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Mit automatisierter Technik wollen Seehäfen im Wettbewerb um immer größere Frachtschiffe bestehen. Doch das sind nicht die einzigen Herausforderungen, die sie zu bewältigen haben – die Branche wandelt sich grundlegend.
Noch Mitte des 20. Jahrhunderts schleppten Arbeiter Säcke, Kisten und Fässer mit eigener Kraft von den Frachtschiffen. Millionen dieser Schauerleute verrichteten diese Aufgabe in den Häfen der Welt. In den modernen Terminals ist ihr Berufsstand heute ausgestorben. Macht ein Schiff fest, schieben sich gewaltige Kranbrücken über den Stauraum und entladen die Container. Autonome Lastwagen nehmen die Behälter huckepack und transportieren sie weiter. Dabei folgen sie den Funksignalen von im Boden montierten Transpondern. Auf diese Weise erreicht die Ladung ihr Zwischenziel, ohne dass ein Mensch eingreifen muss.
In modernen Häfen gehören solche Szenen zum Alltag. Rund 90 Prozent des Welthandels werden über die Meere abgewickelt, ein Großteil davon in Containern, die sich schnell und systematisch verladen lassen. „Immer öfter steuert automatisierte Technik diese Abläufe“, sagt Carsten Eckert, Terminalplaner bei der Beratungsgesellschaft Hamburg Port Consulting (HPC). Das gilt für alle Bereiche der Hafenlogistik. Laut einer Studie von McKinsey von 2017 sind weltweit rund 40 Terminals zumindest teilweise automatisiert.
Obwohl die Investitionen teuer sind, schätzen die Experten, dass sich die Betriebskosten in erfolgreich automatisierten Häfen um bis zu 55 Prozent verringern lassen. Die Produktivität kann um bis zu 35 Prozent steigen. Dabei spielen auch neue, leistungsfähige Mobilfunktechnologien wie 5G eine Rolle. Ein chinesisches Industriekonsortium demonstrierte dieses Frühjahr im Hafen von Xiamen, wie sich selbstfahrende Lastfahrzeuge mithilfe des neuen Mobilfunkstandards mit Daten versorgen und lenken lassen. Eine Absichtserklärung der Unternehmen beschreibt, wie 5G in Verbindung mit maschinellem Sehen, dezentraler Datenverarbeitung (Edge Computing) und künstlicher Intelligenz die Zukunft der Häfen prägen soll.
Die Vorteile der Automatisierung zeigen sich nicht nur am Kai, sondern auch in den Containerlagern der Häfen. Dort sorgen IT-Systeme dafür, dass die zur Abholung benötigten Behälter möglichst weit oben im Stapel stehen. Kranbrücken greifen sich pausenlos Container heraus und sortieren sie neu. Nur ihre elektronische Steuerung durchschaut noch die endlose Choreografie.
Den Überblick zu behalten ist eine der größten Herausforderungen in modernen Häfen. Große Frachtschiffe legen mit 20.000 Standardcontainern an, in einigen Jahren könnten es 30.000 sein. Je mehr Ladung gelöscht werden muss, desto länger dauert der Aufenthalt am Terminal. Für die Reedereien ein erheblicher Kostenfaktor.
Um auch künftig Schiffe anzulocken, investieren die Häfen in neue Technologie, um ihre Abläufe zu straffen. „Einige Terminalbetreiber haben schon früh auf Automatisierung gesetzt“, sagt Dr. Jean-Paul Rodrigue, Professor für Transportgeografie an der Hofstra University in New York.
Ein Beispiel ist das hochmoderne Containerterminal in Hamburg-Altenwerder, das bereits 2002 in Betrieb ging. Häfen wie dieser wollten sich aber nicht nur für den Wettbewerb fit machen. „Sie nutzten den Einsatz von Hochtechnologie auch als Aushängeschild“, sagt Rodrigue, der seit vielen Jahren die Digitalisierung von Häfen verfolgt.
Der Professor beobachtet, dass in letzter Zeit immer mehr Betreiber nachziehen. „Auch, weil die Technik zuverlässiger und preiswerter geworden ist.“ Für einige Häfen sind digitale Lösungen die einzige Möglichkeit, ihr Geschäft zu erweitern. Beispiel Los Angeles. Der größte US-Hafen mit einem Umschlag von 9,5 Millionen Standardcontainern pro Jahr ist eingeklemmt zwischen Stadt und Gebirge. Die Fläche lässt sich nicht erweitern. Immer größere Schiffe müssen also immer schneller abgefertigt werden. Seit vergangenem Jahr setzt Los Angeles deshalb autonome Transporter ein.
Eine klassische Wachstumsstrategie verfolgt hingegen der Hafen von Singapur, der mit einem Umschlagvolumen von 37 Millionen Containern pro Jahr der zweitgrößte Hafen der Welt nach Shanghai ist. Auf Land, das dem Meer abgerungen wurde, soll das Drehkreuz des Welthandels entstehen, 65 Millionen Container will der Betreiber 2040 hier umschlagen. Transporter, Kräne, Lager, Verwaltung – alles soll automatisch arbeiten.
Moderne Datentechnik lenkt nicht nur Anlagen am Kai, im Lager oder in der Verwaltung. Mit ihrer Hilfe lassen sich auch Hafenschlepper einfacher warten. Sensoren überwachen die Schwingungen wichtiger Teile ihres Antriebs. Neben zertifizierten Spezialisten vergleicht eine Software die Daten mit denen der Vergangenheit und erkennt, ob bestimmte Muster auf einen bevorstehenden Fehler hinweisen. Das betroffene Teil kann frühzeitig ausgewechselt werden, ohne einen Ausfall zu riskieren, der viel Geld kosten würde.
Werden große Mengen von Daten systematisch ausgewertet, lassen sich auch Ankunftszeiten von Schiffen noch genauer vorhersagen als bisher. Das ermöglicht einen effizienteren Schiffsbetrieb und eine bessere Abstimmung der Arbeitsschritte vom Abladen bis zum Weitertransport. Algorithmen werten dafür Daten über Schiffsgröße, Ladung, Strömung und Wetter aus. In den kommenden Jahren wird sich diese Fähigkeit weiter verbessern.
Smarte Technik allein genügt nicht, um Häfen zukunftsfähig zu machen. Je mehr Container ein Schiff trägt, desto mehr Tiefgang hat es. Neue Zufahrten auszubaggern ist teuer. Die derzeit laufende Elbvertiefung soll rund 780 Millionen Euro kosten. Manchmal behindern auch Bauwerke die Großschifffahrt – so wie die Hamburger Köhlbrandbrücke. Sie spannt sich über eine wichtige Hafenzufahrt, manche Schiffe können sie nur bei Ebbe passieren. Die größten passen gar nicht mehr durch und müssen auf andere Terminals des Hafens ausweichen.
Der Trend zu immer größeren Schiffen erzeugt mitunter Protest. Der Hafen von Houston im US-Bundesstaat Texas setzte zum Beispiel Grenzen für die Größe der einlaufenden Schiffe. Zu viel Widerstand können sich angesichts des starken Wettbewerbs nicht alle Betreiber leisten – besonders in Europa. „Rund ein Dutzend moderner Häfen kämpfen entlang der North Range, einer Küstenlinie von etwa 500 Kilometern zwischen Norddeutschland und Nordfrankreich, um Kunden“, sagt Berater Eckert.
Rotterdam hat den Ehrgeiz, der größte Containerhafen Europas zu bleiben. Neueinsteiger haben es schwer. Der Jade-Weser-Port bei Wilhelmshaven ging 2012 in Betrieb. Deutschlands einziger Tiefwasserhafen hat eine Kapazität von 2,7 Millionen Standardcontainern pro Jahr. Nur 640.000 wurden Branchenangaben zufolge 2019 umgeschlagen. Wenige mit Blick auf die Rentabilität.
Im Lauf der Jahre sind zudem weltumspannende Konzerne entstanden, die sowohl Häfen als auch Reedereien umfassen. Ihre Schiffe laufen natürlich bevorzugt eigene Terminals an. Besonders stark wachsen chinesische Unternehmen. Der Staatskonzern Cosco Shipping kontrolliert nach eigenen Angaben 297 Liegeplätze in 37 Häfen – genug Kapazität für 114 Millionen Standardcontainer im Jahr. Auch der griechische Hafen von Piräus gehört zu Cosco. Unter den zehn größten Containerhäfen der Welt befinden sich derzeit sieben in China und drei in anderen asiatischen Staaten. Europäische oder amerikanische Häfen sind auf den ersten zehn Plätzen gar nicht mehr zu finden (siehe Grafik).
| Platz | Hafen | Land | Umschlagvolumen |
|---|---|---|---|
| 1 | Shanghai | China | 42,01 Mio. TEU |
| 2 | Singapur | Singapur | 36,60 Mio. TEU |
| 3 | Ningbo-Zhoushan | China | 26,35 Mio. TEU |
| 4 | Shenzhen | China | 25,74 Mio. TEU |
| 5 | Guangzhou | China | 21,91 Mio. TEU |
| 6 | Busan | Südkorea | 21,59 Mio. TEU |
| 7 | Hongkong | Chin. Sonderverwaltungszone | 19,60 Mio. TEU |
| 8 | Qingdao | China | 19,32 Mio. TEU |
| 9 | Tianjin | China | 16,01 Mio. TEU |
| 10 | Dubai | Vereinigte Arabische Emirate | 14,95 Mio. TEU |
Von den zehn größten Häfen der Welt liegen sieben in China. Vergleichsgröße ist die Zahl der in einem Jahr umgeschlagenen Standardcontainer. Sie wird in der international standardisierten Einheit TEU gemessen. Die Abkürzung steht für Twenty-foot Equivalent Unit (Zwanzig-Fuß-Standardcontainer).
Quelle: Handelsblatt/Statista
Der Wettlauf um Größe und Marktmacht erfasst ebenso die Häfen in Südamerika. So fürchtet die argentinische Regierung, dass der Hafen von Buenos Aires hinter der Konkurrenz aus Staaten wie Brasilien und Uruguay zurückfällt. Ende 2018 gab die Regierung deshalb ein großes Ausbauprogramm bekannt. Die Pläne umfassen die Errichtung eines externen Terminals, besserer Zufahrtswege und einen höheren Frachtumschlag. Die jährliche Kapazität soll bis 2030 von heute 1,8 Millionen Standardcontainern auf bis zu 2,7 Millionen steigen.
Neben Waren in Containern machen Massengüter einen großen Teil des Welthandels aus. Dazu zählen Eisenerz, Flüssiggas, Kohle oder Gestein. Die mächtigsten Erzfrachter sind mehr als 300 Meter lang und können 400.000 Tonnen Ladung fassen. Der größte Schüttguthafen der Welt liegt im westaustralischen Port Hedland. In der Nähe werden große Mengen an Eisenerz gefördert und von zahlreichen Häfen der Region aus in alle Welt verschifft.
Europas modernstes Schüttgutterminal befindet sich im Hafen von Rotterdam. Das Be- und Entladen erfolgt vollautomatisch. Betreiber ist das Kohle- und Eisenerzunternehmen EMO. Eine einzige Person überwacht 20 einzelne Kräne bei der Arbeit. Der Vorteil der Automatisierung liege nicht im höheren Ladetempo, erklärt das Unternehmen. Vielmehr können sich Betreiber flexibler auf Marktschwankungen und Fachkräftemangel einstellen.
Im Wettbewerb zwischen Häfen zählen nicht nur Größe und technischer Standard. Auch nachhaltiges Handeln entwickelt sich zu einem Leistungskriterium. Alternative Antriebe werden in der Schifffahrt ein immer wichtigeres Thema. Im Binnenhafen von Rotterdam legen bereits elektrische Lastschiffe an. Ihre Batterien lassen sich nicht von Bord aus im örtlichen Stromnetz aufladen. Sie sind so groß wie ein Standardcontainer und werden mithilfe eines Ladekrans durch frische Batterien ersetzt. Moderne Häfen arbeiten jedoch mit Hochdruck daran, eine Stromversorgung anzubieten. Davon profitieren ebenfalls Kreuzfahrtschiffe, die am Kai große Mengen an Energie benötigen.
Ausschließlich über Batterie betriebene Motoren können kaum große Handelsschiffe bewegen. Dafür ist das Gewicht der Stromspeicher zu hoch. Hochseeschiffe mit Elektroantrieb haben deshalb nicht nur Batterien an Bord, sondern zusätzlich einen von Flüssiggas (LNG) betriebenen Generator. LNG verursacht rund ein Viertel weniger CO2 als Kraftstoffe in Verbrennungsmotoren. Es lässt sich allerdings nur flüssig und unter hohem Druck speichern. LNG-Tankanlagen in den Häfen müssen deshalb hohen Sicherheitsstandards entsprechen, was sich auf die Kosten auswirkt. Es warten in Zukunft also noch einige Herausforderungen auf die Betreiber von Hochseeterminals.
