Digitalisierung in der Schifffahrt: Mehr Effizienz und Nachhaltigkeit

Die Digitalisierung hat ihren Weg bereits in viele wirtschaftliche sowie industrielle Branchen gefunden und für Veränderungen gesorgt. Auch im Transportsektor reformiert die Durchsetzung moderner Technologien grundlegend die logistischen Prozesse bei der Lagerverwaltung, dem Transport und der Produktion. Vor allem für die Schifffahrt bietet die Digitalisierung zahlreiche Chancen, um Prozesse und Systeme effizienter zu gestalten – von der globalen Vernetzung, dem Internet of Things (IoT) über autonome Systeme bis hin zur Künstlichen Intelligenz (KI). So können bestehende Logistikketten durch die digitale Vernetzung aller beteiligten Partner optimiert und die Steuerung des Transports durch intelligente Algorithmen erleichtert werden. Intelligente Technologien tragen zudem stark zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung, zur Erhöhung der Fracht-, Personal- und Cybersicherheit, zur Optimierung des Flottenmanagements und zur Verringerung des ökologischen Fußabdrucks bei.

Beschlüsse und Richtlinien zur Digitalisierung des maritimen Sektors

Die Digitalisierung der Schifffahrt ist von Regierung, Verbänden und Wirtschaft gewünscht. Das zeigen unterschiedliche Beschlüsse, die die Digitalisierung im maritimen Sektor vorantreiben sollen. So zum Beispiel der „Technology Outlook 2025“ der Klassifikationsgesellschaft DNV GL. Dieser beschäftigt sich mit zukünftigen digitalen und technischen Entwicklungsfeldern und nennt Technologien sowie Lösungen, die die Effizienz der maritimen Industrie steigern sowie die Branche stärken und verbessern sollen. Die „Gemeinsame Erklärung zur Digitalisierung in der maritimen Wirtschaft“ vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur stellt Maßnahmen, um den Schutz der Meeresumwelt und Klimaziele zu erreichen, dar. Der „Masterplan Binnenschifffahrt“, der ebenfalls vom Bundesministerium in Zusammenarbeit mit Wirtschaft, Verbänden und weiteren Akteuren erarbeitet wurde, gilt als Grundlage für eine zukunftsfähige und attraktivere Binnenschifffahrt. Neben Schwerpunkten zur Infrastruktur, Umweltfreundlichkeit, Transportkette und den Fachkräften, beschäftigt er sich mit der Digitalisierung, die die Binnenschifffahrt 4.0 einleitet.

Der Wille zur Digitalisierung des Schifffahrtssektors ist demnach in der Politik und bei allen Akteuren sichtlich vorhanden, jedoch fehlt es oftmals noch an der praktischen Umsetzung. Im Rahmen der Seerechtsreform 2013 gehörte Deutschland zu einem der ersten Länder weltweit, die die Einführung und Übertragung von digitalen Dokumenten wie Frachtbriefen und Konnossemente im Transportsektor zugelassen haben. Fast zehn Jahre später ist Deutschland im Jahr 2022 jedoch eines der letzten Länder, die das Zusatzprotokoll zur CMR (ZP CMR) betreffend den elektronischen Frachtbrief in Kraft gesetzt haben. Dieses gibt nun einen groben Rahmen für die elektronische Kommunikation und die Erfüllung von Vereinbarungen vor, überlässt die genaue Ausgestaltung jedoch den Akteuren.

Intelligente Technologien und ihr Einsatz

Der Einsatz digitaler Technologien lohnt sich auf Schiffen und in Häfen jedoch in vielerlei Hinsicht. Neben der Nachhaltigkeit, die vor allem heutzutage eine sehr große Rolle spielt, erweisen sich die Technologien auch als hilfreich für die Kostensenkung und die Optimierung von Sicherheitsmaßnahmen. Mit der Entwicklung des Internet of Things fällt es heutzutage leichter, ganze Schiffsysteme zu steuern, Treibstoff zu sparen und die Gesundheit sowie Sicherheit des Personals zu managen. Systeme zur Vorhersage und Verfolgung von Schiffsrouten, zur vorrausschauenden Wartung und zur Erkennung von Anomalien tragen außerdem dazu bei, das Unfallrisiko zu senken, Ressourcen zu erhalten und die Umwelt zu schützen. Ebenso kann die Cybersicherheit in der Schifffahrt erhöht werden. Dem Ausschöpfen der Potenziale solcher intelligenten Technologien sind keine Grenzen gesetzt. Hier sind ein paar vielversprechende Anwendungsfälle:

IoT-basierte Standortverfolgung in Innenräumen

Basierend auf dem IoT kann in Innenräumen der Standort von Personen und Objekten nachverfolgt werden, was zahlreiche Vorteile für die Sicherheit und Gefahrenreduzierung bringt:

• Vermeidung von Unfällen
• Schnelle Notfallreaktion
• Gesundheits- und Sicherheitsmanagement
• Analyse der Personaleffizienz
• Echtzeit-Ortung
• Überschneidung von Gefahrenbereichen
• Persönliche Notfalltaste
• Mitarbeitersuche auf der Karte, Historie der Mitarbeiterbewegungen
• 3D-Visualisierung in Echtzeit
• Überwachung von bewegten Objekten
• Analyse von Vorfällen
• Überwachung von Umweltparametern (Temperatur, Feuchtigkeit, Gase)

Intelligentes Energiemanagement

Intelligente Technologien können auch für das Energiemanagement eingesetzt werden und vereinfachen die Online-Überwachung des Energieverbrauchs für alle räumlich getrennten Hafenobjekte. Technische Systeme wie Klimaanlagen, Stromversorgungen und Batteriemanagementsysteme werden anhand intelligenter Technologien aktiv verwaltet und Störungen aufgedeckt. In Echtzeit kann der Verbrauch von Geräten nach Zeitfenstern und Betriebsarten durchgehend überprüft werden und durch kontinuierliches Benchmarking ähnlicher Anlagen und Modelle, neue Schwachstellen sowie Potenziale in Vorschein treten. Intelligente Technologien helfen insbesondere den Energieverbrauch zu verringern.

Digitales Twinning

Beim digitalen Twinning handelt es sich um eine Technologie, die die digitale Abbildung eines physischen Assets auf einer digitalen Plattform ermöglicht. Damit können in der Schifffahrt zum Beispiel alle wichtigen technischen Objekte im Hafen in Form eines Funktionsdiagramms mit integrierten Sensoren in Echtzeit überwacht werden. Im Falle eines Notfalls werden Benutzer direkt alarmiert und erhalten Zugriff auf die Sensordaten sowie die visualisierten Diagramme und Trends. Mit nur einem einzigen Klick können Reparaturaufträge in Wege geleitet werden.

Bearbeitung von Anfragen und Techniktickets mit KI

Technologien, die auf KI basieren, eignen sich für die Bearbeitung von eingehenden Nachrichten und Anfragen, da sie Inhalte verstehen, zuordnen und dadurch Prozesse schneller einleiten können. Damit können Logistik-, Reparatur- und Wartungsaufträge, die für die maritimen Verkehr relevant sind, schneller und einfacher bearbeitet werden. Ebenso ist das schnelle Bearbeiten und Lösen von Problemen für viele Branchen geschäftskritisch und verbessert die Kundenbeziehung, womit es einen Mehrwert sowohl für den Kunden als auch für den Dienstleister schafft. So hat auch ein System zur Dringlichkeitseinstufung von Kundenanfragen einem Versandunternehmen dabei verholfen, die Zeit bis zur ersten Antwort um das 2,5-fache zu verkürzen, wodurch die durchschnittliche Lösungszeit um 18 Prozent gesunken ist. Infolge der verbesserten Service-Desk-Leistung konnte das Unternehmen die Kundenbindung um 8 Prozent steigern und die Sicherheit im Versand erhöhen.

Kundenspezifisches CRM

Im Bereich der Kundenbeziehung sind auch für den Transportsektor intelligente CRM-Systeme nicht zu vernachlässigen. Ein angepasstes und optimiertes Microsoft Dynamics CRM verhalf einem Weltmarktführer im Bereich des Seetransports von Kohlenwasserstoffen (sowie bei der Offshore-Exploration und der Öl- und Gasförderung) dabei, benutzerdefinierte Geschäftsprozesse innerhalb des Unternehmens und mit Vertragspartnern zu unterstützen, viel Zeit zu sparen und die Arbeit der Mitarbeiter effizienter und organisierter zu gestalten.

Anomalie-Erkennung und Track-Prädiktor

Als Komponente des Verkehrsmanagementsystems können mithilfe eines auf maschinellem Lernen basierenden Systems Anomalien sowie deren Ursprung und Ursachen in Echtzeit erkannt werden. Der tatsächliche und der vorhergesagte Schiffskurs können im Bereich von wenigen Minuten angezeigt werden. Durch die sofortige Benachrichtigung des Disponenten über die Störung oder Abweichung verschafft das System mehr Zeit für eine genaue datenbasierte Entscheidungsfindung, was letztendlich die Logistik verbessert.

Blockchain-basierter intelligenter Frachtvertrag

Auch die Digitalisierung von Frachtdokumenten erlebt mit der Blockchain-Technologie eine revolutionäre Entwicklung. War zuvor noch der Austausch von Papieren zwingend notwendig, so können die Daten nun in einer sicheren Umgebung abgespeichert, miteinander vernetzt und ausgetauscht werden. Mit dem intelligenten Frachtvertrag zwischen Transportunternehmen, Absender, Empfänger und Zollbeamten ist die Kontrolle von Umgebungsparamatern der Lieferung wie Temperatur, Feuchtigkeit und Vibrationen durch drahtlose Logger möglich. Schlösser und Versiegelungen können durch den intelligenten Vertrag gesteuert werden und Zollbeamte erhalten nur Zugriff auf Container, die auch Teil des digitalen Vertrags sind. Er hält auch die festen Strafen für Verspätungen und Probleme mit den Umweltbedingungen fest. Mit Blockchain bewegen sich Informationen und Daten in einer sicheren Cyberumgebung und der Frachtvertrag wird vereinfacht sowie nachhaltiger gemacht.

Es gibt ausreichend intelligente Technologien, die im kompletten Transportsektor, von der Auto- und Flugindustrie, über die Schifffahrt bis hin zum Schienenverkehr, Anwendung finden und im Rahmen von Digitalisierungsprozessen neue Chancen bringen können. Ziel von dem Einsatz moderner Technologien ist dabei immer, die Effizienz zu verbessern, die Cyber-, Personen- und Gütersicherheit zu erhöhen, Kosten zu senken und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck zu verringern. Mit Unterstützung von IT-Experten wie WaveAccess, die sich mit dem kompletten Spektrum an Digitalisierungsmöglichkeiten und intelligenten Technologien auskennen, kann es Transportindustrien gelingen, ihre ökologischen Ziele zu erreichen und auf lange Frist effizienter, nachhaltiger und sicherer zu werden. Dafür müssen Handlungen aber jetzt erfolgen, indem Potenziale geschöpft und digitale Rückstände aufgeholt werden.