Entscheidungshilfeinstrument senkt Treibstoffverbrauch von Schiffen
Geschwindigkeitsoptimierung hat in der Linienschifffahrt beträchtliche ökonomische und ökologische Auswirkungen auf die Senkung von Treibstoffkosten und Treibhausgasemissionen. Grund dafür ist, dass Schifffahrt und maritime Logistik mehr als 70 % der weltweiten Transporte bestreiten. Darüber hinaus ist die Seeschifffahrt für etwa 3,3 % der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Wie der CO2-Fußabdruck Kosten und maritime Servicequalität optimieren kann Obgleich die Strategie Slow Steaming (Langsamfahrt) weithin als bewährte Vorgehensweise bei den Linienreedereien verbreitet ist, stehen diese jedoch auch unter dem Druck, Dienstleistungsvereinbarungen (Service-Level-Agreements, SLA) mit ihren Frachtkunden einhalten zu müssen. Eine zentrale operative Entscheidung für Reeder ist die Festlegung einer optimalen Fahrgeschwindigkeit, was den Treibstoffverbrauch unter Einhaltung einer vorgegebenen Dienstleistungsvereinbarung minimiert. Diese Entscheidung hängt hauptsächlich vom Schiffsfahrplan ab, und die Herausforderung besteht dabei in Ungewissheiten wie stochastischen Hafenzeiten und Wetterbedingungen. Die unsichere Liegezeit im Hafen beeinflusst in hohem Maße die Zeitdauer, die Schiffe in Häfen vor Anker, beim An- und Ablegen sowie im treibenden Zustand verbringen. Überlastungen und Verzögerungen im Hafen können sich negativ auf die Dienstleistungsvereinbarungen auswirken, was möglicherweise die Logistikkosten für den Kunden steigen lässt. Bessere Entscheidungsfindung für umweltfreundlichere Seeschifffahrt Mit einem Entscheidungshilfeinstrument können diese Probleme in wirksamer Weise in Angriff genommen werden. „Ein die Entscheidungsfindung unterstützendes System wird es den Frachtunternehmen ermöglichen, den Treibstoffverbrauch zu senken, den CO2-Fußabdruck zu minimieren und die Kosten zu senken, ohne die Qualität ihrer Abläufe im Schiffsverkehr zu beeinträchtigen“, sagt Professor Habin Lee, Projektkoordinator des EU-finanzierten Projekts MINI-CHIP. MINI-CHIP hat ein Decision Support System (DSS) entwickelt, das den Kompromiss zwischen Treibstoffkosten und Dienstleistungsvereinbarungen für verschiedene Varianten der Schiffsgeschwindigkeit analysiert. „Voyage-Controller zur Fahrtüberwachung sind in der Lage zu entscheiden, welche Geschwindigkeit für die betreffenden Schiffe am besten ist, so dass die Treibstoffkosten minimiert und alle Dienstleistungsvereinbarungen erfüllt werden können“, erläutert Prof. Lee. Ein Prototyp eines Entscheidungshilfesystems wurde zweimal getestet, um die Funktionalität zu verbessern. Im Folgenden wurde es mit Erfolg validiert. Controller sparen Zeit und Aufwand bei der Datenerfassung und Berechnung der optimalen Ankunftszeit und Schiffsgeschwindigkeiten. Experimente belegen die Möglichkeit, 5 bis 10 % des Gesamttreibstoffverbrauchs einzusparen, indem die richtigen Geschwindigkeits- und Bunkerentscheidungen getroffen werden. Die gesenkten Treibstoffkosten stehen in direktem Zusammenhang mit den reduzierten CO2-Emissionen der Linienverkehrsdienste. Das Entscheidungshilfesystem ist auch in Sachen Bildung von Nutzen. Es kann in Form von Optimierungsmodulen im Lehrbetrieb an Wirtschaftshochschulen Einsatz finden. Die Studierenden verwenden das Entscheidungshilfesystem, um Optimierungsprobleme zu formulieren und eine Kompromissanalyse durchzuführen, indem verschiedene Parameter geändert werden. Laut. Prof. Lee war die im Rahmen von MINI-CHIP geleistete Arbeit wegweisend. „Soweit wir wissen, haben sich bislang frühere Forschungsarbeiten nicht damit beschäftigt, den CO2-Fußabdruck der Seeschifffahrt als ein erklärtes Ziel neben den Dienstleistungsvereinbarungs- und Kostenzielen in einer stochastischen Umgebung zu minimieren.“ MINI-CHIP entwickelte außerdem analytische Methoden, um komplexe Zusammenhänge zwischen Entscheidungen zur Schiffsgeschwindigkeit, Bunkerhafenauswahl, Bunkerpreisen, Verspätungsstrafen und Hafenunsicherheiten zu ermitteln. Die Projektpartner bereiten ein Gebot zur Einreichung eines weiteren EU-Förderantrags vor, um die Ergebnisse von MINI-CHIP auszuweiten. Der Vorschlag zielt darauf ab, dem Entscheidungshilfesystem neue Optimierungsdienstleistungen einschließlich Schiffskapazitätsaufteilung und Entwicklung von Strategien zur Behebung von Verspätungen aufgrund von Betriebsstörungen im Hafen und verzögerter Abfahrt hinzuzufügen. „Das Entscheidungshilfesystem sollte die Umweltbelastung durch mit der Seeschifffahrt verbundene Abläufe in Europa und weltweit verringern“, schließt Prof. Lee. „Es wird gleichermaßen den Übergang Europas zu einer von weniger CO2-Ausstoß belasteten Wirtschaft unterstützen.“
Schlüsselbegriffe
MINI-CHIP, Treibstoffverbrauch, Emissionen, CO2-Fußabdruck, Seeschifffahrt, Schiffsgeschwindigkeit, Entscheidungshilfeinstrument, Linienschifffahrt
