5G in Duisburg: Ein Hafen für Innovation

Duisburg – das ist Eisen, Stahl und ein Industriestandort der Superlative. Die Stadt an der Mündung der Ruhr in den Rhein ist nicht nur der größte Stahlstandort Europas. In Duisburgs Hafen werden jährlich auch knapp 60 Millionen Tonnen Güter aus aller Welt umgeschlagen – so viel wie an keinem anderen Binnenhafen in Europa. 5G sorgt nun dafür, dass künftig noch mehr Waren noch schneller verladen werden können. Dazu stellt die Deutsche Telekom auf dem Hafenareal logport I mit einer Gesamtfläche von 265 Hektar – oder 370 Fußballfeldern – ein hochmodernes 5G-Campus-Netz bereit.

Mehr Container dank 5G

Ob auf Schiffen, Zügen oder LKWs – knapp 4,3 Millionen Schiffscontainer werden am Duisburger Hafen pro Jahr verfrachtet. Doch weil das Wachstum des Hafens wegen des benachbarten Stadtgebiets begrenzt ist, gibt es nur eine Möglichkeit, die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern: Der über 300 Jahre alte Hafen muss noch moderner und effizienter arbeiten – unter anderem mit zukunftsweisenden Logistiklösungen auf Basis von 5G. Genau daran arbeiten die Duisburger Hafen AG (Duisport), die Universität Duisburg-Essen und die Deutsche Telekom gemeinsam mit weiteren Partnern im Projekt „5G.Smart.Logport“ – gefördert vom Land Nordrhein-Westfalen. Eine wichtige Rolle spielen dabei intelligent vernetzte Kräne, welche die unübersehbare Menge von kunterbunten Containern auf dem Gelände aufnehmen und verteilen.

Das leisten Container-Kräne

Prof. Dr. Andreas Stöhr forscht an der Uni Duisburg-Essen an Software-Lösungen für Krananlagen und begleitet das Projekt wissenschaftlich. Er weiß, was Container-Kräne können – heute und in Zukunft. Beim 5G-Projekt der Telekom und ihrer Partner geht es laut Stöhr „um die Digitalisierung aller Einheiten des Hafens, die für eine halbautomatische Kranfahrt erforderlich sind“. Hintergrund, so der Experte: „Es gibt hier jede Menge Züge und LKWs. Und wir müssen diese Einheiten digital erfassen, wenn wir in der Lage sein wollen, die Kranfahrten künftig teilweise zu automatisieren.“

Nur 5G bietet genug Kapazität

Dabei geht es nicht darum, Kranführerinnen und Kranführer am Hafen mit Hilfe von Kameras, Sensoren, 5G und speziellen SIM-Karten in den Kränen überflüssig zu machen. Die neuen Systeme sollen ihnen vielmehr die Arbeit erleichtern. Dabei stehen schnelle, effiziente Abläufe und Sicherheit im Mittelpunkt, so Prof. Dr. Stöhr: „Um einen Kran automatisch fahren zu lassen, müssen wir hier die Umfeldüberwachung extrem aufrüsten. Das heißt, wir müssen sehr viele Kameras in die Nähe des Krans bringen, der die gesamte Umgebung analysiert. Die Datenraten, die wir damit ins Netz streamen, funktionieren nur mit 5G. Nur die 5G-Zelle bietet dafür genug Kapazität.“

Hafen für Innovation

Um fit in die Zukunft zu gehen, hat die Duisburger Hafen AG mit der Startport GmbH bereits 2017 eine Innovationsplattform geschaffen und fördert u.a. digitale und nachhaltige Logistik-Startups. Erst das Tempo und die hohen Kapazitäten von 5G machen es laut Startport-Geschäftsführer Johannes Franke möglich, die Ideen in die Realität umzusetzen: „5G bietet für die Unternehmen am Duisburger Hafen die Möglichkeit, neue Anwendungen im Bereich Logistik und Supply Chain zu erproben. Denn wir bekommen keine neuen Flächen und müssen schauen, dass wir die bestehende Infrastruktur besser auslasten.“

Mehr als nur Schiffe

Wie komplex und vernetzt moderne Logistik an einem Binnenhafen wie in Duisburg geworden ist, erklärt Johannes Franke mit einigen Zahlen: „Bei einem Hafen denkt man erst mal nur an Schiffe. Es sind 20.000 Schiffe, die uns hier jährlich ansteuern. Viel wichtiger ist aber eigentlich der Bahnumschlag im Hafen. Wir haben 25.000 Züge pro Jahr, die hier abgefertigt werden. Und das muss natürlich auch mit den LKWs synchronisiert werden.“ Sie kommen beispielsweise an den Hafen, um Container auf der letzten Meile zuzustellen. „Wir haben hier drei Verkehrsträger, die synchronisiert werden müssen“, schildert der Innovations-Experte. Mit seiner Teilautomatisierung wird der Duisburger „Daten-wie-im-Flug-Hafen“ zum Vorbild und Innovator, so Johannes Franke: „Das gibt es bisher in keinem anderen Binnenhafen“.

Das maßgeschneiderte Campus-Netz

Damit die 5G-Anwendungen laufen, rüstet die Deutsche Telekom das Hafengelände mit einem eigenen 5G-„Dual Slice“-Campus-Netz aus. Das ist ein lokal begrenztes Mobilfunknetz, das individuell auf die technischen Bedürfnisse des Hafens zugeschnitten ist. Antje Williams ist Senior Vice President für 5G-Campus-Netze bei der Telekom. Sie erklärt Funktionsweise und Vorteile dieser Technologie: „Wir haben hier unser öffentliches Mobilfunknetz genutzt. Auf diesem öffentlichen Mobilfunknetz bauen wir einen sogenannten Campus auf. Wir bieten dem Kunden eine besondere Qualität, so dass er abgeschirmt seine Daten verwenden kann, um diese Industrie-Anwendungen zu nutzen.“ Die Hafenbetreiber können im Campus-Netz ihre eigenen Daten priorisieren und bevorzugt übertragen – sozusagen auf einer eigenen „Überholspur“ im 5G-Netz.

5G: Hohes Tempo und mehr Effizienz

Enorm hohe Datenraten und Gigabit-Tempo – das sind die Vorteile, an die fast jeder beim Begriff 5G denkt. Aber Campus-Netz-Spezialistin Williams kennt weitere Pluspunkte: Neben der zusätzlichen Bandbreite ist dies vor allem die Latenz, also die Reaktionszeit im Netz. Weil 5G die Daten praktisch verzögerungsfrei und damit quasi „live“ überträgt, wird es erst möglich, beispielsweise einen Kran teilautomatisch zu steuern. „Es geht darum alle Daten zusammenzubringen, diese auswerten zu können und dann mit diesen Daten das Geschäft besser steuern zu können. Im Endeffekt geht es hauptsächlich um Effizienz“, so resümiert Antje Williams die Vorzüge von 5G für die Hafen-Logistik. Die Segel für die vernetzte Zukunft sind am Duisburger Hafen jedenfalls gesetzt.

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