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Smarter Hafenbetrieb: Wie ein Digital Twin beim Energiesparen hilft

Die Implementierung der compacer edbic Plattform als zentrale Datendrehscheibe ermöglichte den Aufbau eines Digital Twin für das Energiemanagement im Hafenbetrieb. Durch die intelligente Verknüpfung von Sensordaten und bestehenden IT-Systemen werden bisher ungenutzte Energieressourcen transparent, was zu präzisen Verbrauchsprognosen, reduzierten CO₂-Emissionen sowie spürbaren Zeit- und Kosteneinsparungen führt.
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Realisierung der nachhaltigen IT-Strategie im Hafenbetrieb mit edbic und dem Digital Twin

Mit der Nutzung von compacer edbic als zentrale Datendrehscheibe gelingt dem Hafenbetreiber die smarte Vernetzung von Sensordaten und komplexen IT-Systemen für ein ressourcenschonendes Energiemanagement. Ergänzend behält der Hafen mit einem KI-gestützten Digital Twin den genauen Überblick über Energiebedarf sowie -erzeugung und stellt durch präzise Prognosen die Weichen für eine nachhaltige und CO₂-arme Zukunft.

Amortisierung+

Dank edbic und dem Digital Twin gelang die erfolgreiche Umsetzung des nachhaltigen Energiemanagements in kürzester Zeit und mit einem herausragenden Kosten-Nutzen-Verhältnis. Umfassende Transparenz über Strombedarf und Energieerzeugung durch die KI-gestützte Datendrehscheibe edbic. Deutlich beschleunigte Implementierung und mühelose Skalierbarkeit auf weitere Containerterminals.

Verbesserte Daten+

Datenerfassung von Power-Meter-Sensoren, Bestandsdaten alter Containerbrücken und weiteren Hafenkomponenten. Anreicherung, Konvertierung ins einheitliche Metaformat und Korrelation der Sensordaten mit KI-basierten Verbrauchsprognosen. Verteilung an weiterverarbeitende Systeme wie TOS, PCS oder SAP durch edbic als zentrale Datendrehscheibe.

Transparenz+

Fast-Echtzeit-Datenaustausch über Energiebedarf, Stromerzeugung und Anlagenstatus im Hafenbetrieb. Überwachung von Energieströmen und Auslastungen für eine vorausschauende Steuerung und KI-gestützte Verbrauchsprognosen. Mehr Transparenz durch offene Standards und das edbic-Metaformat statt fehleranfälliger Eigenentwicklungen.

Die Herausforderung

Die Reorganisation und Überführung von zwei 1.400-Tonnen-Containerbrücken von Norddeutschland an einen estländischen Partnerhafen bot die einzigartige Gelegenheit, die digitale Transformation im Hafenbetrieb neu zu denken. Die Steigerung der Energieeffizienz, die Verringerung der CO₂-Emissionen sowie die Senkung der Betriebskosten wurden dabei zu wesentlichen Zieldefinitionen.

Mit diesem Ziel im Blick wollte man den steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit und Umweltschutz im internationalen Wettbewerb gerecht werden und gleichzeitig eine zukunftssichere, ressourcenschonende Infrastruktur bereitstellen.

Am wichtigsten waren dabei die Wiederverwendung bestehender Hardware (Retrofitting) und ein klares Bekenntnis zu maximaler Nachhaltigkeit. Die bestehende Infrastruktur der rund 20 Jahre alten Containerbrücken war über die Jahre gewachsen und wies eine Vielzahl von Einzelteilen und Komponenten unterschiedlicher Hersteller auf, wodurch der Digitalisierungsgrad veraltet war. Das führte zu fehlender Sichtbarkeit der Daten bezüglich Stromverbrauch und -erzeugung bei Be- und Entladevorgängen.

Ohne eine zentrale Integration ging wertvolle Energie ungenutzt verloren, indem beispielsweise beim Abladevorgang erzeugter Strom einfach als Wärme an die Luft abgegeben wurde. Es wurde deutlich, dass die Vernetzung der physischen Komponenten mit modernen IoT-Messsensoren und geeigneten Software-Tools einen sofortigen Mehrwert und umfassende Datentransparenz schaffen würde.

Zusätzlich zu den „klassischen“ Herausforderungen bei Integrationsprojekten betonte der Kunde, dass ihm die Einbindung von IoT-Sensoren (Power Meter) sowie die künftige Anbindung an bestehende Systeme wie das Terminal Operating System (TOS), Port Community System (PCS) oder SAP sehr wichtig sei. Eine flexible Integrationsplattform, die als offene Datendrehscheibe fungiert und die Grundlage für einen KI-gestützten Digital Twin bietet, war daher der Schlüssel für den nachhaltigen Erfolg.

Die Lösung

Der Hafenbetreiber entschied sich dafür, compacer edbic als zentrale Datendrehscheibe einzusetzen. Die Integrationsplattform fungiert als technisches Herzstück für die Zusammenführung heterogener Anlagendaten und bildet die Grundlage für den Aufbau eines Digital Twin.

In sehr kurzer Zeit wurde ein innovatives Integrationskonzept umgesetzt. Statt auf starre Eigenentwicklungen zu setzen, werden die Daten aus unterschiedlichen Quellen über edbic gesammelt, konsolidiert und in ein einheitliches Metaformat übersetzt. Dadurch lässt sich die Lösung nahtlos in die bestehende Softwarelandschaft wie das Terminal Operating System (TOS), Port Community System (PCS) oder SAP integrieren.

Der Hafenbetreiber ging jedoch noch einen entscheidenden Schritt weiter und nutzte die Inbetriebnahme der überführten Containerbrücken für sein wegweisendes IoT- und Nachhaltigkeitsprojekt. Für das Projekt wurden neu installierte Strommesssensoren (Power Meter) über edbic angebunden, um verborgene Daten über den Strombedarf und die Energieerzeugung in Echtzeit sichtbar zu machen. Die gewonnenen Daten speisen den Digital Twin und stehen dort zur Analyse und Steuerung zur Verfügung.

Ergänzt wird die Lösung durch eine KI-gestützte Prognosesoftware. In Kombination mit Daten aus anderen Gewerken und Clouddiensten ist das System in der Lage, den Stromverlauf eine Woche im Voraus mit einer Genauigkeit von 96–98 % vorherzusagen. Beim Abladevorgang gewonnene Energie wird nun nicht mehr ungenutzt als Wärme abgegeben, sondern gezielt gespeichert und z. B. für die Ladeinfrastruktur fahrerloser Lastfahrzeuge (AGVs) bereitgestellt.

Zusätzlich legt das Setup das Fundament für zukünftige Predictive-Maintenance-Szenarien. Durch die geplante Einbindung weiterer Sensoren – etwa zur Seillängen- und Seilqualitätsüberwachung – können Ausfälle und Stillstandzeiten von Containerbrücken vorausschauend vermieden werden.

Diese neue Ebene der Digitalisierung erleichtert den Alltag im Hafenmanagement, senkt die Betriebskosten deutlich und bahnt den Weg zu einem CO₂-neutralen Terminalbetrieb.

Ergebnis

Durch die Einführung von edbic und des Digitalen Zwillings ist es erstmals möglich, sämtliche für das Energiemanagement relevanten Sensordaten zentral zusammenzuführen und in einem durchgängigen, transparenten Ablauf mit bestehenden IT-Systemen wie dem TOS, PCS oder SAP auszutauschen. Der Prozess funktioniert unabhängig von der Anzahl der im Betrieb befindlichen Hafenkomponenten und lässt sich problemlos skalieren. Sämtliche Energieströme sind lückenlos nachvollziehbar. Zudem werden dem Hafenbetreiber präzise KI-Prognosen für den Stromverlauf bereitgestellt, was eine vorausschauende Energienutzung und spürbare CO₂-Einsparungen im gesamten Hafenbetrieb ermöglicht.

Sehen Sie, wie unsere Unterstützung diesen Unternehmen geholfen hat

„Mit edbic waren wir plötzlich in der Lage, Dienstleistungen anzubieten, bevor unsere Kunden überhaupt danach gefragt haben. Mittlerweile ist die proaktive Entwicklung neuer Dienste eine Selbstverständlichkeit. So etwas wäre in der Vergangenheit nicht möglich gewesen.”

Tim Pieters

IT System Engineer, AET
“Ich bin von der Zusammenarbeit mit compacer ebenso begeistert wie von ihren Produkten. Vor allem sind sie beeindruckend kreativ, wenn es darum geht, Lösungen zu finden, und ihre Flexibilität und ihr Engagement sind ebenso bemerkenswert. Mit compacer weiß ich, dass ich einen zuverlässigen Partner an meiner Seite habe und das gibt mir ein gutes Gefühl.”

Dominic Küchler

Leiter IT Cuxport GmbH

Lesen Sie die vollständige Erfolgsgeschichte

Finden Sie die Case Study als auch PDF mit der vollständigen Erfolgsgeschichte des Digital Twin und compacer.
Digital Twin Deckblatt DE Case Study
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