Operative Planungsprobleme in Seehäfen - Vergleich von Theorie und Praxis anhand des griechischen...

FernUniversität in Hagen

Fachbereich Wirtschaftswissenschaft

Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik

Diplomarbeit

zur Erlangung des Grades eines Diplom-Wirtschaftsingenieurs

zum Thema

Operative Planungsprobleme in Seehäfen - Vergleich von Theorie und Praxis anhand des griechischen

Seehafens Navipe - Astakos

Eingereicht bei: Prof. Dr. H. Gehring

von cand. wirt. ing.: Fotios Fitsilis

Matr.-Nr.: 6 655 432

Anschrift: Tzavella 53, 15231 Xalandri, Griechenland

Telefon: +30-6947-818439

E-mail: [email protected]

Abgabedatum: 7/2/2008

Operative Planungsprobleme in Seehäfen ii

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung und Motivation .................................................................................................. 1

2. Grundlagen .......................................................................................................................... 4

2.1. Logistik......................................................................................................................... 4

2.2. Versorgungskettenmanagement ................................................................................... 6

2.3. 3PL und 4PL................................................................................................................. 7

2.4. Typische Struktur eines Containerterminals ................................................................ 8

2.5. Technische Ausrüstung von Containerterminals........................................................ 12

3. Projektbeschreibung des Astakos Seehafens..................................................................... 15

3.1. Lage und Verbindungen ............................................................................................. 16

3.2. ICT Infrastruktur und Technologieplattformen.......................................................... 18

3.3. Technische Ausrüstung und Anlagen im Astakos Containerterminal ....................... 20

3.4. Wettbewerbsvorteile und -schwächen des Astakos Hafens ....................................... 21

4. Operative Planungsprobleme in Seehäfen......................................................................... 26

4.1. Ankunft des Containerschiffes ................................................................................... 27

4.1.1. Vorstellung der Planungsprobleme bei der Ankunft eines Containerschiffes ... 27

4.1.2. Anlegeplanung im Astakos Containerterminal .................................................. 29

4.2. Be- und Entladeplanung ............................................................................................. 31

4.2.1. Vorstellung der Planungsprobleme beim Laden/Entladen von Containern ....... 31

4.2.2. Be- und Entladeplanung im Astakos Containerterminal.................................... 35

4.3. Containertransport vom Schiff zum Stapel und umgekehrt ....................................... 38

4.3.1. Vorstellung der Planungsprobleme beim Containertransport ............................ 38

4.3.2. Horizontaler Containertransport im Astakos Containerterminal ....................... 41

4.4. Lagerung und Stapeln von Container......................................................................... 42

4.4.1. Vorstellung der Planungsprobleme des Container-Handlings ........................... 42

4.4.2. Stapeln und Lagerung von Container im Astakos Containerterminal................ 46

4.5. Intermodaltransport .................................................................................................... 47

4.5.1. Vorstellung der Planungsprobleme beim Wechsel des Transportmodus........... 47

4.5.2. Intermodaltransport im Astakos Containerterminal........................................... 49

5. Zusammenfassung und Ausblick ...................................................................................... 52

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis........................................................................................ 54

Literaturverzeichnis.................................................................................................................... 55

Operative Planungsprobleme in Seehäfen 1

1. Einleitung und Motivation Die Globalisierung und die Liberalisierung des Welthandels haben dazu geführt, daß in den

letzten Jahrzehnten das Containertransportvolumen deutlich gestiegen ist. Der Vorteil der

Containertransporte liegt darin, daß die Fracht selbst, d.h. der Containerinhalt, während des

Transports nicht beeinflusst wird. Durch dieses „Black Box“ Prinzip werden mehr Schutz,

weniger Schäden und Verluste, und schnellerer Transport gewährleistet. Der Prozess, der als

Containerisierung (engl. containerisation) bezeichnet wird, beschreibt ein

Frachttransportsystem, das Standardcontainer verwendet, um Fracht sicher und verfolgbar auf

Containerschiffen, Schienen, Lastkraftwagen (LKWs) oder Flugzeugen, sogenannten

Transportmodi, zu transportieren. Als Intermodaler Verkehr wird dabei die Abwicklung eines

Transportvorgangs mithilfe mindestens zweier unterschiedlicher Verkehrsträger bezeichnet.

Laut IVANOVA u.a. (2006, S. 8) wird etwa 55-65% des Welthandels in Containern

transportiert. Dieser Anteil soll sogar um das Jahr 2010 auf 70 % wachsen. Unter den

verschiedenen Containertransportmodi, erreicht der Schiffstransport von Containern einen

beeindruckenden Anteil von 90%. Der größte Anteil davon wird von so genannten Global

Port Operators (GPO) verwaltet. BICHOU und BELL (2007, S. 36-38) geben einen aktuellen

Überblick des GPO Marktes.

Es gibt fünf gewöhnliche Containerlängen: 20 Fuß (6,1 m), 40 Fuß (12,2 m), 45 Fuß (13,7 m),

48 Fuß (14,6 m), and 53 Fuß (16,2 m). Die Containerkapazität wird dabei in Zwanzig-Fuß-

Äquivalenten-Einheiten (engl. Twenty-foot Equivalent Units oder TEU) gemessen. Ein TEU

repräsentiert dabei ein Containervolumen von 20 Fuß (Länge) × 8 Fuß (Breite) × 8,6 Fuß

(Höhe). In metrischen Einheiten bedeutet das ein Volumen von ca. 33,2 m³. Die Zuladung

beträgt bei 20 Fuß-Containern ca. 21,7 Tonnen. Die meisten Container heute haben eine

Länge von 40 Fuß. Dies entspricht einer Kapazität von 2 TEU.

Die Containerschiffe, also Schiffe die Container transportieren, werden in Häfen mit

spezieller Infrastruktur be- und entladen, sogenannte Containerterminals. Ein

Containerterminal (CT) ist eine industrielle Anlage, wo der Containerumschlag auf die

verschiedenen Modi stattfindet. Containerterminals sind in der Regel Teile von größeren

Seehäfen und verfügen über gute Anschlüsse zur Transportinfrastruktur, z.B. Bahn,

Autobahnnähe und Binnenschifffahrt. Außerdem, verfügen sie über größere

Lagermöglichkeiten für Import- und Exportcontainer (siehe auch Kap. 2.4). Diese Arbeit

befaßt sich speziell mit dem Containerumschlag von Schiffen auf die Landtransportmittel

(Zug oder LKW) und umgekehrt um und erläutert die Vorgänge am Beispiel des griechischen


Seehafens von Astakos. Dabei werden die operativen Planungsprobleme von

Seecontainerterminals (engl. Maritime Container Terminals) untersucht.

Laut UNCTAD (2007, S. 7) wurden im Jahr 2006 über Seecontainerterminals weltweit 442,4

Millionen TEUs umgeschlagen. Dies entspricht etwa 100 Millionen TEUs, die auf

Containerschiffen transportiert wurden. Verschiedene Projektionen des weltweiten

Containertransportmarktes zeigen für die kommenden Jahre ein deutliches Wachstum von ca.

10%. Der Transport derartiger Containermengen, sowie das Streben nach immer niedrigeren

Kosten/TEU führten zum Einsatz größerer Containerschiffe mit einer Kapazität von 10.000

TEUs oder mehr. Tab. 1 stellt die wichtigsten Containerschiffsklassen nach 1980 dar.

Tab. 1. Entwicklung der Containerschiffe.

Generation ( ab Jahr) Schiffsklasse Tiefgang (m) Kapazität (in TEUs)

3te (>1980) Panamax 11-12,8 2700-4400

4te (>1988) Post-Panamax 12,5 -14,5 4500-8000

5te (>1997) Super-Post-Panamax 13,6 - 14,5 7000-10000

6te (>2006) Suezmax 14,4 - 16,4 12000-13000

7te Malaccamax < 21 <18000

Quelle: GLOBALSECURITY HOMEPAGE (2007), Zusammenfassung

Die ständig wachsende Schiffsgröße verbunden mit der weltweit steigenden Containerzahl

erhöhen die Anforderungen an Häfen und Containerterminals. Diese müssen sich

weiterentwickeln, um die wachsenden Kundenbedürfnisse nach erhöhter Effizienz,

Verläßlichkeit, Qualität, Sicherheit und sinkenden Transportkosten zu befriedigen. Wenn es

Containerterminals nicht gelingt, die Engpässe bezüglich Durchsatz und Kapazität zu

beheben, liegt es auf die Hand, daß sie in den kommenden Jahren ihre Grenzen erreichen

werden.

In der Regel ist der Bau neuer oder die Erweiterung vorhandener Containerterminals wegen

Flächen- oder Finanzierungsmängel nicht möglich. Aus diesem Grund werden oft neue

Methoden oder Technologien eingesetzt, welche eine Effizienzsteigerung beim

Containerumschlag bewirken. Solche Maßnahmen, die im Verlauf dieser Arbeit geschildert

werden, werden in Tab. 2 präsentiert. Außerdem führt die Ausweitung der intermodaler

Transportmöglichkeiten dazu, daß der Containerdurchsatz drastisch erhöht wird.

Diese Arbeit gibt einen breiten Überblick auf die operativen Belange in Containerterminals

und beschreibt in verschiedenen Ebenen die Prozesse, die dabei stattfinden, von der

verwendeten Algorithmen und Methoden (Mikroebene) bis hin zur Beschreibung ganzer CT-


Komponenten (Makroebene). Dazu muss erwähnt werden, daß ein griechischer Seehafen,

zum ersten Mal in der Literatur, Ziel einer solchen Analyse wird.

Tab. 2. Typische Maßnahmen zur Erhöhung der Containerterminaleffizienz.

# Maßnahme

1. Optimierte Anordnung und Gestaltung der CT-Komponenten

2. Verwendung automatischer und Just-in-time Operationen

3. Synchronisation der Containerterminaloperationen

4. Ständige Prozessoptimierung

5. Verbesserte Planung

Quelle: eigener Entwurf

Ziel dieser Arbeit ist, eine umfassende Darstellung des neuen Astakos Seehafens

vorzunehmen, dessen Eigenschaften, sowie seinen Betrieb zu beschreiben und die Faktoren

zu analysieren, die für den Hafenbetrieb in Astakos besonders erfolgsrelevant sind. Anders als

in verschiedenen Übersichtsartikeln, siehe STEENKEN u.a. (2004), der die

Containerterminaloperationen in drei Phasen unterteilt, nämlich Schiffsplanungsprozesse,

Lagerung und Transportoptimierung, unternimmt die vorliegende Arbeit eine Unterteilung

des operativen Betriebs eines Containerterminals in fünf Phasen, die in Kap. 2.4 präsentiert

und anschließend in Kap. 4 analysiert werden. Jede Phase wird zuerst allgemein vorgestellt.

Im Anschluss daran, werden die jeweiligen operativen Planungsprobleme aus der neuesten

Literatur gegeben. Schließlich werden die entsprechenden Vorgänge und Prozesse am

Beispiel des Astakos Hafens erläutert.

Insofern bietet diese Arbeit auch einen aktuellen Literaturüberblick für die operative Planung

moderner Containerterminals. Ähnlich wie bei RASHIDI und TSANG (2006) wurde der

Übersichtlichkeit halber eine Tabellenform der Textbeschreibung vorgezogen. Hier muß

zusätzlich erwähnt werden, daß viele Veröffentlichungen mehr als eine einzige

Operationsphase abdecken. Solche Veröffentlichungen werden unter der Phase aufgeführt, bei

welcher die nach dem Verfasser wichtigsten Aussagen gemacht wurden. Vielmehr kann die

Arbeit auch als Orientierung für die bereits geplante Expansion und die zukünftige

Entwicklung des Astakos Containerterminals dienen. Schließlich gibt Kap. 5 eine

Zusammenfassung und einen Ausblick der behandelten Themen.

Alle enthaltenen Tabellen und Abbindungen sind eigene oder modifizierte Konzepte aus der

Literatur. Sämtliche Abbildungen sind mit Microsoft® Visio® Professional 2002 erstellt

worden.


2. Grundlagen

2.1. Logistik Logistik (engl. Logistics) ist die Wissenschaft des Managements und der Kontrolle des

Produkt-, Dienstleistungs- und Personenflußes zwischen zwei Endpunkten zum möglichst

niedrigen Preis. Als Produkte gelten neben reale Güter auch Energie und Information. In der

Regel führt der Logistikweg von der Beschaffung der Rohstoffe bis zum Verbrauchspunkt,

d.h. dem Markt, und schießt den Transport, die Lagerung, die Verpackung usw. ein.

Die Entwicklung des internationalen Handels, die Globalisierung des Rohstoffmarktes, der

Produktion und der Verbrauchermärkte haben in den letzten Jahrzehnten zu einer erhöhten

Komplexität der Versorgungs- und Distributionsprozesse der Produkte in einer weltweiten

Versorgungskette geführt.

Entsprechend groß war die Evolution der Logistikwissenschaft, die von LUKKA (2005, S. 2f.)

übersichtlich präsentiert wird. Die Logistik mußte sicherstellen, daß das richtige Produkt oder

Information, im richtigen Zeitpunkt, in der gewünschten Menge, an der richtigen Stelle, zum

akzeptablen Preis beim Kunden gelangt. Ziel der Logistikwissenschaft ist, die

Produktlebenszyklen und die Versorgungskette mit hoher Effizienz aufrecht zu erhalten.

In der Praxis konzentriert sich die Logistik entweder im internen Unternehmensbereich, z.B.

Produktionslogistik, oder auch im externen Bereich, wobei der Materialfluß und die Lagerung

von der Rohstoffquelle bis zum Verbrauchspunkt verfolgt und kontrolliert werden. In der

Regel beinhalten die typischen Logistikfunktionen die Bestandsaufnahme, den Einkauf, den

Transport, die Lagerung, die Beratung, die Organisation und die Planung, die bei der

Durchführung dieser Prozesse notwendig sind.

Das dafür verantwortliche Fachpersonal, d.h. die Logistikexperten, werden als Logisticians

bezeichnet und verfügen über breites und fundiertes Wissen obiger Funktionen, um die

Logistikziele des jeweiligen Unternehmens zu erreichen.

Logistik- und Versorgungskettedienstleistungen (engl. supply chain services) werden oft

außerhalb des produzierenden Unternehmens gelagert (outsourcing) und werden von

sogenannten Third Party Logistics (3PL) oder Fourth Party Logistics (4PL) Providern

angeboten.

Das Management der Logistischen Wertkette beinhaltet vier Dimensionen (Beschaffungs-,

Produktions-, Distributions- und Entsorgungslogistik), die mit Präzision von EICHHORN

(2000, S. 15-21) beschrieben werden. Diese Logistikdimensionen und deren zeitliche


Reihenfolge bei der Aufrechthaltung der Versorgungskette sind in Abb. 1 schematisch

dargestellt. Dabei ist zu beachten, daß mit Hilfe neuer hocheffizienter Recyclingtechnologien,

Entsorgungsprodukte als Rohstoffe neuartiger Produkte verwendet werden können.

Quelle: EICHHORN (2000, S. 16), modifizierte Darstellung

Abb. 1. Logistikweg und -dimensionen.

Es gibt grundsätzlich zwei verschiedene Formen der Logistik. Die eine Form optimiert einen

konstanten Materialfluß durch ein Netzwerk von Transportkanälen und Lagerungsknoten. Die

andere Form koordiniert eine Reihe von Betriebsmitteln, um ein bestimmtes Projektziel zu

erreichen. Aus diesen beiden Formen der Logistik entwickelten sich verschiedene

Logistikprinzipien heraus, wie das Push-Prinzip, das Pull-Prinzip, das das Push-Prinzip

ersetzte, das Just-in-Time-Prinzip, das Postponement- und das Hub-and-Spoke-System.

Eines der wichtigsten Logistikziele ist die Minimierung der Logistikkosten. Diese gliedern

sich in Steuerungs-, System-, Lagerhaltungs-, Transport- und Handlingskosten unter. Neben

den Kostenparametern gibt es auch eine Reihe von wichtigen Zielen für den Kunden einer

Logistikdienstleistung:

a. Lieferzeit,

b. Zuverlässigkeit (Liefertreue, Termintreue),

c. Lieferflexibilität (Modalitäten der Auftragserteilung, Liefermodalitäten),

d. Lieferqualität (Liefergenauigkeit, Zustand der Lieferung).

In dieser Arbeit wird der Fokus auf die Distributionslogistik gerichtet, auch Absatzlogistik

genannt, die auf zwei Ebenen geplant wird. Auf strategischer Ebene wird die

Distributionsstruktur bestimmt, die Standorte der Distributionslager und -zentren ausgesucht

und die Outsourcingfrage geklärt (eigene Transport- und Lagerungsanlagen oder Einkauf

kompletter Logistikdienstleistungen: 3PL oder 4PL). Die operative Ebene betrifft die

Auftragsabwicklung, die Lagerhaltung, die Kommissionierung und Verpackung, den

Warenausgang, die Routenplanung und den Warentransport (siehe Abb. 1).


Ein Beispiel für eine strategische Aufgabe der Distributionslogistik ist die Standortwahl für

Auslieferungslager. Ein Beispiel für eine operative Aufgabe ist die kurzfristige

Tourenplanung. Die Distributionslogistik umfaßt die Gestaltung, Steuerung und Kontrolle

aller Prozesse der Distributionspolitik, die notwendig sind, um Güter (Fertigprodukte und

Handelswaren) von einem Industrie- oder Handelsunternehmen zu dessen Kunden zu

überführen.

Grundaufgabe der Distributionslogistik ist die effiziente Bereitstellung von Waren für den

Kunden unter Einhaltung vorgegebener Gütekriterien. Die Distributionslogistik überbrückt

dabei den Wirtschaftsraum zwischen Produktion und Absatzmarkt und kontrolliert die

stattfindenden Transport-, Lagerhaltung-, Umschlag- und Kommissionierungsprozesse. Im

Allgemeinen beziehen sich Logistikziele stets auf die Kosten und Leistungen der Logistik.

Das Hauptziel der Absatzlogistik ist die Minimierung der Logistikkosten der Distribution

unter Einhaltung eines definierten Lieferserviceniveaus.

2.2. Versorgungskettenmanagement

Versorgungskettenmanagement (engl. Supply Chain Management, SCM) ist der Prozess der

effizienten Planung, Implementierung und Kontrolle der Versorgungskettenprozesse.

MAGABLEH (2007, S. 53f.) stellt den aktuellen Stand der Forschung in diesem Bereich dar.

Das Versorgungskettenmanagement umfaßt die Kontrolle über die Transport- und Lager-

Prozesse, von den Rohstoffen zu den fertigen Produkten bis zum Verbrauch, und ist somit

eine Subaufgabe der Logistik. Die einzelnen Stufen des SCMs, von den Lieferanten bis zu

den Kunden, werden vereinfacht in Abb. 2 gezeigt.


Abb. 2. Logistische Wertschöpfungskette.


Außerdem, umfaßt SCM die Koordination und die Kollaboration des produzierenden

Unternehmens mit den für die Distribution verantwortlichen Partnerunternehmen

(Lieferanten, Drittunternehmen, Third oder Fourth Party Logistics Provider usw.) und den

Kunden. SCM koordiniert also, zusammen mit dem Unternehmenspartner, das Versorgungs-

und Nachfragemanagement. Das Versorgungskettenmanagement wird heute mehrheitlich als

Kernaufgabe der Logistik wahrgenommen. Derartige Planungen werden in der Regel auf

einer eher von strategischen Überlegungen dominierten Ebene durchgeführt. Dies

unterstreicht nochmals den Wandel der Logistik zu einem Instrument der

Unternehmensführung. Hier muß jedoch betont werden, daß manche Experten das

Versorgungskettenmanagement von den Logistikaufgaben trennen, während andere beide

Funktionen als untrennlich betrachten.

2.3. 3PL und 4PL

Third Party Logistics Provider oder Third Party Logistics Anbieter (3PL) sind firmenexterne

Logistikdienstleister. Ihre Kernkompetenz ist die Übernahme von Transport und Lagerung

von ihren Kunden. Im Laufe der Zeit breitete sich das Dienstleistungsspektrum der Third

Party Logistics Anbieter aus, so daß sie zunehmend darüber hinausgehende Dienstleistungen

anbieten.

Der Unterschied zu Fourth Party Logistics (4PL) und Application Service Providern (ASP)

liegt darin, daß die 3PL Dienstleister eigene Anlagen im Transport-, Umschlag- und

Lagerungsbereich besitzen. 4PL Anbieter haben demnach keine eigenen Transportfahrzeuge

und Lagerhallen, sondern stellen nur ihr Expertenwissen zur Verfügung.

Moderne Großunternehmen, zunehmend aber auch Klein und Mittelständige Unternehmen

(engl. Small and Medium Enterprises, SMEs), zielen auf die weltweiten Märkte, um Ihre

Produkte zu verkaufen. Gleichzeitig beziehen sie Rohstoffe aus allen Kontinenten. Die

wichtigste Aufgabe eines 3PL Providers besteht daher im Transport dieser Güter (Rohstoffe

und fertige Produkte) zu den teilweise verteilten Produktionsstätten und anschließend zum

Markt. Viele Unternehmen gehen noch einen Schritt weiter und übergeben auch die Lagerung

ihrer Güter an 3PL Anbietern.

Wie bereits erwähnt, führte die Komplexität der Distributionsanforderungen dazu, daß 3PL

Anbieter auch noch eine Reihe weiterer Aufgaben, so genannte value-added services,

übernehmen. Dazu gehören beispielsweise die Zollabfertigung und der Frachtumschlag. In

manchen Fällen nehmen 3PL Provider selber Bestellungen auf und bearbeiten die Aufträge.


Zusätzlich kann ein 3PL Anbieter auch die Fakturierung übernehmen und die Bezahlung

verfolgen. Viele Unternehmen bieten auch die Montage, die Verpackung und das Etikettieren

der Ware an. Auch die Retourenannahme und Reparaturen können über ein 3PL Unternehmen

abgewickelt werden. Des Weiteren gehören auch Beratungstätigkeiten zu ihrem

Aufgabenfeld. Tab. 3 liefert eine Beschreibung der Hauptvorteile von Unternehmen bei

Verwendung von 3PL- und 4PL-Dienste.

Tab. 3. Kundenvorteile bei Verwendung von 3PL- und 4PL-Diensten.

Vorteil Beschreibung

Kosten- und Zeitersparnis Effizienteres Arbeiten aufgrund von Größen- und Erfahrungsvorteilen.

Effizienz Die Auslagerung des Logistiksbereichs führt dazu, daß das Unternehmen sich auf seine eigentlichen Kernkompetenzen konzentrieren kann.

Niedrige Kapitalbindung Reduzierung des gebundenen Kapitals aufgrund der Auslagerung der Transport und Lagerungsbereiche

Flexibilität Erhöhte Flexibilität während der jährlichen Nachfrageschwankungen. Niedrige Produktions- und Lagerauslastung werden vermieden.

Erfahrung Aufbau globaler Netzwerke und großes Branchen-Know-How des Logistikdienstleisters.


2.4. Typische Struktur eines Containerterminals

STEENKEN u.a. (2004, S. 6) gibt eine allgemeine Beschreibung eines typischen

Containerterminals und ABE (2006) fasst die wichtigsten Punkte für die Entwicklung von

Logistikzentren in modernen Terminals zusammen. Das in Abb. 3 präsentierte

Aufbauschema besteht aus zwei Komponenten. Die Seekomponente, bei welcher das Be/-

Entladen der Container stattfindet, und die Landes- oder Intermodalkomponente, wo die

Lagerung und der Umschlag der Container auf die LKWs oder Züge stattfinden. Wie der Abb.

3 auch zu entnehmen ist, existieren bei der Landeskomponente neben dem Lagerungsbereich

(engl. Yard), auch ein Leercontainerbereich und eine Frachtstation (engl. Container Freight

Station, CFS). Wie bereits in der Einleitung, siehe Kap. 1, erwähnt wurde, unterteilt diese

Arbeit den operativen Betrieb eines Containerterminals in fünf Phasen oder Subsysteme. Die

fünf Phasen sind:

1. Ankunft des Containerschiffes und Ankerplatzreservierung.

2. Be- und Entladen der Container.


3. Containertransport vom Schiff zum Stapel und umgekehrt.

4. Lagerung und Stapeln von Container.

5. Intermodaltransport.

Quelle: STEENKEN u.a. (2004, S.6), modifizierte Darstellung

Abb. 3. Struktur eines Containerterminals.

Der Containerfluß in einem CT, siehe Pfeile in Abb. 3, wird durch die Kapazität der

einzelnen Phasen begrenzt. Dadurch entstehen Engpässe. Engpässe beeinflussen nicht nur die

Leistung (engl. performance) der jeweiligen Phase, bei welcher sie gebildet werden, sondern

auch die der nächsten Phasen, und somit die Leistung des gesamten Systems. Anders gesagt,

ist die Leistung des gesamten Containerterminals von einer Parametermenge abhängig, die die

einzelnen Subsysteme beeinflussen. Als typisches Beispiel sei genannt, daß gestapelte

Container in einer Pufferzone in der Nähe der Containerbrücken mit Sicherheit den

Ladevorgang beschleunigen, können jedoch zu Staus im Transfersystem führen und dadurch

Verzögerungen beim Lagerungsubsystem generieren, die den Gesamtdurchsatz des

Containerterminals verringern.

Wie bereits in Kap. 1 erwähnt, führte die fortschreitende Containerisierung zur Entwicklung

einer Reihe von speziellen Werkzeugen und Methoden, sowohl im Hafenbau als auch im

Betrieb der Containerterminals. Die Unterteilung der Containerterminals in fünf

aufeinanderfolgenden Subsystemen, erlaubt es, die einzelnen Prozesse und die damit

verbundenen Planungsprobleme zu modellieren, um effiziente und effektive

Planungsalgorithmen und -methoden zu testen.

Durch die Zerlegung der komplexen Prozesse eines Containerterminals und deren

Beschreibung mit Hilfe einfacher mathematischer Modellen, wird es möglich, das


Gesamtsystem hinreichend genau zu simulieren, um die Gesamtleistung eines

Containerterminals zu bestimmen. Dabei werden die Prozesse zuerst mathematisch

modelliert. Die erstellten Modelle sind oft schwer lösbar bzw. die Lösungen beanspruchen

viel Rechenzeit, weil die Gleichungsmenge oder die untersuchte Parametermenge groß ist.

Heuristische oder metaheuristische Methoden werden verwendet, um solche Modelle zu

lösen. Diese Methoden liefern zwar nicht die jeweils optimale Lösung, produzieren jedoch

nahezu optimale Ergebnisse.

Simulationsmethoden werden verwendet, um reale Systeme am Rechner zu untersuchen,

siehe GAMBARDELLA und RIZZOLI (2000). Die Lösungen aus den heuristischen oder

metaheuristischen Methoden werden in den Simulationsmodellen integriert und getestet, um

festzustellen ob das Gesamtsystem das erwünschte Verhalten zeigt.

Außerdem ist es besonders wichtig, Algorithmen und Prozesse zu entwickeln, die spezielle

Probleme des CT-Betriebs behandeln, wie die Anlegeplanung (engl. berth allocation) der

Containerschiffe, siehe Kap. 4.1, oder die Optimierung des Kranbetriebs, siehe Kap. 4.3.

Dadurch lassen sich betrimmte Betriebsphasen optimieren, z.B. schnellere Abfertigung des

Containerschiffs (engl. ship turnaround time). Solche Optimierungsveruche können zu einem

erhöhten Containerdurchzatz innerhalb des Containerterminals resultieren.

Moderne Containerterminals sind nicht nur passive Schnittstellen zwischen Land und See-

transport. In den letzten Jahren entwickelten sie sich zu Logistikzentren (engl. logistics hubs)

für den kombinierten Transport. Aus Kap. 1 ist zu entnehmen, daß die Zahl der

Containerschiffe, sowie deren Größe ständig steigen. Diese Faktoren müssen beim CT-Layout

berücksichtigt werden. Entsprechend muß die maximale Tiefe im Hafenbereich unter

Umständen erhöht werden, die optimale Krananzahl und –typ muß gewählt werden und eine

geeignete Technologieplattform muß ausgewählt oder neuentwickelt werden. Zudem muß

sich das CT-Management auf die ständig wechselnden Bedingungen und

Kundenanforderungen anpassen.

Containerterminals versuchen den immer größeren Anforderungen hinsichtlich Containerzahl

und Schiffsgröße durch Expansion, d.h. Bau größerer Containerterminals, oder verbesserte

Ausnutzung vorhandener Kapazitäten durch die Verwendung neuartiger Methoden und

Technologien gerecht zu werden. Oft werden beide Alternativen gleichzeitig genutzt.

Obwohl Seecontainerterminals große Unterschiede in Größe, Funktionsweise und Gestaltung

aufweisen, bestehen sie prinzipiell aus den gleichen Subsystemen. Direkt an der Andockstelle


(engl. pier) der Containerschiffe werden Containerbrücken (engl. quay cranes) zum Be-

/Entladen der Container eingesetzt. Import- und Exportcontainer werden im Yard (Lagerplatz)

geeignet in Blöcken oder Reihen gestapelt. Zudem existieren spezielle Lagerbereiche mit

elektrischen Anschlüssen für die Kühlcontainer und abgegrenzte Bereiche für Container, die

gefährliche Stoffe oder Substanzen enthalten. Leercontainer werden separat gelagert.

Manche Containerterminals besitzen Lagerhallen, um die Container zu beladen, zu entleeren

oder zusätzliche Logistiksdienste anzubieten. Der kombinierte Verkehr wird in der

Intermodalkomponente des Containerterminals abgewickelt. Die Intermodalkomponente

verbindet das Terminal mit den äußeren Transportnetzen. Darin findet der Containerumschlag

auf LKWs und/oder Züge und/oder Binnenschiffe statt.

Als Exportcontainer definiert man die Container, die auf die Containerschiffe beladen werden,

um auf dem Seeweg transportiert zu werden. Entsprechend, definiert man als Importcontainer

die Container, die vom Containerlager auf LKWs oder Züge oder Binnenschiffe

umgeschlagen werden, um auf dem Landweg weiter transportiert zu werden. Dazu nennt man

Container, die von einem größeren Schiff auf kleinere Feeder-Schiffe weitergeleitet werden,

Transshipmentcontainer. Tab. 4 erläutert nochmals obige Definitionen.

Definition Richtung

Exportcontainer Landkomponente Seekomponente

Importcontainer Seekomponente Landkomponente

Transshipmentcontainer Seekomponente Seekomponente


Tab. 4: Definition: Import-, Export- und Transshipmentcontainer.

Im Allgemeinen beginnt die Kette der Operationen für die Exportcontainer bei der Ankunft

eines Containers per Zug oder LKW. Dieses wird per RF oder Barcode Systeme mit seinen

wichtigsten Daten identifiziert (Inhalt, Zielhafen, Schiffsname, 3PL-Unternehmen usw.) und

ins System aufgenommen. Moderne Informationssysteme wählen dann automatisch eine

optimale Lagerungsposition im Yard oder in der Pufferzone direkt am Pier. Das System

generiert einen entsprechenden Auftrag (engl. task), der per RF an die Transporter gesendet

wird, die den Transportvorgang durchführen. Die Container werden mittels Containerbrücken

zu einer predefinierten Position ins Schiff geladen. Importcontainer werden in der exakt

umgekehrten Reihenfolge vom Schiff auf den Yard transportiert und schließlich auf LKWs

oder Züge oder Binnenschiffe beladen.


Je mehr Container ein Terminal zu verhalten hat, desto mehr solche identische Operationen

sind notwendig. Die ständig wechselnden Bedingungen in der täglichen Praxis eines großen

Containerterminals machen oft eine Vorplanung der verschiedenen Phasen des operativen

Betriebs sehr schwierig. Aus diesem Grund müssen viele operative Probleme in Echtzeit vom

Terminaloperator mit Hilfe einer geeigneten CT-Logistikplattform gelöst werden. GÜNTHER

und KIM (2006, S. 443) spezifizieren einen maximalen Planungshorizont von 5 bis 10 Minuten

für die Planung von Transport und Handling-Aktivitäten.

2.5. Technische Ausrüstung von Containerterminals

Containerterminals weisen mehrere Unterschiede hinsichtlich Transport- und Handling-

Ausrüstung auf, so genannte Containertransportsysteme. Im CT-Bereich werden

hauptsächlich sieben Containertransportsysteme verwendet, die übersichtlich in VIS und DE

KOSTER (2003, S. 4-9) dargestellt werden. Tab. 5 beschreibt kurz diese Systeme, ihre Vor-

und Nachteile und gibt eine Prinzipskizze zu jedem System. Als erstens unterscheidet man

zwischen Horizontal- und Vertikaltransport. Zum Vertikaltransport gehören verschiedene

Krantypen, während beim Horizontaltransport diverse Straßenfahrzeuge verwendet werden.

Zum Be/-Entladen der Containerschiffe werden Containerbrücken verwendet. Yard-

Operationen (Lagerung und Stapeln) können mit einem breiten Spektrum der verfügbaren

Yard-Ausrüstung durchgeführt werden, nämlich Portalkräne auf Räder, Portalkräne auf

Schienen, Portalstapler, Greifstapler und LKW-Transport-Systeme. LKW-Transport-Systeme

oder Fahrerlose Transportfahrzeuge werden beim Horizontaltransport verwendet.

Die präsentierten Containertransportsysteme werden oft gemeinsam oder in Kombinationen

verwendet. Die geeignete Wahl der Ausrüstung, der sogenannte Transport-Mix, hat einen

direkten Einfluß auf die Leistung (engl. performance) des Containerterminals. Die Leistung

ist eng mit der Produktivität und den Durchsatz im Containerterminal verbunden und kann

durch die Optimierung verschiedener Parameter positiv beeinflusst werden. Laut DOWN und

LESCHINE (1989) scheint sogar, daß die Produktivität eng mit den Intermodalaktivitäten eines

CT verbunden ist. Neben Produktivität und Containerdurchsatz gibt es jedoch weitere

Parameter, die die Leistung eines Containerterminals beeinflussen:

a. Geschwindigkeit: Kran- und Fahrzeuggeschwindigkeit,

b. Servicezeit: Zeitabschnitt von der Andockung bis zur Abreise eines Schiffes,

c. Kapazität: Maximaler Containerdurchsatz,

d. Wartezeit: z.B.Wartezeit von der Hafenankunft bis zum Andocken usw.


Tab. 5. Containertransportsysteme.

Transportsystem Beschreibung Schematische Darstellung

Containerbrücke-Pierkran (engl. quay crane)

Verladeeinheit für den Containerumschlag zwischen Schiff und Hafen. Der Durchsatz der Containerbrücke beeinflußt direkt die CT-Leistung.

LKW-Systeme (engl. wheeled road chassis / van carriers)

Containers werden direkt auf LKWs beladen. Diese Systeme benötigen minimales Handling und verursachen geringe Transportkosten.

Portalstapler /Portalhubwagen (engl. straddle carrier)

Portalstapler arbeiten sowohl als Horizontaltransporter, können aber auch bis zu fünf Container vertikal stapeln. Unterstützen die hohen Arbeitsraten der Containerbrücken.

Portalkran auf Gummiräder (engl. Rubber-Tyred Gantry crane, RTG):

RTGs liefern höchste Flexibitität. Stapeln die Container in Reihen oder Blöcken. Synchronisation des Horizontalverkehrs und der Kranoperation ist notwendig, um Staus im Yard zu vermeiden.

Portalkran auf Schienen (engl. Rail-Mounted Gantry crane, RMG)

RMGs arbeiten ähnlich wie RTGs, jedoch nicht so flexibel, da sie auf Schienen laufen und nicht von Stapel zu Stapel bewegt werden können. RMGs sind schneller als RTGs, d.h. mehr Bewegungen/Sunde (engl. moves/hour).

Fahrerlose Transportfahrzeuge

(engl. Automated Guided Vehicle, AGV)

AGVs werden elektronisch kontrolliert. Automatische Systeme haben den Vorteil niedrigerer Kosten und hoher Flexibilität und operieren rund um die Uhr, d.h. auf 24/7 Basis (24Stunden/Tag, 7 Tage/Woche).

Greifstapler (engl. reach stacker)

Traktorfahrzeug mit mobilem Fronthebegerät für das Heben und Bewegen von Containern.



Phase Beschreibung Transportsystem

1 Ankunft des Containerschiffes -

2 Be- und Entladen der Container Containerbrücken

3 Containertransport LKWs, RTGs

4 Lagerung - Stapeln Greifstapler, RTGs

5 Intermodaltransport LKWs, Greifstapler, RTGs


Tab. 6. Korrespondenz zwischen Transportsysteme und operative Phasen.

Die Containertransportsysteme können auch nach der in Kap. 2.4 präsentierten

Phasengliederung kategorisiert werden. Tab. 6 zeigt die Korrespondenz zwischen

Transportsysteme und operativen Phasen am Beispiel des Astakos Containerterminals. Die

gesamte technische Ausrüstung des Astakos Containerterminals wird näher in Kap. 3.3

beschrieben.


3. Projektbeschreibung des Astakos Seehafens Der Bau des Astakos Hafens, des Containerterminals und des dazugehörenden

Industriegebietes in Westgriechenland stellte eines der wichtigsten Bau- und

Investitionsprojekte der letzten Jahre in Griechenland dar und wurde mit 58% von der

griechischen Regierung co-finanziert. Das Projekt kostete 126 Mio. Euro und das

Projektmanagement wurde teilweise vom griechischen Entwicklungsministerium

übernommen.

Astakos ist ein Privathafen. Den Bau übernahm das Konstruktionsunternehmen AEGEK S.A.

Für den Betrieb des Hafens wurden zwei Tochterunternehmen gegründet: Astakos Terminal

S.A. und Akarport S.A. Vier Banken besitzen Anteile am Hafen von Astakos: Alpha Bank

(ca. 67%), Piräus Bank (ca. 15%), Emporiki Bank und Eurobank (ca. 18%). Die erste Phase

des Hafenbaus ist Ende des Jahres 2006 beendet worden und seit diesem Zeitpunkt operiert

auch der Containerterminal. Der Hafen und speziell der CT-Bereich sind mit dem neuesten

Technikstand ausgerüstet worden, um den höchsten Kundenanforderungen zu genügen.

Hauptziel des Hafens und des Containerterminals ist das Versorgungskettenmanagement und

die Transportlogistik im Südosteuropa komplett umzustrukturieren. Um dies zu erreichen, hat

man die vorhandenen Kapazitäten und Anlagen des existierenden Hafens erweitert und

optimiert. Zusätzlich hat man ein Gebiet um den Hafen als industrielles Bauland (18

Baufelder) deklariert, um Synergieeffekte auszunutzen und die Attraktivität des Hafens weiter

zu steigern. Sowohl die Ergebnisse der Empfindlichkeitsanalyse und die SWOT Analyse

dieses Investitionsprojekts, als auch die geschätzten ökonomischen Auswirkungen in der

Region (mehr dazu in Kap. 3.4), haben zur Co-Finanzierung der Projekts von der griechischen

Regierung geführt.

Der Astakos Hafen wurde auch zur zollfreien Zone deklariert. Als zollfreie Zone bietet

Astakos eine Reihe von Vorteilen, darunter neue Kooperationsperspektiven mit Unternehmen,

deren Sitz außerhalb der Europäischen Union liegt. Diese können ihre Produktionslinien auf

einem Gebiet, das sich außerhalb des europäischen Zollgebiets befindet, aufbauen.

Unternehmen, die im Industriegebiet von Astakos produzieren, können dazu die

entsprechenden Möglichkeiten der europäischen und griechischen Gesetze nutzen, um z.B.

Rohstoffe steuerfrei zu beziehen. Des Weiteren entfallen weitere Fixkosten, wie z.B. jegliche

Zollkosten und die damit verbundene Verwaltung, was zu niedrigeren Produktgesamtkosten

führt. Somit können Unternehmen wichtige Wettbewerbsvorteile im Weltmarkt ergattern.


3.1. Lage und Verbindungen

Der Astakos Hafen ist in einer strategischen Position an der griechischen Westküste gebaut.

Der Hafen hat direkten Zugang zum adriatischen Meer und liegt in der Nähe der wichtigsten

Mittelmeerseetransportlinien. Die geographische Position des Astakos Hafens in Südost

Europa macht ihn zum Handelstor zwischen Europa und Asien. Darüber hinaus macht die

Erweiterung der Europäischen Union nach Osten die Hafenanlage zum Verbundsknoten

zwischen Adria, dem Balkan und dem Schwarzen Meer.

Quelle: ASTAKOS HOMEPAGE (2007), vereinfachte Darstellung

Abb. 4. Hafenplan von Astakos.

Der Astakos Hafen befindet sich auf einem Breitengrad von 38o 30’ N und einem Längengrad

von 21o 05’ E. Seine Nähe zu den bedeutendsten Häfen des Mittelmeers, darunter den Hafen

von Gioia Tauro (Breitengrad 38° 26’ N, Längengrad 15° 53’ E), der 307 Seemeilen von

Astakos entfernt ist und eine Reihe von Wettbewerbsvorteilen, die in Kap. 3.4 präsentiert


werden, verdeutlichen das existierende Potential von Astakos, der zum strategischen Spieler

im internationalen Containertransport werden kann.

Zudem hat der Astakos Seehafen gute Aussichten, ein Referenzpunkt für Handels- und

Industrieunternehmen der Westgriechischen Region zu werden. Der Hafen ist rund 3,5

Autostunden von Athen, die Hauptstadt Griechenlands, und ca. 1 Stunde vom Hafen von

Patras (Breitengrad 38° 15’N, Längengrad 21° 43’ E), das Wirtschaftszentrum

Westgriechenlands, entfernt.

Wie in Abb. 4 zu erkennen ist, besteht der Astakos Hafen aus drei (3) Terminals: ein

Containerterminal, ein Ro-Ro (Roll-on/Roll-off) Terminal und ein Terminal für Allgemeine

und Bulk-Fracht (engl. General Cargo und Bulk Terminal).

Tab. 7. Kai-Konfiguration im Astakos Hafen.

Werft Kai Funktion Zustand I A-B CT In Planung I B-D Schengen Zone In Betrieb II D-I RoRo In Betrieb III-IV I-L General Cargo und Bulk In Betrieb V L-N CT In Betrieb VI N-P CT In Planung


Tab. 7 zeigt die Kaikonfiguration im Hafen von Astakos, einschließlich der geplanten

Expansionen. Hinter dem Kai B-D, auch Werft I genannt, befindet sich die Schengen Zone.

Werft II bedient RoRo Schiffe und Werfte III und IV werden für Allgemeine und Bulk Fracht

verwendet. Das Containerterminal befindet sich in Werft V.

Die Expansion des Hafens befindet sich bereits in der Planung und umfaßt die Erweiterung

von Werft I und den Bau einer neuen Werft VI. Werfte I und VI werden zum

Containerterminal gehören. Da diese Arbeit das Containerterminal in den Vordergrund setzt,

wird sich die weitere Beschreibung zum größten Teil darauf beschränken.

Das Containerterminal besteht aus vielen verschiedenen Bereichen, die in Abb. 4 dargestellt

werden. Diese werden im Folgenden kurz erläutert: Von rechts unten angefangen sieht man

als erstes den Bereich, an dem die ankommenden Container-Schiffe (bis zum Panamax-Typ)

anlegen (Kai L-M, M-N), um dann von den Containerbrücken bedient zu werden. Dahinter

findet man das Containerlager (engl. yard), der räumlich einen großen Bereich bildet. In ihm

werden alle Container, die am Terminal per LKW oder Schiff ankommen (zwischen)gelagert.

Zur genauen Lagerstrukturierung wird auf Kap. 4.4. hingewiesen.


Dazu ist noch der Bereich N-P zu sehen, der nach der bereits geplanten Hafenexpansion im

Jahre 2010 zum Containerterminal gehören wird. Links unten im Bild sieht man auch einen

weiteren Expansionsbereich (Kai A-B), in dem innerhalb von 2-3 Jahren ein neuer

Containerterminal gebaut wird.

Wie ebenfalls in Abb. 4 zu sehen ist, liegt hinter dem Kaibereich der Yard, zwei Lagerhallen,

die Packhalle (engl. Container Freight Station, CFS) usw. Dort befindet sich auch das

Leercontainerlager. Links hoch in Abb. 4 erkennt man das LKW-Gate. Hier checken die

ankommenden LKWs ein, die Container werden kurz auf Beschädigungen kontrolliert und ins

System aufgenommen.

Im Anschluss fahren die LKWs entsprechend ihrer Fahrorder, die sie am Gate erhalten haben,

ins Lager, wo die Container abgeladen und im Lager positioniert werden. Möglich ist auch,

daß der LKW gleich wieder einen neuen Container aufgeladen bekommt. Somit werden

unnötige Wartezeiten vermieden. Die operativen Belange des in Betrieb befindenden

Containerterminals vom Astakos werden in Kap. 4 analysiert.

3.2. ICT Infrastruktur und Technologieplattformen

Moderne Containerterminals investieren in Computer-, Anlagen- und Automatisierungs-

technologien (ICT: Information and Communication Technologies), um ihre Leistung und

Kapazität zu steigern. Der Einfluß der ICT Infrastruktur auf die Leistung von Hafenterminals

ist bereits von KIA u.a. (2000) bestätigt worden. Auch im Fall des neuen Astakos Seehafens

wurde die Bedeutung einer integrierten elektronischen Datenverarbeitungsplattform schnell

erkannt. Die Entwicklung eines Computersystems zur Unterstützung des operativen

Hafenbetriebs hat bereits anhand der Projektdaten während des Hafenbaus begonnen.

Oberstes Ziel war, eine vollständig computerbasierte Technologieplattform zu entwickeln, die

alle Funktionen, die im Hafen durchgeführt werden, integriert und unterstützt. Diese

elektronische Plattform ist um einen SCM- und Logistikkern der Firma Mantis Informatics

mit dem Namen Logistics Vision Suite III® entwickelt worden und ist auf die spezifischen

Situation und Gegebenheiten des Astakos Hafens angepasst.

Die elektronische Plattform umfasst fünf (5) Subsysteme (Module), die im Folgenden erwähnt

und kurz beschrieben werden. Die Entwicklungsphase der einzelnen Systemkomponenten ist

bereits abgeschlossen und das System befindet sich nun in der Testphase, wobei die

Funktionalität der einzelnen Module getrennt getestet und oft mit den Erkenntnissen aus der

Betriebspraxis erweitert wird.


a. Eingangs/-Ausgangskontrolle

Dieses Software(SW-)modul empfängt und verarbeitet alle wichtigen Schiffs- und LKW-

Daten, einschließlich Containerdaten, die für die Verwaltung der Waren bzw. Container

wichtig sind. Dadurch können die beladenen LKW-Transporter zu den entsprechenden

Entladepositionen im Containerterminal geführt werden, während ihre Route an festgelegten

Kontrollstellen per RF- oder Barcodesysteme in Echtzeit kontrolliert wird. Die genauere

Funktionsweise dieses Subsystems in der Praxis des Astakos Containerterminals wird in Kap.

4.5.2 gegeben.

b. Containerterminalverwaltung

Mit Hilfe dieses SW-Moduls wird der Containerfluß innerhalb des Containerterminals

überwacht und verwaltet. Jedes Container wird per Radio Frequenz (RF-)Systeme erfasst und

elektronisch in der internen Datenbank aufgenommen. Das System verfolgt die Bewegungen

aller Container vom Eingangstor bis zum Ausgangstor des Hafens, verwaltet das

Containerlager und kennt zu jedem Zeitpunkt die exakte Position jeden Containers. Kap. 4

zeigt die wichtigsten Facetten des Systems.

c. Container-Frachtstationverwaltung (CFS-Verwaltung)

Diese Software unterstützt die CFS-Verwaltung bei den Vorgängen des Öffnens bzw. Ladens

eines Containers und der logistischen Abwicklung der Fracht vom Schiffs-/LKW-Transport

bis zur Endabgabe beim Kunden. Die CFS-Verwaltung umfasst ein komplettes

Warehousemanagementsystem. Typische Logistikdienste, die mit diesem Modul abgedeckt

werden sind: Frachtzusammenstellung (engl. consolidation), Direktabgabe (engl.

crossdocking), Palettieren (engl. palletizing) und Beschriftung (engl. labeling).

d. Third Party Logistik (3PL)

Durch dieses SW-Modul werden alle Prozesse abgedeckt, die in einem Vertriebszentrum

eines 3PL-Unternehmens abgewickelt werden, z.B. Annahme, Lagerung, Scheduling,

Palettierung, Beschriftung, Reporting, Inventarisierung. Dabei erstellt das System anhand der

verfügbaren Daten alle notwendigen Formulare, die in einer geeignet strukturierten

Datenbank verwaltet werden.

e. Ro-Ro Depotverwaltung

Dieses Modul unterstutzt den Betrieb des Ro-Ro Terminals im Astakos Hafen und wird im

Rahmen dieser Arbeit nicht näher erläutert.


3.3. Technische Ausrüstung und Anlagen im Astakos Containerterminal

Aus dem Businessplan des Astakos Hafens und die Internetseite der Betreiberfirma, ASTAKOS

HOMEPAGE (2007), ermittelt man die technischen Eigenschaften des neuen Hafens. Die

wichtigsten Kennzahlen des Seehafens werden in Tab. 8 präsentiert. Es wird besonders auf

die im Vergleich zur Gesamtfläche bedeutend große Fläche des Industriegebietes

hingewiesen. Somit können Produktionsanlagen direkt am Hafen betrieben werden, um z.B.

die Gütertransportkosten zu verringern.

Tab. 8. Wichtige Kennzahlen für den Astakos Seehafen.

Eigenschaft Kennzahl (Einheit)

Gesamtfläche 2.043.300 m²

Fläche des Industriegebietes 1.663.000 m²

Hafengebiet 400.000 m²

Kailänge 2.300 m

Maximale Tiefe am Pier 16 m

Minimale und maximale Hafenbreite 450 m (min) - 1.200m (max)

Wendekreis 660 m Quelle: ASTAKOS HOMEPAGE (2007)

Das Containerterminal des Astakos Hafens befindet sich an der Werft V und umfasst Kai L

bis N. Das Containerterminal, dessen Bau in Dezember 2006 zu Ende war, befindet sich

bereits in einer Entwicklungs- bzw. Erweiterungsphase. Sowohl die Installation der

elektronischen Systeme (siehe Kap. 3.2) als auch wichtige operative Grundentscheidungen,

z.B. die Struktur des Yards (siehe Kap. 4.4.2), sind nicht vollständig abgeschlossen. Die

wichtigsten Spezifikationen des Astakos Containerterminals fasst Tab. 9 zusammen:

Tab. 9. Spezifikationen des Astakos-CT.

Eigenschaft Kennzahl (Einheit)

Fläche des CT 162.000 m²

Nutzfläche 145.000 m²

Kailänge 1.031,55 m

Stapelfläche 3.137 slots

Gesamtkapazität 12.548 TEUs

Tiefe am Pier -11 m bis -14,5 m

Schiffstypen 4te Generation Containerschiffe

Jährlicher Durchsatz 850.000 TEUs (max) Quelle: ASTAKOS HOMEPAGE (2007)


Dabei ist anzumerken, daß das Containerterminal theoretisch Post-Panamax-Schiffe

empfangen kann (siehe auch Tab. 1), bis zum Abschluss der Hafenerweiterung im Jahre 2010

werden jedoch aus Sicherheitsgründen lediglich Panamax-Schiffe bedient.

Das Containerterminal des Astakos Hafens, ist ein klein bis mittelständiges Containerterminal

mit einer Kapazität von 850.000 TEUs. Es verfügt über moderne und entsprechend seiner

Größe dimensionierte Ausrüstung und Krananlagen. Ein Teil der Ausrüstung befindet sich

zurzeit noch in der Bestellung, so daß viele operative Schwierigkeiten beim Betrieb des

Terminals entstehen, die in Kap. 4 näher erläutert werden.

Die technische Ausrüstung des Astakos-CT umfasst:

• Drei (3) 50-Tonnen Containerbrücken mit einer Reichweite von 16 Reihen, die auch

Post-Panamax-Schiffe bedienen können,

• Zwei (2) 30-Tonnen mobile Containerbrücken mit einer Reichweite von 35m,

• Dreizehn (13) RTG’s (z.Z. alle in Bestellung),

• Zehn (10) Greifstapler (drei davon in Bestellung),

• Siebenundzwanzig (27) LKW-Transporter.

Die bereits erwähnt, geht die Entwicklung des Astakos Hafens ständig weiter. So werden

Werft I und IV ausgebaut, um große Containerschiffe (>10.000 TEUs) empfangen zu können.

Die Seetiefe an diesem Hafengebiet wird mindenstens -16m betragen. Abgesehen davon,

bemüht sich Akarport S.A. neue Lagerhäuser im Hafengebiet zu bauen, um sowohl die

Lagerkapazität des Hafens zu erhöhen, als auch erweiterte 3PL Dienste anzubieten.

3.4. Wettbewerbsvorteile und -schwächen des Astakos Hafens

Der Astakos Hafen und das dazu gehörige Containerterminal sind erst seit einem Jahr im

internationalen Wettbewerb. TONGZON (2007) identifiziert eine Reihe von mehreren

Wettbewerbsparametern, die für moderne Häfen besonders von Bedeutung sind. Um im

nationalen und internationalen Wettbewerb bestehen zu können, in einem mit fast 10%

jährlich wachsenden Markt, muß Astakos interessierten Unternehmen eine Reihe von kosten-

und verwaltungsreduzierenden Vorteilen bieten.

Tab. 10 präsentiert eine SWOT-Analyse (engl. Akronym für Strengths (Stärken), Weaknesses

(Schwächen), Opportunities (Chancen) und Threats (Gefahren bzw. Risiken)) des Astakos

Hafens. Die SWOT-Analyse ist ein Werkzeug des strategischen Managements. Aus der

Kombination der Stärken/Schwächen- und der Chancen/Gefahren-Analyse, kann eine


Strategie für die Ausrichtung der Hafenstrukturen und der Entwicklung der Geschäftsprozesse

abgeleitet werden.

Tab. 10. SWOT-Analyse für den Hafen von Astakos.

Stärken 1. Neubau, moderne Anlagen und Systeme 2. Qualität der Dienstleistungen 3. Zollfreie Zone 4. Kostenvorteile bei gemeinsamer Benutzung

von Hafen und Industriegebiet 5. Lokal- und Nationalpolitik unterstützen die

Entwicklung des kombinierten Verkehrs 6. Minderung der Verwaltungslast 7. Staatliche Investitionszuschüsse

Schwächen 1. Kein Zugverkehr (Schienennetz voraussichtlich ab 2013) 2. Autobahn im Aufbau: „Ionische

Autobahn“ (Betrieb voraussichtlich ab 2013) 3. Keine Produktspezialisierung und

Streuung der Produktionsstätten in der Region

Chancen 1. Wachstum der Regionalökonomie 2. Weltweite Entwicklung des

Seetransportmarktes 3. Nachfrage nach Logistikzentren im

kombinierten Verkehr 4. Aussichtsreiche regionale ökonomische

Entwicklung im Dienstleistungsbereich 5. Konstruktion der „Ionischen Autobahn“ und des

lokalen Schienennetzes (Schienen-„Egnatia“)

Gefahren 1. Dynamische Entwicklung der Häfen in

der Nahe der Hauptstadt Athen (Lavrio, Piräus)


a. Stärken

Der größte Anteil des Handels im Mittelmeergebiet wird über den Seeweg transportiert.

Außerdem befinden sich wichtige Handelspartner Griechenlands (Italien, Frankreich und

Spanien) im so genannten Mittelmeerkorridor. Die Seeverbindungen zwischen den

Handelspartnern dieser Region bilden ein dichtes Netzwerk für den Ro-Ro und

Containertransport. Des Astakos Hafen befindet sich in einer strategischen geographischen

Position in der Nähe dieser Transportrouten (siehe Kap. 3.1). Der Wettbewerb zwischen den

Häfen der Region, darunter die Häfen von Patras und Gioia Tauro, trägt zur stetigen

Verbesserung der Qualität der angebotenen Dienstleistungen und der Hafeninfrastruktur bei.

Die angebotenen Dienste der Managerfirma AKARPORT S.A. umfassen unter anderem:

Containerterminaldienste, Speditionsdienste, 3PL Dienste und CFS Dienste. Die wichtigsten

Containerterminaldienste sind:

• Be-/Entladen von Im-/Exportcontainer

• Containerlagerung (inkl. Leer- und Kühlcontainer)


• Annahme und Abgabe von Container

• Containerwartung und –reparatur

Außerdem bietet Astakos verschiedene Modalitäten und Dienste an, die besonders wichtig

sind, um nationale und internationale Normen zu erfüllen und hohen Kundenanforderungen

zu genügen:

• Flexible Interaktion zwischen Hafengebiet und Industriegebiet

• Morderne Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT)

• Hohe Umweltschutzstandards

• Höchste Sicherheitsstandards

Spätestens seit dem Anschlag auf das World Trade Center am 11 September 2001 sind die

Sicherheitsvorkehrungen zum wichtigen Parameter beim Containerumschlag geworden. Dies

wird besonders deutlich in dem entsprechenden Report von FRITTELLI und LAKE (2006) für

den amerikanischen Kongress. Tab. 11 listet einige der wichtigsten Sicherheitssysteme, die

im Astakos Hafen Anwendung finden.

Tab. 11. Dienstleistungen des Astakos Seehafens.

# Dienstleistung

1 Automatisches Zugangskontrollsystem (Gate Access Control System)

2 Registrierung und ID-Kennung (für Personal und Gäste)

3 Kontrollturm mit Überwachungssystem und elektronischen Sicherheitsvorrichtungen

4 Verkehrsleitsystem für Schiffe (engl. Vessel traffic system, VTS)

Quelle: ASTAKOS HOMEPAGE (2007)

Außerdem, handelt es sich im Falle von Astakos um eine zollfreie Zone. Innerhalb dieser

Zone können Güter ohne Bezahlung von Zöllen und Abgaben vorübergehend gelagert

werden, eine Tatsache, die sich in Verbindung mit dem Industriegebiet innerhalb des

Hafenbereichs als besonders interessant herausstellt, wenn es um Güterproduktion oder

Vertreibung von Produkten geht.

Somit, können Unternehmen mit Produktionsstätten innerhalb des Industriegebietes, die

Vorteile des naheliegenden Hafens ausnutzten und somit halbfertige Importprodukte

vervollständigen. Dazu kann der Hafen als Güterverteilzentrum (engl. Logistics hub)

fungieren, um importierte Produkte in der gesamten Region über den Seeweg oder übers Land


zu vertreiben. Oft wird die Kombination beider Möglichkeiten von Unternehmen als

besonders wettbewerbsfähig gesehen.

Es muß noch darauf hingewiesen werden, dass sowohl auf lokaler als auch auf nationaler

Ebene, die Entwicklung des kombinierten Verkehrs unterstützt wird. Auf nationaler Ebene

wird mit dem griechischen Gesetz für Industriegebiete (gr. Ges. 2545/1997) die

Verwaltungslast bei der Unternehmensgründung erheblich gemindert. Zusätzlich bekommen

Unternehmen, die im Astakoshafen investieren, Investitionszuschüsse, die bis zu 60% der

Projektkosten abdecken (gr. Ges. 3299/2004).

b. Schwächen

Zu den wichtigsten Schwächen des Astakos Hafens gehört der ungenügende Zugang übers

Straßennetzwerk. Dazu existiert noch kein Zugverkehr. Diese deutlichen Nachteile werden bis

etwa 2013 bestehen, Zeitpunkt an dem sowohl die Ionische Autobahn als auch das

Schienennetz fertig gestellt werden.

Über den Astakoshafen werden sowohl Container als auch Bulk- und Allgemeine Ladung

transportiert. Als Nachteil für den Hafenbetrieb kann die fehlende Produktspezialisierung und

die Streuung der Produktionsstätten in der Region gezählt werden. Jedoch ist abzusehen, daß

innerhalb weniger Jahre nach der Expansion des Containerterminals in 2010, die Bulk-

Komponente des Hafens erheblich vom Containerterminalbetrieb überdeckt wird.

c. Chancen

Griechenland hat ein bemerkenswert hohes und konstantes Wachstum seit Mitte der 90er

Jahre vorzuzeigen (4,2 % im ersten 2007 Halbjahr). Allerdings, ist die Handelsbilanz des

Landes negativ, sowohl im Handelsvolumen als auch in dessen Wert, d.h. es wird viel mehr

importiert als exportiert. Volkswirtschaftliche Analysen in der Westgriechischen Region, wo

sich der Astakos Hafen befindet, enthüllen ein hohes ökonomisches Wachstumspotential. Die

wichtigsten Produkte der Region kommen aus der Landwirtschaft.

Basiert auf SWOT Analysen, es wird deutlich, daß der kombinierte Verkehr in der Region

unterstützt werden muß, um dieses Wachstumspotential vollständig auszuschöpfen.

Gleichzeitig müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden, um negativen Effekten aus dem

Anstieg des Handelsvolumens aus dem Weg zu gehen, z. B. Straßenstaus und

Umweltverschmutzung. Durch eine sorgfältig geplante Entwicklungsstrategie kann der

Astakos Hafen zum wichtigsten Handelstor Griechenlands werden.


Da der vollständige Ausbau des Schienennetzes (Westgriechenland verfügt heute über kein

ausgeprägtes Schienennetz) nicht früher als 2013 beendet sein wird, ist die Kombination von

See- und Straßentransport die einzige Möglichkeit für den kombinierten Verkehr. Trotz

Abwesenheit eines Schienennetzes Intermodalität wird erreicht durch Ro-Ro

(Horizontalumschlag mit eigenem Antrieb) und Lo-Lo (Horizontalumschlag mit Benützung

eines Hebezeuges) Operationen. Der Bau der Ionischen Autobahn wird zusätzlich dazu

beitragen, die zurzeit noch schwach ausgeprägte Landestransportkomponente weiter

auszubauen, die zum Chance der dynamischen Entwicklung des Astakos Hafens wird.

d. Gefahren

Eine akute Gefahr für den Astakos Hafen stellt die dynamische Entwicklung der Häfen in der

Nähe der Hauptstadt Athen dar. In Athen wohnt die Hälfte der Bevölkerung Griechenlands,

etwa 5 Millionen Einwohner. Diese Entwicklung favorisiert die Bildung von Versorgungs-

und Vertriebsketten in der Nähe des wichtigsten Konsumzentrums Griechenlands. Die Häfen

von Lavrio und Piräus, die sich in unmittelbarer Nähe befinden, können den Produktfluß für

diese Ketten unterstützen. Daraus folgt, daß Astakos Kostenvorteile und erweiterte

Dienstleistungen anbieten muß, um in einem rasant wachsenden Markt wettbewerbsfähig zu

bleiben.

Aus der SWOT Tabelle und der darauf basierenden Stärken/Schwächen- und

Chancen/Gefahren-Analyse folgt unmittelbar, daß der Astakos Hafen, aller Voraussichten

nach, eine positive und dynamische Zukunft vor sich hat.


4. Operative Planungsprobleme in Seehäfen Im Fokus dieser Arbeit stehen die operativen Planungsprobleme beim Betrieb eines

Containerterminals. Wie bereits in Kap. 2.4 vorgestellt, teilt man den gesamten Arbeitsablauf

innerhalb eines Containerterminals, d.h. von der Ankunft eines Schiffes bis zum Umschlag

der Container zwischen den verschiedenen Transportmodi, in fünf (5) Phasen. Bei jeder Phase

wird jeweils das entsprechende Planungsproblem diskutiert, wobei dieses zuerst theoretisch

vorgestellt und anschließend aus der Praxissicht von Astakos analysiert wird.

Moderne Containerterminals verwenden Optimierungsverfahren, Algorithmen und neue

Technologien, um ihre Leistung (z.B. Produktivität, Durchsatz, Lade-/Entladezeiten usw.) zu

verbessern. Die hohe Komplexität solcher Systeme und Methoden erfordert die Anwendung

wissenschaftlicher Ansätze. Objektive (mathematische) Methoden sind notwendig, um

operative Entscheidungen zu unterstützen, so daß die genannten Ziele erreicht werden

können.

Bevor, jedoch, die verschiedenen Konzepte und Algorithmen in der Praxis Anwendung

finden, müssen sie rechnerisch mittels Modellen und Simulationen evaluiert werden. Bei jeder

Planungsphase werden die neuesten und wichtigsten Verfahren aus der Literatur kurz

präsentiert. Außerdem erfordert der Betrieb eines modernen Containerterminals

Datenverarbeitung in Echtzeit. Der Grund dafür ist, daß viele Prozesse nicht exakt im Voraus

geplant werden können. Oft sind die vorhandenen Containerdaten unvollständig oder gar

falsch und werden erst bei Containerlieferung bekannt.

Ähnliches gilt auch für das Be-/Entladen der Container. Obwohl die Containerpositionen auf

dem Schiff im Voraus bekannt sind, so daß theoretisch eine Vorplanung (engl. stowage

planning) möglich ist, wobei die exakte Containerabfolge des Be-/Entladens und die

entsprechenden Kran/Staplerprozesse (engl. Jobs) kalkuliert werden, ist dies oft aufgrund

operativer Störungen nicht möglich.

Schiffe sind nicht starr am Pier gebunden und bewegen sich oft erheblich während der Be-

/Entladeprozesse, so daß der Terminaloperator in Verbindung mit den Schiffsoffizieren zu

jederzeit, die geplanten Containerbewegungen (engl. moves) verändern können, um optimale

Schiffsstabilität zu gewährleisten.

Im Folgenden werden die einzelnen operativen Phasen und die damit zusammenhängende

Problematik, sowohl theoretisch als auch praktisch diskutiert.


4.1. Ankunft des Containerschiffes

4.1.1. Vorstellung der Planungsprobleme bei der Ankunft eines Containerschiffes

Die Anlegeplanung (engl. berth allocation) stellt die erste Phase des operativen Betriebs eines

Containerterminals dar. GRASS (2007, S. 18f.) fasst einige effiziente Lösungen zur

Kapazitätsallokation in Seehäfen zusammen. Als wichtigste Allokationsmethoden für die

Vergabe von Pierpositionen (engl. slots) gelten:

a. Vergabe nach Prioritätsregeln wie z.B. First- Come- /First- Served (FCFS),

b. „Großvaterrechten“ Vergabe anhand vertraglich geregelter Anlegerechte,

c. Wettbewerbliche Vergaberegeln wie z.B. Slotversteigerung.

Quelle: KIM und MOON (2003, S. 542), modifizierte Darstellung

Abb. 5. Planungstabelle für die Anlegeplanung.

Abb. 5 zeigt einen Abschnitt einer typischen zweidimensionalen Planungstabelle für die

Anlegeplanung. Horizontal werden die Kai-/Piernummern aufgetragen und vertikal ist die

Tabelle in Zeitabschnitten, z.B. Stunden oder Tage, geteilt. Daraus bildet sich für jedes Schiff

ein Rechteck, dessen Größe je nach Schiffsgröße und Anlegedauer variiert. Innerhalb dieses

Rechtecks können die Identifikationsnummern für die Containerbrücken aufgetragen werden,


die das Schiff bedienen, um sicherzustellen, daß es nicht zu Überlappungen bei deren

Nutzung kommt. Jedes Schiff ist dabei eindeutig mit seiner IMO (International Maritime

Organisation) Nummer gekennzeichnet.

In der Regel wird ein geeigneter Anlegeplatz reserviert, eher ein Containerschiff im Hafen

ankommt. Gleichzeitig muß sichergestellt werden, daß die entsprechende Ausrüstung

vorhanden bzw. verfügbar ist. Meistens sind die Ankunftszeiten lange Zeit im Voraus

bekannt. Die Schiffsdaten werden dem Terminaloperator elektronisch (z.B. per E-mail oder

Electronic Data Interchange - EDI) oder per Fax bekannt gegeben.

Tab. 12. Literaturübersicht um das Thema „Anlegeplanung“.

Autor (Jahr) Algorithmen/Methoden Optimierungsziel Bemerkungen

GUAN und CHEUNG(2004)

- Baumsuche - Heuristik

Minimierung der Andockzeit Geeignet für große Dimensionen

GUAN u.a. (2002)

- Heuristisches Verfahren - Worst-case Analyse

Minimierung der Andockzeit Vorstellung des Planungproblems

IMAI u.a. (2001)

- Heuristische Prozedur basiert auf die Lagrange Relaxation - Mixed-Integer Programmierung (MIP)

- Nahezu optimale Anlegestellen - geringe Rechnungszeiten

Beschreibung der dynamischen Anlegeplanung

IMAI u.a. (2003)

Heuristisches Verfahren mit einem genetischen Algorithmus

Geringere Wartezeiten Anlegeplanung mit Prioritäten in Multi-User Container Terminals

IMAI u.a. (2005)

Heuristischer Algorithmus

Minimierung der Gesamt- servicezeit der Schiffe

Kontinuierliche Andockstellensuche in Multi-User Container Terminals

KIM und MOON (2003)

-Mixed-Integer Lineare Programmierung - Simulated-Annealing Algorithmus

Berechnung des Anlegestellen und -zeiten

Vergleich zwischen Simulated-Annealing Algorithmus und MIP Modell.

LEGATO und MAZZA (2001)

-Warteschlangennetz-modelle -Simulation diskreter Ereignisse

Minimierung der Gesamt- servicezeit der Schiffe

Visual SLAM Programmiersprache

NISHIMURA u.a. (2001)

Heuristisches Verfahren mit einem genetischen Algorithmus

Gute Lösung bei geringen Rechnungszeiten

Dynamische Anlegeplanung

PARK und KIM (2003)

-Integer Programmierung -Subgradienten Optimierung -Dynamische Programmierung

- Geringe Rechnungszeiten - Steigerung der CT Produktivität

Planungsmethode für Containerbrücken.


Da die Anlegeplätze endlich sind, legen die Schiffslinien besonderen Wert darauf, die besten

davon, d.h. in der Nähe des Yards, möglichst früh zu reservieren, um die Transportdistanz der


Container zu minimieren und eventuell Wettbewerbsvorteile gegenüber Konkurrenten zu

sichern. Die übertragenden Informationen, umfassen die technischen Daten der Schiffe

(Schiffsklasse, Länge, Breite, Tiefe), die benötigten Containerbrücken, Containerdaten und

Details für die Containerstapelung.

In der Literatur findet man viele Versuche, die Anlegeplanung zu optimieren. Dies

korrespondiert praktisch mit dem Versuch, die Summe der Transportdistanz aller Container

zu minimieren. Eine automatische und optimierte Anlegeplanung ist im Falle der verspäteten

Ankunft eines Containerschiffes besonders wichtig. In der Regel sind dann die Container auf

dem Yard oder bereits in der Pufferzone, so daß eine schnelle Reallokation des Anlegeslots

gefragt ist.

Tab. 12 listet acht (8) der neuesten Veröffentlichungen aus dem Forschungsfeld

„Anlegeplanung“ auf. Dabei werden die Autoren, die verwendeten Algorithmen, der

Anwendungsbereich und die entsprechenden Optimierungszeile genannt. In den meisten

Fällen werden heuristische Verfahren zur Problemlösung verwendet, wobei die Minimierung

der Anlegedauer als wichtigstes Ziel verfolgt wird.

4.1.2. Anlegeplanung im Astakos Containerterminal

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde als erstens der Prozess der Anlegeplanung im Hafen

von Astakos untersucht. Astakos verwendet ein traditionelles FCFS Prinzip. Dadurch wird

eine möglichst hohe und stetige Auslastung des Containerterminals gesichert. Außerdem wird

versucht, das Nichtnutzen einiger Pierpositionen zu minimieren.

Als Nachteil dieser Methode werden in GRASS (2007, S. 19) die längeren Wartezeiten für die

Feederschiffe genannt. In Astakos läuft die Abfertigungsanmeldung über ein

Verkehrsablaufsystem, das den ankommenden Schiffen direkt einen Platz in der

Warteschlange zuordnet. Dieses System ist ein Teil der elektronischen ICT-Plattform, die in

Kap. 3.2 beschrieben wird. Der zugrundeliegende Prozess wird als Flußdiagramm in Abb. 6

dargestellt.

Nachdem das mögliche Ankunftsdatum und die voraussichtliche Anlegedauer eines

Containerschiffes von der Schiffslinie durchgegeben ist, wird im System ein Eintrag mit den

relevanten Daten generiert, z.B. Ankunftsdatum, Cargotyp, Anlegestelle und benötigte

Ausrüstung usw. Abhängig von der Größe und Typ des Containerschiffes, sucht die

entsprechende Systemkomponente eine passende Anlegestelle aus. Dabei wird auch


untersucht, ob die Distanz zum Yard optimal ist, d.h. es wird eine Minimierung der

Transportdistanzen für die Container angestrebt.

m Quelle: eigener Entwurf

Abb. 6. Flußdiagramm der Anlegeplanung im Astakos-CT.

Anschließend wird geprüft, ob die Containerbrücken, die benötigte Ausrüstung, sowie das für

die Be/-Entladung des Schiffes geeignete Personal zur Verfügung stehen. Ist das nicht der

Fall, dann muß eine Neuplanung dieser Betriebsmittel erfolgen. Bei positiver

Systemmeldung, werden sowohl die Anlegestelle als auch die Betriebmittel für das

entsprechende Schiff und den gewünschten Zeitraum reserviert.

Das Ergebnis dieser Prozedur steht als neuer Eintrag in der Planungstabelle und als Vorgabe

dem Terminaloperator zur Verfügung. Der Terminaloperator kann die einzelnen

Planungsparameter solange verändern, bis das Ergebnis akzeptiert wird. Zum Schluß werden


die Hafenbehörden (Grenzschutz, Zoll usw.) über das erwartete Ankunftsdatum des

Containerschiffes informiert.

Das beschriebene Verkehrsablaufsystem befindet sich zurzeit in der Testphase, so daß die

genannte Prozedur manuell oder semiautomatisch abläuft, d.h. das System wird lediglich zur

Visualisierung des Pierzustandes verwendet.

4.2. Be- und Entladeplanung

4.2.1. Vorstellung der Planungsprobleme beim Laden/Entladen von Containern

Die Be-/Entladeplanung (engl. stowage planning) wird überwiegend von der Schiffslinie

durchgeführt, denn um diese durchzuführen, müssen die Positionen der Container im Schiff

bekannt sein. Ziel der Ladeplanung ist, die Bewegungen (engl. moves) der Containerbrücken

zu optimieren, wobei als wichtigste Rahmenbedingung die Erhaltung der Schiffsstabilität gilt.

Das Planungsergebnis wird per EDV an das Containerterminal gesendet und liegt dem

Terminaloperator als Vorgabe und beim Ladeprozess vor. Abb. 7 zeigt die grobe Struktur

eines Ladeplans mit Hilfe eines horizontalen und vertikalen Querschnittes an einem typischen

Containerschiff. Jeder Container nimmt eine spezifische Position innerhalb des Schiffes, die

durch drei Zahlen exakt bestimmt wird: Laderaumabteil (engl. bay), Lage (engl. tier) und

Reihe (engl. row). Dabei bilden zwei Laderaumabteile einen Laderaum.

Container werden in Klassen nach Länge, Art, Gewicht, Sicherheitsniveau und Zielhafen

unterteilt. Containerklassen mit speziellen Attributen gehören zu spezifischen Stellen im

Schiff, sogenannte Slots. Mit Hilfe dieser Leitlinien, kann der Terminaloperator, in

Zusammenarbeit mit den Schiffsoffizieren, in Echtzeit über die Be-/Entladung der einzelnen

Container entscheiden.

Bei der Planung sind verschiedene Optimierungsziele möglich:

a. Maximierung der Produktivität der Containerbrücken.

b. Minimierung der Umstapler-Bewegungen (engl. Reshuffles)

Umstapeln passiert, wenn unnötige Containerbewegungen stattfinden, d.h. wenn ein

Container erreicht werden muß, der nicht die oberste Position im Containerstapel besetzt. In

diesem Fall müssen die darüber liegende Container zuerst bewegt werden. Solche,

unproduktive, Containerbewegungen kosten Zeit und verlangsamen den Beladungprozess.

Außerdem wird dies in erhöhten Kosten übersetzt, da in den meisten Containerterminals per

Containerbewegungen abgerechnet wird.


Quelle: WILSON u.a.(2001, S. 138), modifizierte Darstellung Abb. 7. Containerladeplan.

Der Prozess der Be-/Entladeplanung kann unter bestimmten Voraussetzungen optimiert werden:

• Sämtliche Container sind bereits im Yard positioniert,

• Sämtliche Containerdaten sind bekannt,

• Der Ladeplan des ankommenden Schiffes liegt vor.

Die Optimierung der Be-/Entladeplanung hängt direkt mit der Minimierung der Umstapler-

Bewegungen zusammen und kann zu einer Zeit stattfinden, wenn die Auslastung der

Betriebsmittel im Terminal (Transporter, Kräne) gering ist. Alternativ ist für die Schiffslinien

mit exakt bekanntem Zeitplan auch möglich, die Exportcontainer am entsprechenden Pier in

optimierter Reihenfolge zu puffern, um dadurch die Ladezeiten zu minimieren. Im täglichen

Terminalbetrieb jedoch findet der Be-/Entladungsprozess selten im Voraus, d.h. offline, statt.

Der Terminaloperator konfrontiert sich mit einer ständig wechselnden Situation.


In Containerterminals ohne Ent-/Ladezonen (engl. buffers), kann die hohe Produktivität der

Containerbrücken nur gewährleistet werden, wenn die Container in einer nach dem Ladeplan

gewünschten Reihenfolge von den Transportern am Pier geliefert werden, d.h. die

Ladesequenz muß mit der Liefersequenz übereinstimmen. Ein solch hoher Grad an

Synchronisation zwischen Containerbrücken und horizontalen Transportmitteln ist selten

gegeben. Dadurch entstehen Verzögerungen und Wartezeiten, die die Kranproduktivität

senken und die Andockzeiten der Schiffe erhöhen können.

Es gibt viele Gründe für die oft mangelnde Synchronisation zwischen Containerbrücken und

horizontalen Transportmitteln, z.B.:

• Umstapler-Bewegungen,

• Verteilung der Container im Yard (verschiedene Transportdistanzen),

• Spezialausrüstung oder –handling,

• Fähigkeit der Transporter- /Kranfahrer,

• Technische Defekte oder unvorhergesehene operative Störungen.

Solche Effekte können den Ladeprozess stören und die Ladesequenz wenig oder erheblich

ändern. Aus diesem Grund können Transportzeiten nicht exakt kalkuliert werden, selbst wenn

Fahrerlose Transportfahrzeuge (AGVs) eingesetzt werden.

Aus obigen Gründen berechnen moderne Informationssysteme die Ladesequenz nicht im

Voraus, sondern führen die Planungsberechnungen in Echtzeit durch. Der von der Schiffslinie

entwickelte Ladeplan fungiert dabei als Vorgabe und Entscheidungshilfe. Nach der Ankunft

eines Containers am Pier wird ihm ein entsprechender Slot auf dem Schiff zugewiesen. Unter

Umständen kann sich die Containereihenfolge ändern, um z.B. einen schweren Container

zuvor im Schiff zu platzieren.

Dabei kooperieren die Schiffsoffiziere eng mit dem Terminaloperator und das jeweilige CT-

Personal. Daraus folgt, daß der endgültige Ladeplan erst feststeht, wenn alle Container im

Schiff beladen sind. Kooperation zwischen CT-Personal und Schiffsoffizieren ist wichtig, um

sicherzustellen, daß zu jeder Zeit und bei jeder Kranbewegung, das Containerschiff stabil im

Wasser liegt. Aus diesem Grund müssen schwere Container wenn möglich weit unten gestaut

werden, leichtere Container werden auf höheren Lagen positioniert.

Beim Ladeprozess muß mit den Containern begonnen werden, deren Bestimmungsort der

letzte Hafen auf der Route ist. Diese Container werden tief nach unten im Schiff positioniert.


Tab. 13. Literaturübersicht für die Be-/Entladeplanung.

Autor (Jahr) Algorithmen/Methoden Optimierungsziel Bemerkungen AMBROSINO und SCIOMACHEN (2003)

Binäre Lineare Programmierung

Integrierte Ansicht des Exportcontainerflusses und des Logistischen Prozesses

“pre-marshalling” und “sort and store” Strategien

AVRIEL u.a. (1998)

-Binäre Lineare Programmierung - Heuristisches Verfahren “Suspensory Heuristic“

Minimierung der Umstapler-Bewegungen (engl. shifts)

Betrachtet lediglich eine simplifizierte Version des Planungproblems

AVRIEL u.a. (2000)

“coloring of circle graphs” Problem

Minimierung der Verlagerungskosten

Betrachtung des Verlagerungsproblems (engl. shift problem)

BISCHOFF (2006)

Heuristisches Verfahren “construction heuristic” innerhalb eines Suchalgorithmus

Parameteroptimierung

-Verwendung einfacher Aufstellungsregeln -Übertrifft andere Ansätze

DUBROVSKY u.a. (2002)

Genetischer Algorithmus

Minimierung der Umstapeloperationen

Lösung des allgemeinen Planungsproblems

GIEMSCH und JELLINGHAUS (2003)

Mixed-Integer-Programmierung


Viele Randbedingungen

IMAI u.a. (2002)

Lineare und Integer Programmierung


-LOLO Containerschiffe -1 Schiff/Containerstapel

KALCZYNSKI und DABROWSKI (2004)

-Agent-basierte Heuristik -Verteilter Suchalgorithmus

-Minimierung der Transportkosten -Fristeneinhaltung

Lösung des “Knapsack Multicontainer” Problems

KANG und KIM (2002)

Heuristik basiert auf: - Transportation Simplex Methode -Baumsuch-Algorithmus

- Zeitminimierung für Kranbewegungen - Einhaltung der Schiffsstabilität

Problemunterteilung und Lösung der Subprobleme

KIM und PARK (2004)

- Mixed-Integer Programmierung - Heuristischer “branch & bound” Suchalgorithmus

Optimierung der Containerbrücken-bewegungen

Containerbrücken-planung

KIM u.a. (2004)

“beam search” Suchalgorithmus

Maximiere Betriebseffizienz der Containerbrücken und Transportkräne


LI und VAIRAKTARIS (2001)


Zeitoptimierung für Be-/Entladen der Container

Rechnerische und analytische Auswertung des Algorithmus

NARASIMHAN und PALEKAR (2002)

- Integer Programmierung - Heuristische “Branch & bound” Methode

Zeitminimierung bei der Schiffsbeladung

Effektive Heuristik für größere Probleme

WILSON und ROACH (2000)

Heuristische Methodologie

Gute Lösungen in akzeptablen Rechenzeiten


WILSON u.a. (2001)

Heuristik, Tabu-Suche

Gute Lösungen in akzeptablen Rechenzeiten

Optimale Container-positionierung im Schiffsladeraum



Wenn Pufferzonen verwendet werden, müssen sich diese Container in den höheren Lagen im

Stapel befinden. Dadurch wird unnötiges Umstapeln vermieden.

Die technischen Daten der Containerbrücken spielen bei der Be/-Entladeplanung auch eine

wichtige Rolle. Die Allokation der Containerbrücken an die Schiffe bzw. Schiffssektionen ist

bereits in Kap. 4.1 erörtert worden. Je nach Schiffsgröße und Containerklasse werden

verschiedene Krantypen verwendet. Deren Geschwindigkeit, Auslastung und Durchsatz trägt

maßgeblich zur Einhaltung der von der Be/-Entladeplanung vorgegebenen Ziele.

Tab. 13 enthält fünfzehn (15) der neuesten Veröffentlichungen, die das operative

Planungsproblem des Be/-Entladens von Container von/aus einem Schiff diskutieren. Lineare

und Mixed-Integer Programmierung (MIP) wird zur Modellierung verwendet. Heuristische

und metaheuristische Verfahren werden überwiegend zur Problemlösung eingesetzt. Die Güte

dieser Methoden wird auch rechnerisch anhand von Beispielen (engl. case studies) getestet,

wobei Lösungen mit Rechenzeiten in der Größenordnung von wenigen Minuten als

akzeptabel angesehen werden. Dabei versuchen die Autoren die Umstapler-Bewegungen, die

Transportkosten oder die Servicezeit des Schiffes zu minimieren.

4.2.2. Be- und Entladeplanung im Astakos Containerterminal

Im Astakos Seehafen wird zwischen Be- und Entladeplanung unterschieden. Ein reines Be-

oder Entladen eines Containerschiffes gibt es jedoch selten. Oft werden an einem Schiff beide

Operationen hintereinander oder gleichzeitig durchgeführt.

a. Verladen eines leeren Schiffs

Es ist bereits erwähnt worden, daß die Schiffslinie die Liste der Container, die auf dem Schiff

beladen werden sollen, an das Containerterminal sendet. Diese Liste ist oft unvollständig,

kann Fehler enthalten bzw. verschiedene Daten können sich ändern. Im Astakos werden

Pufferzonen möglichst in der Nähe der anzudockenden Schiffe verwendet, um den

Ladeprozess der Container zu beschleunigen und die Ladezeit zu minimieren.

In einer Vorbereitungsphase, wenn gerade die Betriebsmittelauslastung im Terminal nicht

allzu hoch ist, kann der Terminaloperator die Container vom Yard in die Pufferzone

transportieren lassen. Diese werden nach dem LIFO Prinzip angeordnet, d.h. schwere

Container werden hoch gestapelt, damit sie später zuerst im Schiff platziert werden und

dessen Stabilität im Wasser erhöhen. Dabei verfolgt man das Ziel, die Ladezeiten zu

minimieren. Es muß jedoch darauf aufmerksam gemacht werden, daß diese Methode einen

Umladevorgang mehr pro Container verursacht und somit zu höheren Gesamtkosten führt.


Bei der Verladung der Container arbeitet das CT-Personal mit den Schiffsoffizieren

zusammen. Die Schiffsoffiziere haben dabei das Endwort und tragen die Verantwortung für

die endgültige Position eines Containers im Schiff. Beide Seiten verfügen über einen

Schiffsladeplan, wobei die Slotpositionen nach Containerklassen belegt werden. Wenn der

Ladeplan rechtzeitig vor dem eigentlichen Ladeprozess von der Schiffslinie durchgegeben

wird und sämtliche Daten der zu beladenen Container vorliegen, dann ist die elektronische

Plattform des Hafens in der Lage, einen Ladeplan zu berechnen, wobei die Container optimal

in der Pufferzone sortiert sind.

b. Entladen eines vollbeladenen Schiffes

Auch im Falle eines vollbeladenen Schiffes, sendet die Schiffslinie im Voraus an das

Containerterminal eine Liste mit den Containerdaten. Der Belegungsplan steht fest und jede

Containerposition im Schiff ist bekannt. Die Optimierung ist bereits von der Schifflinie bzw.

im letzten angefahrenen Hafenterminal durchgeführt worden. Wenn ein Containerschiff in

Astakos anlegt, werden die Container entladen und je nach Zielrichtung und -ort entsprechend

gehandelt. Beim Entladevorgang bestimmen die Schiffsoffiziere die Entladesequenz und

tragen die Verantwortung dafür, daß das Schiff zu jederzeit stabil im Wasser ist. Container

können per Feederschiffe auf dem Seeweg oder per LKWs auf dem Landesweg weitergeleitet

werden. Wenn Container innerhalb kurzer Zeit auf Feederschiffe weiter transportiert werden,

werden sie in die entsprechenden Pufferzonen am Pier geleitet und geordnet. Ansonsten

werden Container zum Yard transportiert und nach den Prozedur in Kap. 4.2.2 gestapelt.

Alternativ, werden Container zum CFS transportiert und entleert.

c. Be-/Entladen eines Schiffs

Im Normalfall werden an einem Containerschiff sowohl Lade- als auch Entladeoperationen

durchgeführt, wobei oft zuerst das Entladen des Schiffes stattfindet. Wenn zwei

Containerbrücken gleichzeitig am einen Schiff operieren, können Lade- und

Entladeoperationen gleichzeitig durchgeführt werden. Auch hier trägt die Schiffslinie die

Hauptverantwortung für die Bestimmung der Jobsequenzen. In diesem Mischfall werden

beide vorige Prozesse kombiniert, wobei man aus der Praxis festgestellt hat, daß wenig

Optimierungsraum hinsichtlich Servicezeitminimierung oder Kostenminimierung gegeben ist.

Optimierung kann dadurch erzielt werden, wenn man Container geeignet (nach LIFO) puffert

und das nur dann, wenn die entsprechenden Containerdaten zur Verfügung stehen. Das

Flußdiagramm in Abb. 8 zeigt die wichtigsten Schritte des Entladevorgangs im Astakos


Containerterminal. Die Schiffs- und Containerdaten werden von der entsprechenden

Softwarekomponente verarbeitet und ein Entladeplan wird erstellt.


Abb. 8. Entladevorgang im Astakos-CT.

Der Plan steht dem Terminaloperator und dem Betriebspersonal im Terminal als

Entscheidungshilfe zur Verfügung. Die Schiffslinie (Schiffskapitän und -offiziere) wird

immer bei der Wahl des zu entladenden Containers konsultiert. Der eigentliche

Entladevorgang beginnt nur, wenn beide Seiten ein positives Signal geben. Im Gegenfall

ändert man den Entladeplan und wählt den Container, der am nächsten auf der Liste steht.


4.3. Containertransport vom Schiff zum Stapel und umgekehrt

4.3.1. Vorstellung der Planungsprobleme beim Containertransport

Der Containertransport besteht aus zwei Komponenten. In dieser Arbeit werden diese als

primärer, d.h. vom Pier zum Yard oder umgekehrt, und sekundärer Containertransport, d.h.

vom Yard zum LKW/Zug oder umgekehrt, bezeichnet.

Der Primärtransport wird oft hinsichtlich der Beladezeiten optimiert. Das bedeutet, daß der

Transport auf die Kranoperation angepasst werden muß (siehe Kap. 4.2.1). Ein allgemeines

Ziel dabei ist, die Produktivität der Containerbrücken zu erhöhen. Produktivität hängt nicht

nur mit den technischen Daten der Containerbrücken zusammen. In der Praxis stellt man

einen geringeren Durchsatz fest. Verantwortlich dafür sind Umstapler-Bewegungen, operative

Störungen, Staus beim horizontalen Transport usw.


Abb. 9. Strategien für den Containertransport.

Produktivität läßt sich nicht unbedingt durch den Einsatz von mehr Transportmitteln erhöhen.

Laut STEENKEN u.a. (2004, S. 26) steigt die Wahrscheinlichkeit von Engpässen beim Einsatz

der Containerbrücken sogar überproportional mit der Zahl der Transporter oder deren

Geschwindigkeit. Es gibt zwei grundlegende Strategien, um die Containerbrücken zu

versorgen, siehe auch Abb. 9:


a. Einfache Allokation Im einfachsten Fall bedienen Transporter eine einzige Containerbrücke und transportieren

entweder Importcontainer vom Pier zum Yard, oder Exportcontainer vom Yard zur

Containerbrücke. Der Importcontainertransport läßt sich nicht weiter optimieren. Leerfahrten

sind hier unumgänglich. Die entsprechende Optimierung hat bereits bei der Auswahl der

geeigneten Yardposition stattgefunden (siehe auch Kap. 4.4). Der Exporttransport hat jedoch

Optimierungspotential. Im Allgemeinen, wie bereits in Kap. 4.2.1 diskutiert, ist die

Lieferreihenfolge der Container nicht mit der Ladesequenz identisch. Der Prozess läßt sich

insofern optimieren, wenn es gelingt, die Transportplanung dem Ladeplan anzupassen. Mit

anderen Worten, die Reihenfolge der Transportaufträge wird ständig überwacht und bei

Bedarf verändert, so daß der Ladeplan einbehaltet werden kann.

b. Poolbetrieb Komplizierter ist der Fall, wenn Transporter mehrere Containerbrücken versorgen. Diese

können sich im Lade- oder Entladezyklus befinden. Dieser Betriebsmodus ist komplexer und

umfasst Containertransporte von mehreren Schiffen zum Yard und umgekehrt. In diesem Fall

kann es keine feste Allokation von Transportern zu bestimmten Containerbrücken geben.

Transporter operieren im sogenannten „Poolbetrieb“ und bedienen sowohl Lade- als auch

Entladevorgänge der Containerbrücken. Diese Methode ermöglicht es Leerfahrten erheblich

zu reduzieren, ist jedoch wegen der höheren Komplexität schwieriger zu managen.

Die Praxis größerer Containerterminals zeigt, daß fahrerlose Transportfahrzeuge immer im

Poolbetrieb eingesetzt werden, während bemannte Transporter (LKWs, Greifstapler usw.) an

einem Kran fest zugeordnet werden. Aus obiger Beschreibung wird deutlich, daß die

Containertransportplanung in der Regel dynamisch ist. Jegliche Optimierung muß in Echtzeit

erfolgen, da Unregelmäßigkeiten während der Lade-/Entladevorgänge auf der Schiffsseite

jederzeit zu abrupten Veränderungen der geplanten Containerreihenfolge führen können.

Typische Probleme dieser Art sind:

• Unterbrechung des stetigen Brückenbetriebs (operative Probleme, technische Defekte)

• Änderung der Containerreihenfolge (Schiffsstabilität, Verzögerungen beim

horizontalen Transport, Staus usw.)

Bei den Optimierungsversuchen verfolgt man ein zweifaches Ziel: einerseits die

Transportzeiten zu minimieren und andererseits die geplante Reihenfolge der Container beim

Lade/-Entladevorgang einzuhalten, so daß insgesamt die Servicezeit der Schiffe verringert

wird.


Tab. 14. Literaturübersicht für den Containertransport.

Autor (Jahr) Algorithmen/Methoden Optimierungsziel Bemerkungen BISH u.a. (2001)


Minimierung der Schiffsentladezeit

Transportmittelplanung

BISH (2003)

Heuristische Methode “TLS heuristic”

Minimierung der Servicezeit von Containerschiffen

Einfach implementierter Algorithmus

CHOO (2006)

-“large-scale linear interior point” Methoden -Ein Schiff: Heuristik, “branch & price” Methode - Mehrere Schiffe: Lagrange Relaxation, “branch-and-price” und Heuristik

Minimierung der Abfertigungszeit

Bestimmung der Reihenfolge des Be-/Entladens für die Containerbrücke

GAMBARDELLA u.a. (2001)

-Lokale Suchmethoden -Tabu-Suche - Simulation diskreter Ereignisse

Optimierte Betriebsmittelallokation und Reihenfolge des Be-/Entladens

Simulation zeigte akzeptable Lösungen

GRUNOW u.a. (2004)

- Heuristischer Algorithmus - Flexible Prioritätsregeln - MILP Modell

Qualität der Lösung und minimaler Rechenzeit

AGV-Anwendung in großen CT

HAEFNER und BIESCHKE (1998)

Technologieüberblick Optimierung der Effizienz und Produktivität der Transportsysteme

Analyse intelligenter Transportsysteme und moderner ICT

KIM und KIM (1999)

Mixed Integer Programmierung (MIP)

Minimierung der Gesamtförderzeit der Kräne

Eingeschränkte Lösung des Containertransport-problems

KIM und KIM (2003)

Heuristik: Genetischer Algorithmus, “Beam Search” Algorithmus

Minimierung der Containerhandlingzeit im Yard

Beide Algorithmen liefern nahezu optimale Ergebnisse für kleinere Probleme

KOO u.a. (2004)

Heuristischer Tabu-Suche- Algorithmus

Minimierung der Flottengröße

Effizientes Flottenmanagement

LIU u.a. (2000)

- Multiple-Attribute- Entscheidungsmethode - Simulation

Verbesserte Effizienz der Yard-Operationen

Vergleich zwischen AGVs und Förderfahrzeugen mit Linearantrieben

NISHIMURA u.a. (2005)


Produktivitätssteigerung im Terminal Kosten- und Zeiteinsparung

Dynamische Allokationsregeln von Fahrzeugen zu Containerbrücken

STEENKEN (2003)

-Heuristik: “Best Insertion” - Spezifische Algorithmen

Produktivitätserhöhung der Portalstapler

Just-in-time Lieferung Kombination von Import/Export Bewegungen

VAN DER MEER (2000)

- Last- und Zeitbasierte Regeln - Modifizierte First-Come- First-Served Strategie

Hohe Effizienz des Transportsystems

Steuerung von Transport-systemen



Tab. 14 bietet eine Literaturübersicht aus dem Bereich des in-situ Containertransports. Damit

ist der Containertransport innerhalb des Hafengebiets gemeint. Auch bei diesem operativen

Planungsproblem verwendet die Mehrheit der aufgelisteten Autoren heuristische Algorithmen

zur Problemlösung. Dabei verfolgen die Autoren verschiedene Optimierungziele. Die

wichtigsten davon sind: Minimierung der Servicezeit der Schiffe, Effizienz des

Transportsystems, Minimierung der Förderzeiten der Containerbrücken u.a.

4.3.2. Horizontaler Containertransport im Astakos Containerterminal

Der Containerterminal im Hafen von NAVIPE Astakos befindet sich im

Entwicklungsstadium. Viele der verwendeten Systeme und Komponenten sind entweder in

der Bestellungs- oder in der Testphase. Des Weiteren sind bis zum heutigen Standpunkt

(Februar 2008) keine festen Lieferungsverträge mit Schiffslinien abgeschlossen worden.

Insofern kann die herausgearbeitete strategische Planung für den Hafen keine vollständige

Anwendung finden. Gleichzeitig kann die entwickelte operative Planung nicht komplett

umgesetzt werden, da die Auslastung des Terminals noch relativ gering ist. Aus diesen

Gründen ist eine spezielle Planung für den horizontalen Containertransport noch nicht im

Einsatz. Sobald die CT-Auslastung gestiegen ist, wird man auch hier das Prinzip der

einfachen Allokation aus Kap. 4.3.1.a anwenden. Dabei bedienen Transporter eine einzige

Containerbrücke.

Es gibt Haupttransportrouten im Astakos Terminal, siehe auch Abb. 4:

a. vom Pier zum Yard und umgekehrt

b. vom Pier zum Umladeplatz und umgekehrt

c. vom Pier zum CFS

Der Umladeplatz ist ein Teil des Yards und dient als Pufferzone, um die Verladung der

Feeder zu beschleunigen. In Astakos werden die Container auf LKWs (engl. van carriers

oder chassis) transportiert. Wenn die Transportdistanzen hinreichend klein sind, werden

alternativ Greifstapler (engl. reach stacker) verwendet. Insgesamt operieren 27 LKW-

Transporter und 7 Greifstapler. Bei der Wahl des Transportsystems wurden die CT-

Auslastung und die Transportkosten berücksichtigt. Die Preise der technischen Ausrüstung

sind im Falle der LKW-Transporte niedrig. Gleichzeitig sind die Anforderungen an Fahrer

und CT-Personal relativ gering (einfache Handhabung, kleiner Wartungsaufwand) im

Vergleich zu Portalstapler (engl. straddle carrier). Aufgrund der z.Z. niedrigen Auslastung

und der verhältnismäßig kleinen Größe des Containerterminals, gibt es in Astakos noch keine

Pläne für die Einführung eines AGV-Systems.


4.4. Lagerung und Stapeln von Container

4.4.1. Vorstellung der Planungsprobleme des Container-Handlings

Die Zahl der umgeschlagenen Container wächst jährlich mit ca. 10%. Daraus folgt

unmittelbar, daß immer mehr Container innerhalb der Containerterminals verwaltet werden.

Während jedoch die Containerzahl immer weiter steigt, kann in der Regel der verfügbare

Lagerplatz (Yard) nicht entsprechend vergrößert werden. Aus diesem Grund hat die Studie

und Entwicklung von Lagerungsprozessen unter den fünf vorgestellten Betriebsoperationen

stark an Bedeutung gewonnen.

Im Allgemeinen werden Container in Blöcken oder Reihen auf dem Yard abgestellt und

gestapelt. Die exakte Position eines Containers im Terminal wird durch den Namen des

Containerterminals, die Block- oder Reihennummer, und drei weitere Zahlen (x, y, z), welche

die Position des Containers im dreidimensionalen Stapel darstellen, bestimmt. Container

können nicht beliebig hoch gestapelt werden. Abb. 10 zeigt die Skizze eines typischen Yards.

Die Container sind in Blöcken gestapelt und werden durch LKWs und RTG/RMG-Kräne in

Position gebracht.

Quelle: KIM u.a.(2004, S. 94), modifizierte Darstellung Abb. 10. Skizze eines typischen Yards (Draufblick). Die Zahl der Containerlagen wird durch deren maximales Gewicht und die verfügbare

Ausrüstung (Reichweite von Greifstapler, Portalstapler, Kräne) begrenzt. Der Yard wird oft in

verschiedenen Bereichen geteilt, gewöhnlich Bereiche für Import- und Exportcontainer,


Kühlcontainer, Container mit gefährlichem Inhalt, Leercontainer usw. Ein

Lagerplanungssystem muß entscheiden welchen Platz ein Container innerhalb des Yards

einnimmt, wobei jeder Slot nicht direkt zugänglich ist. Umstapler sind oft notwendig, um

einen Container in seine festgelegte Position zu bringen. Bei diesen, unproduktiven,

Bewegungen wird kostbare Zeit, eine der wichtigsten CT-Resourcen überhaupt, verbraucht.

Daten und Informationen über Schiffe und Container sind wichtig für eine gute

Lagerungsentscheidung. Der wichtigste Grund warum Umstapler häufig passieren sind

fehlende oder falsche Containerdaten. STEENKEN u.a. (2004, S. 22f.) gibt an, daß nur etwa 30

bis 40% der Exportcontainer- und 10 bis 15% der Importcontainerdaten fehlerfrei sind. Also

müssen Lagerungsentscheidungen oft auf Basis geringer oder fehlender Information getroffen

werden.

Pufferzonen am entsprechenden Pier werden errichtet, wenn die Minimierung der Beladezeit

eines Schiffes erwünscht ist. Innerhalb dieser Zonen stapelt man die Container nach dem

LIFO-Prinzip, das bereits in Kap. 4.2.2.a erläutert wurde. Der Gebrauch von Puffern kann

zwar die Zeit zum Beladen eines Schiffes minimieren, verursacht jedoch doppelt so viele

Containerumschlagvorgänge, zusätzlichen Transportaufwand im Yard, der zu Staus und

Verzögerungen führen kann und ist deshalb Kostenintensiv. Hoch ausgelastete

Containerterminals versuchen deswegen das Vorstapeln zu vermeiden, indem sie die

Container bereits auf dem Yard optimal abstellen. Es gibt grundsätzlich zwei Strategien, um

die Lagerplanung in einem Containerterminalyard durchzuführen.

a. „Yard zu Schiff“ Allokation

Die einfachste Strategie für ein Lagerplanungsystem ist die Allokation eines Yard-Bereichs

zu einem bestimmten Schiff. Die Größe des reservierten Bereichs hängt mit der Anzahl der

entsprechenden Im-/Export Container zusammen. Dieser Bereich kann in Import- und

Exportbereich unterteilt werden, wobei der Exportbereich weiter nach Zielhafen,

Gewichtsklasse usw. geteilt werden kann. Oft werden Container gleichen Typs im selben

Block gelagert. Dabei werden schwere Container höher gestapelt (siehe Kap. 4.2.2.a).

Für die Importcontainer wird eine entsprechend dimensionierte Fläche reserviert. Diese

Fläche kann weiter in Bereichen nach den existierenden Transportmodusoptionen unterteilt

werden. Alternativ kann man auf dem Yard einfach die Container nach Ankunftsdatum

sortieren.


Lagerplanung muß in Echtzeit durchgeführt werden, da in der Regel die notwendigen Daten

nicht verfügbar sind, um korrekte Lagerungsentscheidungen zu treffen. Diese Strategie

verbraucht oft unnötig viel Lagerfläche und führt zu einer hohen Anzahl von Umstaplern. Sie

wird in Fällen verwendet, wenn die Yardkonfiguration darauf abgestimmt ist bzw. der

Containerfluß im Terminal mit hinreichender Genauigkeit vorhergesagt werden kann.

b. „Yard zu Pier“ Allokation

Eine alternative Lagerungsstrategie besteht in der Kopplung von Yard-Bereichen zu

Andockstellen und nicht mehr zu bestimmten Schiffen. Ein Schiff wird nach Kap. 4.1 ins

System registriert und eine geeignete Andockstelle wird gewählt. Gleichzeitig wird eine

entsprechend dimensionierte Fläche im Yard reserviert. Innerhalb dieser Fläche werden

Container nach verschiedenen Kategorien (Schiffsname, Zielhafen, Gewichtsklasse usw.) in

Blöcken oder Reihen gestapelt. Die Bestimmung einer exakten Containerposition im Yard ist

dadurch nicht mehr notwendig, d.h. Containers aus einem bestimmten Schiff werden zufällig

im entsprechenden Yard-Bereich gelagert. Daraus ergibt sich eine höhere Auslastung des

Lagers bzw. einen höhere Kapazität. Schnellere Schiffsladezeiten sind durch die niedrigere

Anzahl von Umstaplern und geordnetes Vorstapeln möglich.

Um die Transportdistanzen zu minimieren, achtet eine spezielle Software darauf, die

Exportcontainer möglichst nah am entsprechenden Pier zu lagern. Die technischen Daten der

verfügbaren Ausrüstung sowohl für den Horizontaltransport (van carriers, chassis) als auch

für den Vertikaltransport (Portalkräne, Greifstapler, RTGs, RMGs) müssen genau bekannt

sein, so daß diese mit maximaler Effizienz und Auslastung eingesetzt werden kann. Dabei ist

besonders wichtig, die zur Verfügung stehenden Betriebsmittel geschickt miteinander zu

kombinieren, um Wartezeiten und Engpässen beim Transport zu verringen.

Ziel der Optimierungsversuche bei der Containerlagerung ist die Minimierung der Umstapler

und die Maximierung der Speicherkapazität des Yards. Lagerplanungssysteme müssen ihre

Berechnungen auf Echtzeitbasis durchführen, um sich ständig auf den Bedingungen auf dem

Yard anzupassen. Tab. 15 listet fünfzehn (15) relevante Veröffentlichungen aus der Literatur

zum Thema Containerlagerung und Yard-Planung. Die Komplexität dieser Probleme wird aus

den unterschiedlichen Optimierungszielen deutlich. Verschiedene Programmierkonzepte

werden zur Problemlösung verwendet, darunter Integer Programmierung, Dynamische

Programmierung, Mixed-Integer-Lineare Programmierung u.a. Für die Lösung des

Planungsproblems werden überwiegend (meta)-heuristische Algorithmen eingesetzt.


Tab. 15. Literaturüberblick für Containerlagerung und -stapeln.

Autor (Jahr) Algorithmen/Methoden Optimierungsziel Bemerkungen BOHRER (2005)

- Integer Programmierung. - Heuristische Prozeduren

Effizienzsteigerung des Containerflusses

Planung des RMG und RTG Betriebs

BONTEMPI u.a. (1997)

- Genetische Algorithmen - Taboo-Suche - Dynamische Programmierung

Entwicklung effizienter Strategien für Lagerung und Betriebsmittelallokation

Simulationsmethoden für ein Entscheidungs-unterstützungssystem

BOROS u.a. (2007)

Mixed-Integer Programmierungsbasierte Heuristic

Optimierung der Zykluszeit für die Entfernung der Leercontainer

Bestimmung der Yard-Kapazität

CHEN (1999)

- “pre-marshalling”, - “sort and store” Strategien

Minimierung der unproduktiven Bewegungen

Studie der Operationen im Yard und Lagerungs-strategien

CHU und HUANG (2005)

Entwicklung von Gleichungen

Verbesserte CT-Planung Containerhandling- Technologien, CT Expansion

CHUNG u.a. (2002)

-Mixed-Integer-Lineare Programmierung -Lagrange Dekomposition -“Successive piecewise- linear” Approximations- Methode

Minimierung der unerledigten Arbeiten am Ende eines Zeitabschnittes

Interblock Kraneinsatzproblem Methoden effizient für große Probleme

KHOSHNEVIS und ASEF-VASIRI (2000)

Simulation eines 3D CT Modells

Durchsatzverbesserung Hohe Platz- und Betriebsmittelauslastung

Automatisierungstechnologien für Containerhandling und -Lagerung

KIM und KIM (2002)

Kostenmodelle: - Deterministisches Modell - Stochastisches Modell

Optimale Lagergröße und Krananzahl Kostenminimierung für CT und Kunde

Präsentation verschiedener Kostenmodelle

KIM und PARK (2003)

-Mixed-Integer-Lineare Programmierung -Heuristische Algorithmen - Sub-Gradienten Methode

Effiziente Platzauslastung

Lagerplatzallokation für Exportcontainer

KIM u.a. (2003)

-Ablaufregeln -Dynamische Programmierung, -First-come-first-served -Nearest-truck-first-served

Service-Kosten-minimierung der ankommenden LKWs

Betrachtung eines einzigen Yard-Krans

LINN u.a. (2003)

Mixed Integer Programmierung (MIP)

Optimale RTG Auslastung

Entwicklung eines RTG Anwendungsmodells

NG (2005)

-Integer Programmierung -Dynamische Programmierung

Gesamtwartezeit-minimierung für LKWs

- Multiple-Kran-Planung - Inter-Kran Interferenzen

TRANBERG (2005)

-MIP -Last-in first-out Prinzip

Minimierung der gesamten Handlingzeit

Modellierung und Validierung

ZHANG u.a. (2002)

-Mixed-Integer Programmierung (MIP) -Lagrange Relaxation

-Arbeitslast minimieren -Gute Lösungen -Kurze Rechenzeit

Dynamischer Einsatz von RTGs

ZHANG u.a. (2003)

Mathematisches Programmierungsmodell “rolling-horizon”-Ansatz

Distanzminimierung zwischen Yard und Anlegestelle

Betrachtung des Platzallokationsproblems in CT



4.4.2. Stapeln und Lagerung von Container im Astakos Containerterminal

Die elektronische Plattform des Astakos Containerterminals ist entwickelt worden, um eine

automatische und optimierte Containerlagerung durchzuführen. Die „Yard zu Pier“

Allokationsstrategie aus Kap. 4.4.1.a wurde ausgewählt, um schnellere Lade-/Entladezeiten

zu erzielen, wobei oft zusätzliche Pufferzonen in der Nähe der Schiffe verwendet werden.

Beim regulären Betrieb wird das System in der Lage sein, Distanz- und

Transportzeitenminimierung durchzuführen. Diese Option ist jedoch z.Z. nicht aktiviert

worden, so daß die entsprechende Systemkomponente lediglich zur Visualisierung des

Yardzustandes und Lokalisierung der Containerpositionen verwendet wird.


Abb. 11. Containerlagerung im Astakos-CT (Importcontainer).

In Astakos-CT beginnt die Lagerungsprozedur mit der Identifikation der Containerdaten vom

Hafenpersonal (engl. tallyman). Per RF werden die Daten an den Systemserver gesendet und


der entsprechende Eintrag wird entweder bestätigt oder aktualisiert. Gleichzeitig wird der

Containerzustand kontrolliert. Bei festgestellten Mängeln, wird der Container per LKW oder

Greifstapler zur weiteren Prüfung in ein Speziallager gebracht. Im Normalfall wird der

Container zum Transport und Lagerung freigegeben. Diese Prozedur ist für Im- und

Exportcontainer identisch. Abb. 11 stellt die Prozedur für die Importcontainer dar. Sobald das

Lagerplanungssystem von Astakos einsatzbereit ist, wird es einen heuristischen Algorithmus

verwenden, um die endgültige Position des Containers im Yard zu berechnen.

Die wichtigsten Faktoren, die das Planungsergebnis des Algorithmus beeinflussen, sind:

1. Schiffs- und Containerdaten,

2. Transportdistanz zwischen Yard und Containerbrücke,

3. Mittlere Transportgeschwindigkeit von LKWs und Greifstapler,

4. Position der Container im Containerblock,

5. Endziel des Containers.

Diese Faktoren sind gewichtet im Algorithmus enthalten, der eine möglichst optimale

Containerposition im Yard berechnet. Die Effizienz des Algorithmus ist jedoch noch nicht

getestet worden. Zurzeit werden die Container in doppelten Reihen auf dem Yard gestapelt.

Die Container werden mit LKW an der Seite der Containerreihen transportiert und mittels

Greifstapler oder RTGs (noch in Bestellung) auf Position gebracht. Diese Yardkonfiguration

ermöglicht den freien Zugang der Greifstapler zu jedem Containerstapel und minimiert die

Planungsanforderungen bei der Erstellung der Lade-/Entladesequenzen. In einem weiteren

Schritt, wenn die Auslastung des Terminals zugenommen hat, wird der Yard in Blöcken

organisiert, die mittels 13 RTGs bedient werden sollen. Die Blöcke werden maximal 42

(Länge) x 7 (Breite) x 3 (Höhe), also 882 Container, enthalten.

Die errechnete Containerposition kann sich in der Transshipment-Zone (Umladezone oder -

bereich), im Yard oder im CFS befinden. Die Container in der Transshipment-Zone werden

auf die Feeder-Schiffe umgeschlagen.

4.5. Intermodaltransport

4.5.1. Vorstellung der Planungsprobleme beim Wechsel des Transportmodus

Die Planung des Wechsels des Transportmodus, von See- auf Landtransport und umgekehrt,

ist die letzte Phase der operativen Planung in einem Containerterminal. Eine typische

Planungsstrategie ist, je nach Betriebszustand, eine bestimmte Anzahl von Transportern für


die Umladeoperationen zu reservieren. In einer alternativen Strategie wird ein Pool von

Transportern gebildet, die in jedem Bereich des Terminalbetriebs eingesetzt werden können.

a. Umschlag auf Schienenfahrzeuge

Umschlagvorgänge bei Schienenfahrzeugen werden gewöhnlich mittels RTGs und RMGs

durchgeführt, siehe Abb. 12. Die Container werden neben den Schienen kurzzeitig gepuffert

und per Portalstapler oder LKWs zwischen Schienenbereich und Yard oder umgekehrt

transportiert. Der Be-/Entladevorgang geschieht in analoger Weise wie bei den Schiffen, siehe

auch Kap. 4.2. Auch in diesem Fall steht ein Ladeplan zur Verfügung, der vorgibt, welcher

Container auf welchem Wagon positioniert ist. Ähnlich wie bei der Ladeplanung bei Schiffen,

hängt die exakte Position des Containers im Zug vom Zielbahnhof, Containertyp und

Gewichtsklasse ab.


Abb. 12. Intermodaltrasport in einem Seehafen-CT.

Der Ladeplan wird am Eisenbahnunternehmen erstellt und zum Containerterminal

elektronisch oder per Fax gesendet. In der Regel werden keine genauen Positionen für die

Container errechnet. Der Ladeplan enthält lediglich Anweisungen zur Positionierung von

Containern spezifischen Typs. Der Terminaloperator prüft die Anordnung der Container im

Yard und entscheidet, mit Hilfe des Lokführers, über die Position des Containers im Zug.


Auch hier muß die Transport- und Kranaktivität sorgfältig und in Echtzeit geregelt werden,

um Engpässe (Staus) und Wartezeiten zu vermeiden.

b. Umschlag auf Straßenfahrzeuge

Straßentransport wird mittels LKWs durchgeführt. Die LKW- und Containerdaten werden an

der Terminaleinfahrt überprüft und ins Computersystem aufgenommen oder aktualisiert. Das

Lagerplanungssystem des Terminals berechnet eine möglichst optimale Containerposition und

die LKWs fahren auf definierten Routen zum jeweiligen Be/-Entladebereich im Yard. Die

gesamte Palette der Vertikaltransportmittel wird verwendet, um den eingefahrenen Container

in den Containerblock abzustellen. Echtzeitoptimierung und dynamische Anpassung auf die

wechselnden Verkehrsbedingungen im Terminal ist gefragt. Die Optimierung umfasst die

Minimierung von Fahrtwegen und –zeiten, z.B. bei Verwendung von shortest-path-

Algorithmen, und die Verringerung von Leerfahrten.

Im Gegensatz zu den vorigen Phasen des Terminalbetriebs, existiert wenig aktuelle Literatur

zu den operativen Problemen, die beim Wechsel des Transportmodus entstehen. Eine

Übersicht liefert Tab. 16. Ein Grund dafür könnte die Ähnlichkeit des Prozesses mit der Be-

und Entladeplanung sein, siehe Kap. 4.2.1.

Tab. 16. Literaturübersicht für den kombinierten Verkehr.

Autor (Jahr) Algorithmen/Methoden Optimierungsziel Bemerkungen BERNAL (1997)

Transportkostenanalyse Hafen von Tarragona

Verbesserung des Dienstleistungsniveaus

Kostenanalyse für Bulk-Fracht

BOSTEL und DEJAX (1998)

- Binaere-Lineare-Programmierung - Heuristik

Optimierung der Containerallokation

Containerterminals fuer den Schienentransport

LINDSTAD und UTHAUG (2003)

Quantitativer Mathematischer Ansatz

Kosten- und Zeitvorteile für die Logistische Kette

Ro-Ro Technologie

NEWMAN und YANO (2000)

-Integer Programmierung -Heuristik

Minimierung der operative Kosten On-Time Lieferung

Schienentransport von Intermodalcontainern


4.5.2. Intermodaltransport im Astakos Containerterminal

Der Astakoshafen ist noch nicht mit dem Schienennetz verbunden. Der Zuganschluss wird

voraussichtlich im Jahre 2013 zur Verfügung stehen. Aus diesem Grund umfasst der

kombinierte Verkehr im Astakoshafen den Containerumschlag zwischen Straßen- (LKWs)

und Seetransport (Containerschiffe). Die Seekomponente des Transports wurde bereits in

Kap. 4.1.2 erläutert. In diesem Unterkapitel wird die Komponente des Landestransports im

Falle vom Astakos näher betrachtet. Je nachdem in welcher Richtung die Container


umgeschlagen werden sollen, unterscheidet man zwischen zwei Fällen: Export- und

Importcontainer (siehe auch Tab. 4).

a. Exportcontainer

Die Prozedur für die Behandlung der Exportcontainer im Astakos-CT wird als Flußdiagramm

in Abb. 13a dargestellt und beschreibt die Schritte, die der Ankunft eines mit Container

beladenen LKWs folgen. Nachdem die Ankunft registriert ist, wird ein Systemeintrag

gemacht, der die Fahrer-, Fahrzeug- und Containerdaten enthält. Nach der Abwicklung der

erforderlichen Formalitäten, d.h. die Dokumentenabfertigung mit den Hafenbehörden und der

Hafengesellschaft, passiert der LKW das Hafentor, wo die erste Sicherheitsprüfung

durchgeführt wird. Ein drahtloses Telekommunikationssystem (RFID, Radio Frequency

Identification) wird verwendet, um die Daten elektronisch aufzunehmen.

Der LKW fährt auf einem definierten Weg zum Containerterminal, wo seine Daten erneut

elektronisch geprüft werden und der Containerzustand kontrolliert wird. Diese doppelte

Prüfung stellt sicher einen Nachteil dar und führt zu Verzögerungen beim Entladeprozess.

Erst nach der zweiten Kontrolle und den Eingang ins Terminal generiert das System einen

sogenannten Auftrag (engl. task), d.h. einen Prozess, um den Container auf dem Yard

anzuordnen. Das System errechnet gleichzeitig, anhand der vorhandenen Daten, die

bestmögliche Lagerungsposition und reserviert die notwendigen Betriebsmittel (Personal,

Greifstapler, RTG usw.), um die Positionierung vorzunehmen.

Diese Prozesse laufen zeitlich parallel, so daß sobald der LKW den Entladebereich erreicht

hat, die Greifstapler und das Betriebspersonal bereits an der Stelle sind, um den

Entladevorgang durchzuführen. Anschließend verlässt der LKW das Containerterminal.

In einem weiteren Schritt wird die Intensivierung der Zusammenarbeit mit den

Speditionsunternehmen geplant. Der Einsatz verbesserter Containerlogistiksysteme von der

Speditionsseite ermöglicht die Entwicklung effizienter Fahrtpläne für die LKWs, so daß diese

nach dem Entladevorgang gleich einen Importcontainer mitnehmen. Dadurch lassen sich

Leerfahrten verringern und die Yardkapazität wesentlich erhöhen.

b. Importcontainer

Die Handhabung der Importcontainer wird in Abb. 13b als Flußdiagramm dargestellt und

beschreibt die Schrittfolge für die Verladung eines Importcontainers auf einen ankommenden

LKW. Der unbeladene LKW erreicht das Eingangstor und die Formalitäten werden erledigt.

Am Tor untergehen Fahrer und Fahrzeug eine Sicherheitsüberprüfung. Nach diesen


erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen generiert das System einen entsprechenden internen

Auftrag. Während der LKW durch das CT-Tor fährt, wird per LKW oder Greifstapler der

entsprechende Container aus dem Yard zum spezifischen Ladebereich gebracht. Auch hier ist

ein hohes Maß an Synchronisation erforderlich, um Wartezeiten zu minimieren. Anschließend

finden der Ladevorgang, die Schlusskontrolle und die Abfahrt des LKW statt.


Abb. 13. Intermodaltransport im Astakos-CT. a. Containerexport, b. Containerimport.


5. Zusammenfassung und Ausblick Der Containertransport boomt und der Wettbewerb zwischen Containerterminals wird sich in

den nächsten Jahren intensivieren. Containerterminals weltweit führen eine Expansions- bzw.

Modernisierungspolitik, um Betriebsvorteile und Strategische Wettbewerbsvorteile gegenüber

ihren Konkurrenten zu ergattern und somit erhöhte Marktanteile für sich zu sichern.

Die NAVIPE Astakos ist ein Multizweck-Seehafen mit einem expandierenden

Containerterminal. Seine geographische Position in der Nähe der wichtigsten

Seetransportrouten, seine modernen Anlagen und Systeme und eine Kombination von

weiteren Wettbewerbsvorteilen, darunter das Industriegebiet und die zollfreie Zone, machen

Astakos zum attraktiven Logistikzentrum in der süd-ost-europäischen Region .

Im Rahmen dieser Diplomarbeit sind die wichtigsten operativen Planungsprobleme moderner

Containerterminals untersucht und anschließend am praktischen Bespiel des Astakoshafens

erläutert worden. Diese Arbeit stellt eine neue Methodik vor, um die operative

Planungsproblematik übersichtlich und detailliert darzustellen. Der operative Betrieb eines

Containerterminals wird in fünf diskreten Phasen unterteilt. Jede Phase wird zuerst allgemein

analysiert und anschließend aus der Sicht der Betriebspraxis von Astakos betrachtet.

Als erste allgemeine Erkenntnis stellt man in Astakos erhebliche Abweichungen zwischen

Theorie und Praxis fest. Die Problembehandlung in der Literatur weicht oft signifikant von

den Methoden ab, die in Astakos verwendet werden. Einer der Gründe dafür liegt in der

Größe des Astakos Terminals, dessen Kapazität und Durchsatz nicht mit den in der Literatur

beschriebenen Studien größerer Containerterminals zu vergleichen ist. Aus diesem Grund

lassen sich im einfachen Modell eines unter Entwicklung stehenden Containerterminals, wie

Astakos, die meisten Optimierungsverfahren nicht anwenden.

Diese Unterschiede sollten jedoch geringer sein, wenn der Terminal expandiert und voll

ausgelastet ist. Mit der Erhöhung der Zahl der umgeschlagenen Container wird sich die

operative Planung in Astakos zwangsweise verändern müssen, wenn dieser weiter

wettbewerbsfähig bleiben soll. Neue Methoden und Algorithmen der operativen Planung

müssen jetzt schon geplant und getestet werden, damit sie bereits nach dem Abschluss der

Bauarbeiten umgesetzt werden können. Dies gilt speziell für die Phasen 3 (Horizontaler

Containertransport, Kap. 4.3.2) und 4 (Lagerung und Stapeln, Kap. 4.4.2), da in beiden Fällen

nur von provisorischen Lösungen gesprochen werden kann.


Des Weiteren wird nach dem Schienennetzanschluß im Jahre 2013 eine neue

Intermodalkomponente für den Landestransport zur Verfügung stehen. Eine Planung für den

Anschluß des Zugverkehrs mit dem Containerterminal existiert jedoch noch nicht und sollte

in einem nächsten Schritt mit hoher Priorität durchgeführt werden.

Schließlich ist es denkbar, daß nach Abschluß der Containerterminalsexpansion, die CT-

Komponente organisatorisch und verwaltungstechnisch vom sonstigen Hafen getrennt wird,

um als selbstständige Einheit betrieben zu werden bzw. an einem Global Operator veräußert

zu werden. Alternativ könnte ein erfahrener strategischer Partner gesucht werden, der die

erforderliche Erfahrung für die Betreibung eines modernen Containerterminals mitbringt.


Abbildungs- und Tabellenverzeichnis Abb. 1. Logistikweg und -dimensionen. ................................................................................... 5

Abb. 2. Logistische Wertschöpfungskette................................................................................. 6

Abb. 3. Struktur eines Containerterminals. ............................................................................... 9

Abb. 4. Hafenplan von Astakos. ............................................................................................. 16

Abb. 5. Planungstabelle für die Anlegeplanung...................................................................... 27

Abb. 6. Flußdiagramm der Anlegeplanung im Astakos-CT. ................................................. 30

Abb. 7. Containerladeplan....................................................................................................... 32

Abb. 8. Entladevorgang im Astakos-CT. ................................................................................ 37

Abb. 9. Strategien für den Containertransport. ....................................................................... 38

Abb. 10. Skizze eines typischen Yards (Draufblick). ............................................................. 42

Abb. 11. Containerlagerung im Astakos-CT (Importcontainer). ............................................ 46

Abb. 12. Intermodaltrasport in einem Seehafen-CT. .............................................................. 48

Abb. 13. Intermodaltransport im Astakos-CT. a. Containerexport, b. Containerimport. ...... 51

Tab. 1. Entwicklung der Containerschiffe. .............................................................................. 2

Tab. 2. Typische Maßnahmen zur Erhöhung der Containerterminaleffizienz. ......................... 3

Tab. 3. Kundenvorteile bei Verwendung von 3PL- und 4PL-Diensten. ................................... 8

Tab. 4: Definition: Import-, Export- und Transshipmentcontainer. ........................................ 11

Tab. 5. Containertransportsysteme.......................................................................................... 13

Tab. 6. Korrespondenz zwischen Transportsysteme und operative Phasen............................ 14

Tab. 7. Kai-Konfiguration im Astakos Hafen. ....................................................................... 17

Tab. 8. Wichtige Kennzahlen für den Astakos Seehafen. ....................................................... 20

Tab. 9. Spezifikationen des Astakos-CT................................................................................. 20

Tab. 10. SWOT-Analyse für den Hafen von Astakos............................................................ 22

Tab. 11. Dienstleistungen des Astakos Seehafens. ................................................................. 23

Tab. 12. Literaturübersicht um das Thema „Anlegeplanung“. .............................................. 28

Tab. 13. Literaturübersicht für die Be-/Entladeplanung. ....................................................... 34

Tab. 14. Literaturübersicht für den Containertransport........................................................... 40

Tab. 15. Literaturüberblick für Containerlagerung und -stapeln. ........................................... 45

Tab. 16. Literaturübersicht für den kombinierten Verkehr. .................................................... 49


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Ich versichere, daß ich diese Diplomarbeit selbstständig und nur unter Verwendung der angegebenen Quellen und Hilfsmittel angefertigt und die den benutzten Quellen wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen als solche kenntlich gemacht habe. Die Arbeit hat in gleicher oder ähnlicher Form noch keiner anderen Prüfungsbehörde vorgelegen.

Dr.-Ing. Fotios Fitsilis

Operative Planungsprobleme in Seehäfen - Vergleich von Theorie und Praxis anhand des griechischen...

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