AMISIA - Advanced port maintenance: Intelligent, sustainable and automated dredging

Abstract

Das Projekt AMISIA hat sich das Ziel gesetzt, die Produktivität und Umweltfreundlichkeit der Unterhaltungsbaggerung im Emder Hafen unter Einsatz innovativer Technologien und autonomer Systeme zu steigern. Für die tidenbeeinflussten deutschen Seehäfen ist die Gewährleistung der zugesicherten Mindesttiefen essentiell. Die dafür notwendige Unterhaltungsbaggerung sichert den Verkehrsfluss und die Verkehrssicherheit zu. Beides ist eine Grundvoraussetzung für ein einwandfreies und effizientes Funktionieren der Umschlagprozesse in Häfen. Darüber hinaus kommt im Emder Hafen mit dem Rezirkulationsprozess ein ökologisch verträgliches Unterhaltungsverfahren zum Einsatz, welches allerdings kontinuierlich erfolgen muss. Dies geht mit dem Einsatz hochspezialisierter und umgerüsteter Schiffe einher, auf denen speziell geschultes Personal arbeitet. Auf Grund des Arbeitsmarktwandels ist dieses Personal nur noch schwer zu finden. Dies macht die Unterhaltungsbaggerung zu einem hohen Kostenfaktor für die Hafenbetreiber. In AMISIA wurde daher ein hochautomatisiertes Baggerschiff für das kontinuierliche Rezirkulationsverfahren konzipiert und erprobt. Das Konzept beinhaltet drei Automatisierungsstufen, die unter anderem eine Fernsteuerung des Baggerschiffs von einem landbasierten Kontrollzentrum ermöglicht. Es werden technologische Automatisierungskonzepte für Navigation, Kollisionsvermeidung und den Rezirkulationsprozess entworfen und erprobt. Durch die weitestgehende Automatisierung sollen die laufenden Fixkosten für die Hafenbetreiber gesenkt werden. Gleichzeitig wird durch die Automatisierung des Rezirkulationsprozesses der Mangel an qualifiziertem Fachpersonal adressiert. Ein möglicher 24/7 Einsatz eines hochautomatisierten Baggerschiffs soll das Hafenwasser zu jeder Zeit schiffbar halten, wodurch zum einen die geplanten Schiffsankünfte hafenseitig zugesichert werden können und zum anderen mögliche Unfälle in den Hafengewässern durch sich absetzendes Sediment vermieden werden. Durch ein hochautomatisiertes Baggerschiff kann folglich sowohl die Betriebssicherheit in den Häfen gewährleistet werden als auch die pünktliche und zuverlässige Abfertigung der Schiffe gewährleistet werden. Insbesondere Letzteres ist für die deutschen Seehäfen essentiell um Produktivitätssteigerungen mit einem einhergehenden Wettbewerbsvorteil im internationalen Vergleich zu großen europäischen Seehäfen (z.B. Rotterdam oder Antwerpen) zu erzielen. The AMISIA project has set itself the goal of increasing the productivity and environmental friendliness of maintenance dredging in the port of Emden using innovative technologies and autonomous systems. Ensuring the guaranteed minimum depths is essential for the tidal German seaports. The maintenance dredging required for this ensures the flow of traffic and traffic safety. Both are a basic prerequisite for the smooth and efficient functioning of handling processes in ports. In addition, the recirculation process used in the port of Emden is an ecologically compatible maintenance method, which, however, must be carried out continuously. This goes hand in hand with the use of highly specialized and refitted ships on which specially trained personnel work. Due to changes in the labor market, this personnel is difficult to find. This makes maintenance dredging a high cost factor for port operators. A highly automated dredging vessel for the continuous recirculation process was therefore designed and tested in AMISIA. The concept includes three levels of automation, including remote control of the dredging vessel from a land-based control center. Technological automation concepts for navigation, collision avoidance and the recirculation process are being designed and tested. The aim is to reduce the ongoing fixed costs for port operators by automating as much as possible. At the same time, the automation of the recirculation process addresses the shortage of qualified specialist personnel. A possible 24/7 deployment of a highly automated dredger is intended to keep the port water navigable at all times, which on the one hand ensures the planned ship arrivals at the port and on the other hand prevents possible accidents in the port waters due to sediment settling. A highly automated dredger can therefore ensure both operational safety in the ports and the punctual and reliable handling of ships. The latter in particular is essential for the German seaports in order to achieve productivity increases with an accompanying competitive advantage in international comparison to large European seaports (e.g. Rotterdam or Antwerp).