPMT) und dem Institut für Maritime Logistik (MLS) umgesetzt.

Projektdauer 01.08.2022 – 30.11.2024
Projektförderung IGF-Vorhaben gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Unser Status Projektverantwortliche AiF-Forschungsstelle
Ansprechpartner Rafat Beigpoor Shahrivar
Projektpartner Beteiligte Insitute der TUHH:
 
  • Institut für Maritime Logistik (MLS)
  • Institut für Produktionsmanagement und -technik (IPMT)

Das Projekt wird zudem von erfahrenen Unternehmen der Logistikbranche im projektbegleitenden Ausschuss unterstützt.

Kurzbeschreibung

Der Verkehrssektor ist mit rund 20% CO2-Austoß der drittgrößte Verursacher von Treibhausgasemissionen in Deutschland. Ein großer Anteil entfällt dabei auf den Gütertransport mit LKW. Der vielfach aus kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) bestehende Kombinierte Verkehr (KV), also die Kombination der Verkehrsträger Straße, Wasserstraße und Schiene, hat das Potential, den CO2-Austoß deutlich zu senken. Allerdings ist der KV heute aufgrund höherer Transportzeiten und ‑kosten oft nicht konkurrenzfähig. Grund hierfür sind maßgeblich die Zeitverluste und Kosten für den Umschlag auf den Terminals. Ein geringer Anteil an Direktumschlägen und zugleich lange und unproduktive Wartezeiten für LKW werden vor allem durch eine unzureichende logistische Planung und Steuerung, insbesondere der Portalkrane als zentrale Arbeitssysteme, verursacht.

Ziel des Vorhabens ist es entsprechend, zum einen Durchlaufdiagramme und Betriebskennlinien für Portalkrane als Grundlage für eine modellbasierte Steuerung auf KV‑Terminals zu entwickeln. Zum anderen soll im Vorhaben ein geeignetes System entwickelt werden, um LKW-Ankünfte zu planen und zu steuern.

Der Arbeitsplan sieht dazu vor,

1. Referenzprozesse an KV-Terminals aufzunehmen und grundlegende Definitionen von Auftragsarten bzw. Zeitanteilen abzuleiten,

2. Betriebskennlinien und grundlegende Wirkzusammenhänge für KV-Terminals zu modellieren,

3. aus den Modellen ein Vorgehen zur Termin- und Kapazitätsplanung abzuleiten,

4. ein einfaches Monitoring- sowie Auslastungs- und Buchungssystems prototypisch umzusetzen.

Dieses System soll auf die vielen KMU des KV zugeschnitten sein und nur vergleichsweise einfache Anforderungen an Datenbedarf, Softwaresysteme und Handhabung stellen. KMU können die Modelle und das Access Management System nutzen, um die Wartezeiten der LKW zu verringern, den Anteil der Direktumschläge zu erhöhen sowie Durchlaufzeit und Zuverlässigkeit der Schiffs- und Zugabfertigung zu verbessern.

 

Das IGF-Vorhaben „Betriebskennlinien für Portalkrane – Analyse der Leistungsfähigkeit von
Umschlagterminals zur Steuerung der LKW-Ankünfte“ (22590 N) der Forschungsvereinigung Bundesvereinigung Logistik e.V. wird über die

im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) gefördert.

Veröffentlichungen (Auszug)

[192114]
Title: Abschlussbericht BePoT: Betriebskennlinien für Portalkrane - Analyse der Leistungsfähigkeit von Umschlagterminals zur Steuerung der Lkw-Ankünfte.
Written by: Alieksieiev, Volodymyr and Beigpoor Shahrivar, Rafat and Mundt, Christopher ​and Lan​⁠ge, Ann-Kathrin and ​Ja​⁠hn, Car​⁠los and Lödding, Hermann
in: (2025).
Volume: Number:
on pages:
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Editor:
Publisher:
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Address:
Edition:
ISBN:
how published:
Organization: TUHH
School:
Institution: TUHH Universitätsbibliothek
Type:
DOI: 10.15480/882.16264
URL:
ARXIVID:
PMID:

Note: bepot

Abstract: In the "BePoT'' research project, the Funnel model from production logistics was successfully transferred to the gantry crane operations of a combined transport terminal. Based on this, throughput diagrams and Logistic Operating Curves (LOCs) were derived for two main types of orders at combined transport terminals -- crane orders and dispatch orders. On the one hand, these models make it possible to systematically and generally describe the logistics objective conflict between high mean crane output rate and short mean throughput times of crane and dispatch orders. On the other hand, they form the basis for the monitoring, utilization, and booking systems developed in the project. In addition, the research project developed partial models for three key types of operational waste at combined transport terminals -- intermediate storage, restacking and empty crane runs -- as well as for the corresponding improvement measures -- direct transshipments, stacking logics and double cycles. These partial models describe the respective types of waste and improvement measures as a function of their control variables. On the other hand, by integrating them into the LOC models, it is possible to describe the individual effects and the overall effect on the logistics objectives of combined transport terminals. The results achieved in the project show that these improvement measures have great potential to increase the handling performance and to defuse the logistics objective conflict in combined transport terminals.

Vorträge und Workshops (Auszug)

  • 18.03.2025, Poster presentation, 7th Interdisciplinary Conference on Production, Logistics and Traffic (ICPLT), Darmstadt: "Effect of coordinated train arrivals on the logistics objectives of rail-road intermodal terminals", Rafat Beigpoor Shahrivar, Andreas Mohr, Volodymyr Alieksieiev, Hermann Lödding, Carlos Jahn
  • 26.09.2024, Hamburg International Conference of Logistics (HICL): "Modeling of direct transshipments at combined transport terminals", Volodymyr Alieksieiev, Jesse-James Winter, Rafat Beigpoor Shahrivar, Carlos Jahn, Hermann Lödding