Steigerung der Effizienz der Containerabfertigung am Hamburger Hafen Terminal

September 3, 2025

Steigerung der Containerumschlag-Effizienz am Hamburger Hafen-Terminal

Standort: Container-Terminal, Hamburger Hafen, Deutschland

Zeitrahmen: Implementierung März 2024 - Betriebliche Überprüfung Mai 2024

Beteiligtes Personal:

Klaus Schmidt: Terminal Operations Manager
Hans Weber: Senior Maintenance & Electrification Engineer
Operationsteam: Kranführer & Wartungstechniker

Herausforderung:

Das Containerterminal stand vor anhaltenden Herausforderungen mit seiner alternden Flotte von gummibereiften Portalkranen (RTG). Bediener berichteten über Probleme mit dem Containerschwanken bei starkem Wind, was zu längeren Positionierungszeiten und Sicherheitsbedenken führte. Die Ausfallzeiten nahmen aufgrund von Motorsteuerungsfehlern und Bremsproblemen zu, insbesondere während häufiger Start-Stopp-Zyklen und Lastwechseln. Die vorhandenen Antriebe hatten mit dem anspruchsvollen Arbeitszyklus zu kämpfen, verfügten nicht über eine präzise Anti-Schwank-Steuerung und ihre Größe erschwerte das Schrankraummanagement. Lärm von den Antrieben war auch ein wachsendes Problem für die Einhaltung der Umweltauflagen in der Nähe von Wohngebieten, die an das Terminal angrenzen.

Lösung:

Auf der Suche nach einer zuverlässigen und funktionsreichen Lösung, die speziell für das Heben schwerer Lasten entwickelt wurde, wählte und implementierte das technische Team des Terminals unter der Leitung von Herrn Weber während eines geplanten Upgrade-Fensters im 1. Quartal 2024 Wechselrichter der HV610-Serie an 12 RTG-Kranen.

Anti-Schwank-Steuerung: Der dedizierte Anti-Schwank-Algorithmus des HV610 wurde so konfiguriert, dass er die Containeroszillation während des Hebens und der Trolleyfahrt erheblich dämpft, insbesondere bei windigen Bedingungen, die in der Nähe der Elbe üblich sind.
Schlaffseilschutz & Bremssteuerung: Erhöhte Sicherheit wurde durch den integrierten Schlaffseilschutz erreicht, der gefährliches Durchhängen während der Hebeinitialisierung verhindert, sowie durch die präzise Bremssteuerungslogik, die sicherstellt, dass die Bremse optimal ein- und ausgerückt wird, nur wenn ausreichend Motordrehmoment vorhanden ist, wodurch "Kriechen" oder "Herabfallen" von Vorfällen vermieden wird.
Multi-Motor-Umschaltung & Hub-Makro: Durch die Unterstützung des HV610 für 4 Motorparametersätze und die dedizierte Hub-Makro-Parametergruppe verwalteten die Antriebe nahtlos den Haupthubmotor und den separaten Spreizermotor/die Spreizersteuerung durch einfaches Befehlsumschalten.
VFD mit OLVC & hohem Anlaufdrehmoment: Der Open-Loop-Vektorsteuerungsmodus (OLVC) lieferte das notwendige hohe Anlaufdrehmoment (0,5 Hz/150 %) für reibungslose Containerhübe unter variierenden Lasten, was für die effiziente Handhabung von leeren und stark beladenen Containern von entscheidender Bedeutung ist.
Reduzierter Platzbedarf & Lärm: Das kompakte Design des HV610 im Buchformat (ca. 40 % kleiner als die ersetzten Einheiten) ermöglichte eine einfachere Installation in den vorhandenen Elektroschränken des Krans. Die einstellbare Random-PWM-Tiefe reduzierte das hochfrequente Pfeifen der Motoren spürbar.
Zuverlässigkeitsmerkmale: Das unabhängige Luftkanaldesign und der Konformalbeschichtungsprozess (3-Proof-Lackierung) waren entscheidende Faktoren, angesichts der rauen Umgebung des Terminals mit salzhaltiger Luft, Staub und Temperaturschwankungen (-5 °C bis 35 °C). Die große Spannungstoleranz der Antriebe (-15 % bis +10 %) berücksichtigte gelegentliche Netzschwankungen.
Sicherheitsintegration: Die Funktion zur Nullpunkterkennung des Bedienhebels verhinderte unbeabsichtigte Kranbewegungen beim Einschalten und erhöhte so die Sicherheit des Bedieners.
Encoder-Redundanz: An den Hubmotoren installierte Encoder nutzten die Encoderkarte (SLOT2) des HV610 und den automatischen Rückfall in den OLVC-Modus im Falle eines Encoderausfalls, wodurch die Betriebsfähigkeit des Krans erhalten blieb.

Ergebnisse (Überprüfung Mai 2024):

Erhöhte Produktivität: Die Containerpositionierungszeit verbesserte sich um durchschnittlich ~40 % aufgrund von reduziertem Schwanken und schnellerer, reibungsloserer Lastenhandhabung, ermöglicht durch Funktionen wie lastabhängige Geschwindigkeit (随载随速) und präzise Steuerung.
Erhöhte Sicherheit: Nach der Implementierung wurden keine Vorfälle im Zusammenhang mit dem Herabfallen von Lasten, unbeabsichtigten Bewegungen beim Start oder Bremsversagen gemeldet. Die Bediener äußerten ein höheres Vertrauen, insbesondere bei widrigen Wetterbedingungen.
Reduzierte Ausfallzeiten: Die Wartungsausfallzeiten im Zusammenhang mit den Krantriebssystemen verringerten sich in den ersten zwei Betriebsmonaten um etwa 15 %, was auf das robuste thermische Design und die Schutzfunktionen des HV610 zurückzuführen ist.
Verbesserte Zuverlässigkeit: Die Antriebe zeigten einen stabilen Betrieb trotz der Umweltbedingungen und bestätigten die Wirksamkeit des unabhängigen Luftkanals und der Konformalbeschichtung.
Lärmreduzierung: Beschwerden über Betriebsgeräusche nahmen nach Anpassungen der PWM-Tiefe erheblich ab.
Raumoptimierung: Die kleinere Baugröße des Antriebs bot wertvollen Schrankraum für zukünftige Upgrades oder Ergänzungen.

Zitat von Senior Engineer Hans Weber: Der HV610 war nicht nur ein weiterer Wechselrichter; er fühlte sich so an, als wäre er für Kräne konstruiert worden. Die spezifischen Funktionen wie die integrierte Anti-Schwank-Funktion, die robuste Bremslogik und die Fähigkeit zur Einrichtung mehrerer Motoren haben unsere Kernprobleme direkt angegangen. Die Zuverlässigkeit in unserer salzigen, staubigen Umgebung ist von Tag eins an beeindruckend, und die Bediener bemerkten sofort die sanftere, sicherere Handhabung. Es hat sich als solide Investition sowohl in die Leistung als auch in die Sicherheit unserer RTG-Operationen erwiesen.

Zitat von Operations Manager Klaus Schmidt: Zu sehen, wie Container präzise und schnell landen, selbst bei Seitenwind, macht einen spürbaren Unterschied für unsere Umschlagzeiten. Die Reduzierung ungeplanter Stopps und die Gewissheit in Bezug auf Sicherheitsmerkmale wie die Schlaffseil- und Bremssteuerung waren erhebliche betriebliche Erfolge. Dieses Upgrade hat sein Versprechen von Effizienz und Zuverlässigkeit gehalten.