Projektüberblick

Das Projekt 5G-PortVG hat sich mit der Erprobung und Entwicklung von 5G-basierten Dienstleistungen und Produkten im Hafensektor beschäftigt. Ziel war es, nutzerzentrierte maritime Assistenzsysteme zu entwickeln und den Mehrwert von 5G-Infrastrukturen im Vergleich zu bestehenden technischen Lösungen aufzuzeigen. Besonders in kleineren Wirtschaftshäfen können durch den Einsatz von 5G-Technologie Logistik-, Transport- und Organisationsprozesse effizienter, sicherer und wirtschaftlicher gestaltet werden.

Leistungsspektrum

Das Projekt umfasste eine Vielzahl von Aufgaben und Leistungen, darunter:

• Aufbau eines transportablen 5G-Campusnetzwerks
• Bereitstellung eines 5G-Testfeldes zur Erprobung neuer Anwendungen
•  Unterstützung bei der Entwicklung von 5G-Anwendungen
• Identifizierung und Evaluierung relevanter Use Cases
• Erprobung innovativer digitaler Regelungssysteme für autonome Fahrzeuge

Struktur des Projekts – Leitprojekte

Das Projekt gliederte sich in drei Leitprojekte (LPs), die parallel bearbeitet wurden und verschiedene Aspekte der Digitalisierung in Häfen abdeckten:

1. Kaikante-See (LP1) – Autonome Schiffe und Schiffsnavigation

Der Schwerpunkt dieses Leitprojekts lag auf der Entwicklung und Erprobung von autonomen Wasserfahrzeugen (USVs – Unmanned Surface Vehicles). Dabei wurden neue digitale Autopiloten und Assistenzsysteme implementiert, die mithilfe von Sensorik die Navigation übernehmen.

Wichtige Aspekte:

• Dynamische und kontinuierliche Routenberechnung zur Kollisionsvermeidung
• Implementierung und Test digitaler Regelungsstrukturen mit der Parametric Transfer Function (PTF)
• Fernsteuerung über den Schiffsführungssimulator
• Praxistest mit der Solarfähre „Sünje“, einschließlich Remotezugriff auf Schiffssysteme

Die leistungsstarken 5G-Netze spielen eine zentrale Rolle, um eine zuverlässige Echtzeit-Datenübertragung für die Kursregelung und den Fernzugriff zu ermöglichen.

2. Kaikante-Land (LP2) – Autonome Logistik an Land

Dieses Leitprojekt befasste sich mit autonomen Landfahrzeugen (UGVs – Unmanned Ground Vehicles) und stationären Sensorsystemen, um die logistischen Abläufe in Häfen zu optimieren.

Kernaspekte:

• Autonomer Gütertransport an der Kaikante
• Flottenmanagement für unbemannte Fahrzeuge
• Landseitige Sensortechnik zur Unterstützung der Navigation von Schiffen
• Erweiterung der Sensorik zur Erfassung von Objekten in Hafennähe

Die erhobenen Daten wurden genutzt, um die Hafenlogistik sicherer und effizienter zu gestalten. Zudem wurden durch Sensorik-gestütztes Monitoring Passagen mit hoher Verkehrsdichte kontinuierlich überwacht, um Gefahrensituationen zu vermeiden.

3. Mehrwertdienste (LP3) – Digitale Services für Tourismus und Logistik

Das dritte Leitprojekt befasste sich mit der Auswertung, Aufbereitung und Visualisierung von Daten aus den ersten beiden Leitprojekten, um daraus digitale Mehrwertdienste zu entwickeln.

Beispiele für Mehrwertdienste:

• Interaktives Informationssystem für Touristen, das Echtzeit-Schiffs- und Tourismusdaten bereitstellt
• Entwicklung einer immersiven, interaktiven 3D-Schiffsbrücke zur Visualisierung von Schiffsdaten
• Nutzung von Sensordaten für neue digitale Dienstleistungen

Durch die Kombination aus Sensorik, Echtzeit-Datenverarbeitung und 5G-Netzwerkinfrastruktur wurde eine innovative digitale Hafenumgebung geschaffen, die über den Hafensektor hinaus Anwendung finden kann.

Die Rolle des 5G-Campusnetzwerks

• Echtzeitkommunikation zwischen autonomen Fahrzeugen und Sensornetzwerken
• Hohe Bandbreite für Datenverarbeitung und Übertragung großer Datenmengen
• Geringe Latenzzeiten, um schnelle Reaktionszeiten zu ermöglichen
• Erhöhte Sicherheit durch ein geschlossenes Netzwerk

Zukunftsperspektiven und Transferpotenzial

Das Projekt 5G-PortVG dient als Modell für die Digitalisierung im maritimen Sektor und bietet vielfältige Transfermöglichkeiten:

• Übertragbarkeit der entwickelten Lösungen auf andere Wirtschaftshäfen
• Nutzung der Technologien in weiteren maritimen Bereichen, z. B. in der Schifffahrt oder Offshore-Industrie
• Anwendung der autonomen Logistiklösungen in angrenzenden Wirtschaftssektoren

Die gewonnenen Erkenntnisse, Forschungsarbeiten und technologischen Entwicklungen schaffen die Grundlage für eine flächendeckende Implementierung von 5G-Technologien in Hafengebieten und darüber hinaus.

Fazit

Das Projekt 5G-PortVG hat gezeigt, dass der Einsatz von 5G-Campusnetzwerken eine entscheidende Rolle für die Zukunft der Hafenlogistik und maritimen Assistenzsysteme spielt. Durch die enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Industrie und Praxispartnern konnten innovative Lösungen entwickelt und getestet werden. Mit der geschaffenen Infrastruktur und den erprobten Anwendungen ist der Grundstein für eine zukunftsfähige, digitalisierte Hafenwirtschaft gelegt.