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Smart Infrastructure für Häfen

Smart Infrastructure für Häfen

© WKC Hamburg GmbH
Form und Zustand der Hafen-Bauwerke werden mit verschiedenen Sensoren erfasst.
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Unregelmäßigkeiten werden in der virtuellen 3D-Ansicht sichtbar – etwa eine Spundwandinstandsetzung (A) oder eine lokale Auskolkung vor der Spundwand (B), die für die Standsicherheit relevant ist.
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Stark beanspruchte Stellen der Kaimauer lassen sich auch in Form einer BIM‐HeatMap visualisieren (Stresslevelmanagement).

Mit Hilfe volldigitaler Zwillinge von Hafenbauwerken eine smarte Infrastruktur für Häfen aufzubauen – das ist das Ziel des vor kurzem gestarteten Verbundprojekts "port AI". Als Projektpartner unterstützt das Geodätische Institut (GIH) der Leibniz Universität Hannover das Projekt mit KI-basierten Big-Data Methoden für ein verbessertes Life-Cycle-Engineering von kritischer Infrastruktur. Das Bundesministerium für Digitales und Verkehr fördert das Projekt für drei Jahre mit 2,9 Millionen Euro.

Durch globale Handelsbeziehungen ist mittlerweile beinahe jeder Wirtschaftszweig auf die Leistungen von See- und Binnenhäfen angewiesen. Bauwerke von Häfen wie etwa Kaimauern und Pieranlagen müssen trotz hoher Anforderungen jederzeit sicher und zuverlässig funktionieren. Je eher Schäden sichtbar werden, desto leichter können sie behoben werden.

Das Projekt "port AI" zielt darauf ab, Technologien und Methoden zu entwickeln, die eine möglichst dynamische und innovative Nutzung von Bauwerksdaten im laufenden Betrieb ermöglichen. Ein durchgehend digitales Management der Hafeninfrastruktur soll die vorausschauende Planung eng getakteter Abläufe möglich machen und letztlich helfen, Kosten zu sparen.

Mit der "Smart-Infrastructure" sollen sowohl in Bauwerke integrierte Messtechnik mittels Internet of Things (IoT) als auch Technologien der Künstlichen Intelligenz zum Einsatz kommen. Die umfangreichen Bauwerksdaten sollen mit Hilfe von Big-Data-Ansätzen in volldigitale und automatisierte Prozesse für den Betrieb der smarten Infrastruktur umgesetzt werden.

Das Geodätische Institut der Leibniz Universität Hannover untersucht in dem Projekt, wie sich Bauwerkssensoren und Überwachungsmessungen von autonomen Plattformen wie etwa Drohnen oder weiteren unbemannten Fluggeräten (UAV) mit anderen Informationen über das Bauwerk intelligent zusammenführen lassen. Zusammen mit Expertise aus dem Bauingenieurwesen soll so ein realistisches Modell des jeweiligen Bauwerks entstehen, das sich für dessen gesamten Lebenszyklus einsetzen lässt (Life-Cycle-Engineering).

Sowohl Instandhaltungsmaßnahmen als auch die Lebensdauer der Bauwerke könnten durch den Einsatz von KI-Verfahren realistischer geplant und vorhergesagt werden. Durch die Vielzahl an vorliegenden Informationen erwarten die Forschenden, dass sich beispielsweise Sicherheitsbeiwerte begründet reduzieren lassen, sich die Lebensdauer der Infrastruktur signifikant verlängern lässt und dadurch die Kosten sinken.  

Unter Koordination des Vermessungsbüros Dr. Hesse und Partner Ingenieure gehören neben dem GIH zu den Projektpartnern die WKC Hamburg GmbH, die S.K.M Informatik GmbH, das Institut für Geodäsie und Photogrammetrie der Technischen Universität Braunschweig sowie das Institut für Flugführung und die Niedersachsen Ports GmbH & Co. KG.

Kontakt:

Leibniz Universität Hannover, Geodätisches Institut Hannover, Frederic Hake M. Sc., hake@gih.uni-hannover.de, Tel.: +49-(0)511-762-4469

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