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In den stadtbremischen Häfen ist mit finanzieller Unterstützung des Bundes ein Prestigeprojekt für die Schleuse Oslebshausen umgesetzt worden. Es geht um digitale Schleusentechnik und Künstliche Intelligenz.[ds_preview]

Seit mehr als 110 Jahren sichert die Oslebshauser Schleuse den Seegüterumschlag im Industriehafen auf der rechten Weserseite. Regelmäßig wurde die Schleuse baulich an die jeweils veränderten Anforderungen der Schifffahrt angepasst. Nun stand ein großer Modernisierungsschritt an.

Zur offiziellen Inbetriebnahme der neuen Schleusentechnik gratulierte Senatorin Claudia Schilling, den an dem Verbundprojekt beteiligten Unternehmen und Organisationen: »Die Oslebshauser Schleuse steht seit jeher für Zuverlässigkeit. Jetzt steht sie auch für Künstliche Intelligenz und optimale Energieeffizienz. Damit kann sie Vorbild für die technische Aufrüstung weiterer Seeschleusen in Deutschland sein.« Zugleich sprach die Landespolitikerin ihren ausdrücklichen Dank an das Bundesministerium für Digitales und Verkehr aus, denn durch deren inzwischen mehrfach fortgeschriebenes Förderprogramm Ihatec für innovative Hafentechnologien könnten Projekte wie diese entwickelt und erprobt werden.

Im Industriehafen am rechten Weserufer konzentriert sich rund die Hälfte des Seegüterumschlags der Hafengruppe Bremen-Stadt. An seinen Kajen können nahezu alle Arten von Waren geladen und gelöscht werden – von Baustoffen, Holz und Massengütern über Stahl und Stahlerzeugnisse bis hin zu Containern, Projektladung sowie Fahrzeug- und Anlagenteilen.

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© bremenports

Abgeschleuste Hafenbereiche wie der Industriehafen brauchen einen ausreichenden Wasserstand, um sichere nautische Bedingungen zu gewährleisten. Jede Schleusung eines Schiffes führt jedoch zu Wasserverlusten. In Bremerhaven wird dies durch einen Freilaufkanal ausgeglichen. Dies ist in Oslebshausen nicht möglich. Um hier den Wasserverlust auszugleichen, ist eine kosten-, zeit- und energieaufwändige Wasserzufuhr durch Pumpen notwendig, heißt es seitens der Betriebsgesellschaft bremenports zur Begründung des Projekts.

Den Angaben zufolge wird mit der Umsetzung des KI-basierten »Tide2Use«-Assistenzsystems der Wasserstand im Hafenbecken energieeffizient ausgeglichen. Durch den intelligenten Einsatz der Binnen- und Außenhäupter könne der Wasserausgleich signifikant erhöht und der Einsatz der Pumpen erheblich reduziert werden, »damit wird es möglich, die Tiden der Weser zu nutzen, um die Wassernachfrage zu bedienen«.

Wer Schleusen bedient, muss komplexe Steuerungsprobleme bewältigen – erschwert dadurch, dass die Ankünfte und Abfahrten der Schiffe vorab häufig nicht genau absehbar sind. Mittels eines KI-basierten Ansatzes, der maschinelles Lernen (»Deep Learning«) und neuronale Netze einsetzt, sei in »Tide2Use« ein System erschaffen worden, das in der Lage ist, die relevanten Faktoren zu berechnen, die die komplexe Situation an der Schleuse beeinflussen.

20% Einsparung

Das Verbundprojekt Tide2Use wurde im Rahmen des von der Bundesregierung aufgelegten Programms Ihatec gefördert. Unter Koordination von bremenports waren Aimpulse Intelligent Systems, das Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) und Schulz Systemtechnik an dem Projekt beteiligt. Als Projektträger für das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur hat der TÜV Rheinland das Projekt begleitet.

In enger Zusammenarbeit mit den Nautikern des assoziierten Partners Hansestadt Bremisches Hafenamtes (HBH) wurde ein digitales, unterstützendes Werkzeug entwickelt, das auf die Bedürfnisse der Nutzer Nutzenden abgestimmt ist. Die so bereitgestellten Informationen sollen bei Entscheidungsfindungen unterstützen, um einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Bewirtschaftung der Schleuse Oslebshausen leisten zu können. »Die seit Beginn dieses Jahres laufende Erprobungsphase hat hierzu sehr gute Ergebnisse geliefert«, teilte bremenports mit. Durch die natürliche Bewässerung könne eine Energieeinsparung von bis zu 20% pro Vorgang erzielt werden. Je nach Anzahl der Vorgänge liegt die Energieeinsparung bei etwa 170.000 kWh pro Jahr.

Für bremenports bedeutet die intelligente Schleuse nicht nur eine deutliche Ersparnis bei den Unterhaltungskosten. »Die Oslebshauser Schleuse ist zugleich ein hervorragendes Beispiel, für ein anspruchsvolles und gelungenes Digitalisierungsprojekt der Bremischen Häfen«, so Geschäftsführer Robert Howe. »Zugleich haben die am Projekt beteiligten Partner gemeinsam gezeigt, dass die Bremischen Häfen ein guter Ort für die Entwicklung und Umsetzung innovativer Hafentechnologien sind.«

Niedersachsen Ports (NPorts), der Betreiber der landeseigenen Häfen in Niedersachsen, hat das Projekt  über die gesamte Laufzeit als assoziierter Partner begleitet und unterstützt. Durch den Austausch konnten auch die spezifischen Anforderungen und Erfahrungen aus dem Seehafen in Emden in das Projekt einfließen. Während in Bremen der Fokus auf der Bewässerung des Industriehafens durch die Schleuse Oslebshausen liegt, untersucht NPorts, inwieweit der Hafen und die Schleusen in Emden künftig auch verstärkt zur Entwässerung des Hinterlandes eingesetzt werden können.