Transparenter Transport

Sensorik-Experten der h_da haben in Zusammenarbeit mit der Socratec Telematic GmbH aus Bensheim ein Satelliten-Überwachungssystem für Seecontainer entwickelt. Die kurz vor der Markteinführung stehende Technologie macht Positionen und Transportwege der Container nachvollziehbar, liefert Informationen über die Zeiten der Verladung und den Zustand der Waren. Gefördert wurde das Projekt mit Mitteln in Höhe von 441.000 Euro aus dem LOEWE-Forschungsförderprogramm des Landes Hessen.

Seefracht gewinnt als Transportweg seit Jahren an Attraktivität. 2018 wurden weltweit gut 146 Millionen Container verschifft, Tendenz steigend. Probleme bereiten der Logistikwirtschaft allerdings Beschädigungen, Warenverluste und insbesondere Verspätungen. Seecontainer werden zwar am Hafen erfasst, sobald das Schiff allerdings auf offener See ist, herrscht eher Funkstille. Der Transportweg und Umladehäfen bleiben für Kundinnen und Kunden häufig im Dunkeln. Auch am Zielhafen verstreicht oft Zeit, bis sie Informationen zu ihrer Fracht erhalten. Hierbei geht es nicht nur um die Frage, wann die Ware genau eintrifft, um zum Beispiel Montageteams loszuschicken, sondern auch, ob sie beschädigt oder gar verlorengegangen ist. „30 Prozent aller Waren weltweit kommen nicht bestimmungsgemäß an, weil sie verspätet oder verloren sind“, ordnet Socratec-Geschäftsführer Hanns-Christian Wüstner ein. „Das Bedürfnis ist da, die Ware kontinuierlich zu überwachen.“ Die Branche sucht daher nach Möglichkeiten, diese Warenströme nachvollziehbar zu machen.

Mit „SocraCargo“ wird dies künftig möglich sein. Hierzu werden an Containern kleine Boxen angebracht, die mit einem GPS-Sender ausgestattet sind, der dauerhaft Daten zu Position und Zustand des Containers erfasst. Diese Daten werden per Mobilfunk an einen Server übermittelt, auf den Kundinnen und Kunden Zugriff haben. Hierdurch haben sie ihre Container immer im Blick. Voraussetzung für die präzise Datenkommunikation ist eine sensible und leistungsfähige Sensorik. Hanns-Christian Wüstner wandte sich hierfür an Professor Dr. Markus Haid, Sensorik-Experte am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Hochschule Darmstadt und Leiter des Competence Center for Applied Sensor Systems (CCASS).

Container über Bord? Die Sensorik merkt‘s

„Unsere Sensorik erkennt zum Beispiel Stöße oder Temperaturabfall“, erläutert Professor Haid. Wird etwa ein Container mit verderblicher Ware zu lange geöffnet, schlägt die Sensorik Alarm. Sie erkennt auch, ob ein Container fallengelassen wurde. Ist die Ware dann beschädigt, zum Beispiel teure Technik, kann die Ursache nachvollzogen und Verantwortliche identifiziert werden. „Das geht so weit, dass Kunden den Transport abbrechen können“, sagt Hanns-Christian Wüstner. „Es kommt durchaus auch vor, dass Container bei schwerer See gezielt über Bord geworfen werden, um die Stabilität des Schiffes zu sichern. Auch dies lässt sich künftig nachvollziehen.“

Ein weiteres Problem bei der Containerüberwachung: die unzureichende Stromversorgung. Es fehlt meist an einer verlässlichen externen Energieversorgung. Eine Verkabelung der Container ist kaum möglich, daher ist „SocraCargo“ mit einem leistungsfähigen Akku ausgestattet, der einen unter Umständen mehrjährigen Betrieb gewährleistet. „Hier kommt erneut unsere Bewegungssensorik ins Spiel“, erklärt Prof. Dr. Markus Haid. „Nach Möglichkeit befindet sich das System etappenweise im Stand-by-Modus, dadurch wird Strom gespart. Spezifische Bewegungsmuster wecken es auf, so dass dann alle relevanten Daten erfasst werden.“ Immer wenn das Schiff dann Küstennähe oder sonstige Bereiche mit Mobilfunkempfang erreicht, sendet das System die Daten aktuell an den Server.

Der Zielhafen ist nicht Endstation

Hat das Schiff den Zielhafen erreicht, geht der Transport von dort aus in der Regel noch weiter. Logistiker und deren Kundinnen und Kunden erhalten derzeit aber oft noch nicht schnell genug Informationen über die exakte Position der Ware, weiß Hanns-Christian Wüstner. „SocraCargo“ übermittelt nicht nur direkt den Zeitpunkt der Entladung oder Umladung, um Verspätungen im Transportfahrplan zu erkennen. Die Sensorik erkennt anhand spezifischer Bewegungsmuster auch, ob die Ware noch entladen wird oder bereits auf dem Weitertransport ist. Erkannt wird auch, auf welchem Transportmittel der Weitertransport erfolgt, zum Beispiel via Lkw, Schiff oder auf der Schiene, seit wann der Transport unterwegs ist und wann er eintrifft.

Weltweit sei das Bedürfnis alleine schon aus Kostengründen sehr hoch, noch schneller und präziser Waren zu verfolgen, daher sieht Wüstner ein großes globales Marktpotenzial für ein Satelliten-Überwachungssystem. Zu den Partnern im seit 2016 laufenden Forschungsprojekt zählt neben der Hochschule Darmstadt und dem Hardware-Spezialisten BSC Computersysteme GmbH auch die Cargo Pack GmbH, eine Tochterfirma des Logistikunternehmens Kühne und Nagel. Cargo Pack brachte das logistische Know-how mit ins Projekt ein.

Autor

Simon Colin
April 2019

Kontakt

Prof. Dr. Markus Haid
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik

Tel.: +49.170-1670-205

E-Mail: markus.haid@h-da.de