Kurs auf eine resilientere Hafeninfrastruktur

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Maximieren Sie die Rentabilität Ihres Hafens mit einer durchdachten Modernisierung In den letzten 25 Jahren hat sich das Fassungsvermögen der zehn größten Kreuzfahrtschiffe verdoppelt. Auch mittelgroße Containerschiffe haben an Ladevolumen zugelegt: Aufgrund der durch das weltweite Bevölkerungswachstum begünstigten Skaleneffekte hat sich ihre Kapazität von 1.524 auf 4.351 TEU (Twenty-foot Equivalent Unit) pro Schiff erhöht, ist also um 185 % gestiegen.1

Angesichts dieser Entwicklung kommen Hafenbetreiber nicht darum herum, ihre Infrastruktur auf den neuesten Stand zu bringen. Allerdings ist eine Hafenerweiterung kein leichtes Unterfangen und kann durchaus mehrere Jahre in Anspruch nehmen. Verzögerungen sind einerseits ärgerlich für die Nutzer und die Teams, schaffen aber auch Engpässe bei der Versorgung von Menschen, die auf lebenswichtige Medikamente oder Lebensmittel angewiesen sind.

Die Lösung? Ein moderner und datengestützter Ansatz vom Entwurf über die Wartung bis hin zum Betrieb, der eine effiziente und intelligente Modernisierung der Infrastruktur gewährleistet, gleichzeitig die betriebliche Effizienz verbessert und Ihr Erweiterungsvorhaben beschleunigt. Dadurch verfügen Sie über einen Hafen, mit dem Sie bereits heute Ihre Erträge steigern können, und der den klimatischen Risiken und logistischen Herausforderungen von morgen die Stirn bieten kann.

Ihre Vorteile Ein daten- und modellgestützter Ansatz für Ihre Hafeninfrastruktur unterstützt Sie bei Folgendem:

Modernisierung und Entwicklung von Infrastrukturen beschleunigen

Unterbrechungen der Lieferkette antizipieren

Resilienz gegenüber extremen Wetterphänomenen stärken

Quellen: 1 Springer

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-88662-2_12%20

Modernisierung und Entwicklung von Infrastrukturen beschleunigen Stellen Sie sich vor, Sie bauen einen neuen Hafenterminal und Ihr Team beschädigt beim Aushub am Meeresboden eine Glasfaserleitung. Tausende Unternehmen müssen ihre Aktivität einstellen und erleiden Verluste in Höhe von mehreren Milliarden US-Dollar. Als Verursacher müssen Sie nicht nur für diese Schäden aufkommen, sondern auch mit den Engpässen und zusätzlichen Kosten in Folge der Projektverzögerung fertig werden.

Fakten statt Annahmen

Unfälle wie die besagte Beschädigung der Glasfaserleitung entstehen dann, wenn sich Teams bei komplexen Infrastrukturprojekten, die von einer Vielzahl von Faktoren abhängig sind, vorwiegend auf ihr Augenmaß verlassen. Wenn mehrere Beteiligte lediglich „Vermutungen anstellen“ – sei es in Bezug auf die Lage von Leitungen oder den Baufortschritt –, dann bleiben Missverständnisse nicht aus. Die Folge: Vermeidbare Fehler, kostspielige Nacharbeiten und Verzögerungen beeinträchtigen die betriebliche Effizienz und den Warenfluss und schmälern das Vertrauen Ihrer Geschäftspartner – und damit Ihren Gewinn.

Dies lässt sich vermeiden, indem instinktives Handeln durch solide Daten abgelöst wird. Schritt eins: Verbesserung der Datentransparenz, damit Ihre Teams Zugriff auf die benötigten Informationen erhalten, um Ressourcen überwachen und die richtigen Entscheidungen treffen zu können, ganz gleich, wie komplex das Projekt sein mag.

Eine solche Transparenz erzielen Sie mit einem Ansatz, der auf einer gemeinsamen Datenumgebung basiert, der CDE (Common Data Environment). Die CDE fasst sämtliche Informationen zu einem Hafen in einem einzigen Repository zusammen. Somit verfügt jeder interne oder externe Beteiligte über die benötigten Daten, um das Projekt am Laufen zu halten und Fristen und Budgets einzuhalten.

Ein weiterer Vorteil: Die Informationen sind stets aktuell und über einen Webbrowser zugänglich, ohne dass zusätzliche Software installiert werden muss. Bei dem Terminalbau im obigen Beispiel wüsste jeder ganz genau, wo die Leitungen verlaufen – ganz gleich wie viele Teams beteiligt wären – und das Glasfaserkabel wäre intakt geblieben.

Sie können noch einen Schritt weiter gehen, indem Sie sich für die Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modelling, BIM) entscheiden. Dank der präzisen und lückenlosen 3D-Modelle Ihrer Hafeninfrastruktur mit BIM können Sie Erweiterungen, Modernisierungen und Reparaturen einfacher planen. Auch mögliche technische Probleme und Konflikte lassen sich mit BIM vor Baubeginn erkennen, wodurch das Risiko von Nachbesserungen oder Verzögerungen eingegrenzt werden kann.

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Sie merken schon: All diese Vorteile tragen dazu bei, komplexe Infrastrukturprojekte zu vereinfachen und eine frist- und budgetgerechte Modernisierung zu gewährleisten. Die CDE entlastet daher nicht nur Ihre Teams, sondern stärkt auch das Vertrauen Ihrer Partner.

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Fristen zuverlässig einhalten

Durch Zusammenführen Ihrer Daten in einer CDE lassen sich nicht nur Fehler und Nachbesserungen reduzieren, auch Ihre Teams bleiben in jeder Phase Ihres Hafenprojekts auf Kurs:

Planung – Recherchen, manuelle Eingaben oder das Duplizieren von Informationen gehören der Vergangenheit an, denn sie sind bereits in der CDE vorhanden.

Bauphase – Überwachen Sie Fristen, Budgets und Qualität mithilfe einheitlicher Daten, die von den Planern am Bildschirm und den Ausführenden vor Ort gemeinsam verwendet werden.

Entwurf – Treffen Sie fundierte und sichere Entscheidungen auf der Grundlage von Verlaufs- und Echtzeitdaten für zuverlässigere Machbarkeitsanalysen.

Betrieb – Reduzieren Sie Ausfallzeiten mithilfe von 3D-Modellen, indem Sie Probleme identifizieren, bevor sie sich niederschlagen.

Fallstudie: Hafen von Los Angeles

Das wesentliche Ziel dieses Pilotprojekts besteht darin, die Zugänglichkeit und Benutzerfreundlichkeit der Plattform im Vergleich zu unseren bestehenden Systemen für die Dokumentverwaltung zu bewerten.

Im Gegensatz zu anderen Lösungen ist dieses [Cloud-Tool] eine echte All-in-One-Plattform, die sowohl die Dokumentverwaltung als auch die Zusammenarbeit unterstützt und die vollständig in das Ökosystem von Autodesk integriert ist.

Noe Preciado, Bauingenieur der Engineering Division

Mit einer Land- und Wasserfläche von 30 km2 und einer Küstenlänge von fast 70 km gehört der Hafen von Los Angeles zu den größten Knotenpunkten des internationalen Handels weltweit. Nachdem der Hafen mittlerweile seit 120 Jahren existiert, hat das Ingenieurteam des Hafens beschlossen, die physische Infrastruktur zu modernisieren. Mit dem Großprojekt, dessen Wert auf 2,6 Milliarden US-Dollar geschätzt wird, soll die Effizienz des Frachtverkehrs optimiert werden.

Um die Rundumerneuerung zu optimieren, testen die Ingenieure gerade Autodesk Construction Cloud (ACC), eine Lösung, die auf reibungslose Planung, Zusammenarbeit und Bauabläufe ausgelegt ist. Die Plattform ermöglicht den sicheren Austausch von Informationen in Echtzeit, selbst wenn mehrere Personen gleichzeitig über 3D und verschiedene Tools am selben Projekt arbeiten.

Die ersten Ergebnisse stimmen zuversichtlich: Das Team plant, dieses Ökosystem künftig auf externe Dienstleister und Subunternehmer auszuweiten.

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https://digital.bnpmedia.com/publication/?i=839644&p=4&view=issueViewer&&utm_medium=emailsend&utm_source=CM-ENR-Engineering+News+Record&utm_content=BNPCD250210044_01&oly_enc_id=6965B0957723F4K https://digital.bnpmedia.com/publication/?i=839644&p=4&view=issueViewer&&utm_medium=emailsend&utm_source=CM-ENR-Engineering+News+Record&utm_content=BNPCD250210044_01&oly_enc_id=6965B0957723F4K

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Unterbrechungen der Lieferkette antizipieren Ganz gleich, ob sie durch geopolitische Spannungen oder Handelskonflikte verursacht werden: Unterbrechungen der Lieferkette stehen mittlerweile an der Tagesordnung. Laut einer von McKinsey durchgeführten Studie standen 9 von 10 Führungskräften im Jahr 2024 vor logistischen Herausforderungen.2 Für Hafenbetreiber ist es von entscheidender Bedeutung, derartige Störungen frühzeitig zu erkennen und einzuplanen. Tatsächlich kann jede Änderung bei der Verfügbarkeit von Materialien die Modernisierung der Infrastruktur um mehrere Wochen verzögern, bis neue Lieferanten gefunden wurden. Doch selbst ein modernisierter Hafen ist bei schlechtem Management nicht vor chaotischen Verhältnissen gefeit, was sich durch den Dominoeffekt letztendlich auch auf die Lieferfristen und die Reputation des Hafens niederschlägt.

Zu allem bereit

Häfen sind wichtige Knotenpunkte des weltweiten Handels: 80 % der Güter werden auf dem Seeweg transportiert.3 Doch sie können auch schnell zu Engpässen werden, wie die Pandemie gezeigt hat: Die überlasteten Häfen mit unsäglichen Staus und an den Kais festsitzender Fracht haben sich tief in das kollektive Gedächtnis eingebrannt.4 Ganz zu schweigen von den leeren Supermarktregalen und den Geschäftsleuten, die mit finanziellen Verlusten und vertraglichen Streitigkeiten zu kämpfen hatten.5

Damit sich solche Szenarien nicht wiederholen, müssen die Teams auf alle Eventualitäten gefasst sein. Doch um Verzögerungen entlang der Lieferkette zu vermeiden, reicht es nicht aus, Betriebsdaten zu erfassen. Sie müssen auch richtig verarbeitet und genutzt werden, damit sie geeignet sind, Prozesse zu stärken und möglichen Störungen schnell und entschlossen zu begegnen. An dieser Stelle kommt die Gebäudedatenmodellierung ins Spiel. BIM bietet einen transparenten Blick auf die betriebliche Leistung und ermöglicht es dadurch, Ineffizienzen frühzeitig zu erkennen und die Liegezeit der Schiffe zu verkürzen.

Von den 3D-BIM-Modellen profitieren übrigens auch Ihre Teams: Sie können ihre eigenen Arbeitsabläufe und die Produktivität verbessern, indem sie präziser planen sowie Warenflüsse, Lagerbereiche und Transportwege optimieren.

Quellen: 2 McKinsey, 3 Supply Chain Info, 4 ONU CNUCED, 5 Marsh

Probleme rechtzeitig erkennen und einplanen

Dank der Funktionen für prädiktive Wartung der BIM sind Ihre Teams immer einen Schritt voraus. Diese analysieren die Daten mithilfe von KI, um möglichen Verschleiß oder Hinweise auf Ausfallrisiken zu erkennen, bevor das Problem tatsächlich eintritt. Dadurch lassen sich Wartungszyklen optimieren und die Nutzungsdauer von Infrastrukturelementen wie Brücken, Terminals oder Fahrspuren verlängern – und das zu planbaren Kosten.

Zusätzlich kann die prädiktive Wartung durch den Einsatz eines digitalen Zwillings der Infrastruktur, also einer digitalen Nachbildung, perfektioniert werden. Durch Einbinden von realen Daten aus IoT-Sensoren in das 3D-Modell können die Teams den Betrieb in Echtzeit überwachen sowie mögliche Schwachstellen und Verbesserungspotenziale identifizieren. Und das Beste: Eine Aktualisierung der digitalen Zwillinge genügt, um zukünftige Wartungs- und Betriebsabläufe prognostizieren zu können.

Da die digitale Dokumentation auf den realen Bedingungen Ihrer Infrastruktur basiert, trägt sie dazu bei, Wartungsverzögerungen zu reduzieren und macht Sie handlungsfähig, bevor ein Zwischenfall die Betriebsabläufe unterbricht. Ist beispielsweise ein Kai beschädigt, wird der Alarm direkt zur richtigen Zeit an das richtige Team gesendet. Dieses kann aktiv werden, ohne den Hafenbetrieb nennenswert zu beeinträchtigen.

https://www.mckinsey.com/capabilities/operations/our-insights/supply-chain-risk-survey https://www.supplychaininfo.eu/dossier-transporteur/le-transporteur-maritime-marchandises-international/ https://learn.g2.com/product-launch-statistics https://unctad.org/fr/news/transport-maritime-pourquoi-la-covid-19-fait-exploser-les-taux-de-fret-par-porte-conteneurs https://learn.g2.com/product-launch-statistics https://www.marsh.com/en/industries/marine/insights/port-and-terminal-risks-pandemic-brings-congestion-and-delays.html

Fallstudie: Hafen Antwerpen-Brügge

Der Zugriff auf die Daten bringt uns bei unseren Entscheidungen ein gutes Stück weiter.

Das [BIM]-Modell ist aus unseren wöchentlichen Meetings nicht mehr wegzudenken: Es hilft uns, die reale Lage zu visualisieren und gemeinsam frühzeitig die richtigen Entscheidungen treffen, anstatt nach getaner Arbeit Dinge in letzter Minute zu korrigieren.

Peter Rollier, BIM Office Manager des Hafens

Der Hafen Antwerpen-Brügge in Belgien setzt auf BIM, um Daten mit Aktivitäten vor Ort zu verknüpfen. Ziel: Ein effizienteres Projektmanagement. Dank der nach BS EN ISO 19650-2:2018 zertifizierten BIM- Workflows folgen neue Projekte nunmehr alle denselben Grundsätzen, was Ordnerstruktur, Namenskonventionen und den Austausch von Informationen betrifft.

Damit ist es ein Kinderspiel, dem Analyseteam relevante Daten weiterzuleiten, das diese dann zur Planung der prädiktiven Wartung heranzieht. Da jede Aufgabe in der digitalen Plattform erfasst wird, sind die Zuständigkeiten in jeder Phase der globalen Logistikkette transparent.

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https://village-bim.fr/2025/10/connecter-mondialement-les-voies-de-transport-avec-le-jumeau-numerique-du-port-danvers-bruges/

Segel setzen für einen widerstandsfähigeren Hafen

Die Daten und Funktionen von BIM tragen dazu bei, resilientere und besser an das Klima angepasste Hafeninfrastrukturen zu entwerfen – Aspekte, die in alle Phasen des Projekts einfließen. Bereits in der Entwurfsphase berücksichtigen detailgenaue BIM-Modelle den Anstieg des Meeresspiegels, Temperaturschwankungen und Extremwetterphasen. Somit können die Planungs-, Entwurfs- und Analysefunktionen dazu verwendet werden, die Systeme für Hochwasserschutz, Regenwassermanagement und nachhaltige Versickerung zu optimieren.

Quellen: 6 Artic Council, 7 WPSP

In der Bauphase der Modernisierung sorgen die Tools für weniger Materialverschwendung und einen geringeren CO2-Fußabdruck, im Einklang mit den UNO-Standards oder bewährten Verfahren, wie sie unter anderem im World Ports Sustainability Program festgelegt sind.7

Nach der Implementierung der widerstandsfähigeren Infrastruktur können mithilfe der digitalen Zwillinge der Energieverbrauch des Hafens in Echtzeit überwacht sowie verschiedene Extremsituationen simuliert werden. Auf diese Weise kann der Hafen den Betrieb nach einem Extremereignis schneller wiederaufnehmen oder sogar in Betrieb bleiben, wodurch Kosten und Wiederherstellungszeiten reduziert werden.

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Resilienz gegenüber extremen Wetterphänomenen stärken In den letzten zehn Jahren ist der Meeresspiegel weltweit 1,5 Mal schneller angestiegen als in den 1990er Jahren.6 In Verbindung mit dem Anstieg der Extremwetterereignisse hat diese Entwicklung katastrophale Auswirkungen auf die Häfen. Letztere müssen also zwangsweise ihre Resilienz stärken, um den Fortbestand des weltweiten Seehandels zu gewährleisten. Sie müssen modernisiert werden.

https://arctic-council.org/news/4-facts-about-sea-level-rise/ https://sustainableworldports.org/about/

Aktueller Kontext Laut einer im Jahr 2024 durchgeführten Studie sind 86 % der größten Häfen weltweit mehr als drei Typen von klimatischen und geophysikalischen Risiken ausgesetzt.8

Die mit diesen Phänomenen einhergehenden Unterbrechungen gefährden jedes Jahr ein Handelsvolumen von 67 Milliarden US-Dollar und wirken sich massiv auf die Weltwirtschaft aus.9

In Europa berichten bereits 64 % der Häfen von betrieblichen Schwierigkeiten aufgrund von klimatischen Vorkommnissen, während es im Vorjahr 47 % waren.10

Unterbrechungen des Hafenbetriebs aufgrund von Extremphänomenen wirken sich systemisch auf Warentransport, Handel und Lieferketten aus. Schätzungen zufolge führen sie weltweit zu Handelsverlusten von bis zu 81 Milliarden US-Dollar und gefährden die Wirtschaftsaktivität jedes Jahr in einer Höhe von durchschnittlich mindestens 122 Milliarden US-Dollar.11

Investitionen in eine stärkere Resilienz bieten konkrete Vorteile:

Niedrigere Versicherungsprämien: Versicherungsgeber würdigen die präventiven Maßnahmen zur Reduzierung des Schadens- und Ausfallrisikos und bieten oft günstigere Beiträge.

Verbesserter Schutz von Personal und Infrastruktur: Durch resilientere Konstruktionen lassen sich Unfälle und Beschädigungen an Gebäuden, Ausrüstung und Ladung im Rahmen von Extremwetterlagen vermeiden.

Mehr Investoren: Resiliente Häfen sind für Investoren attraktiver, die auf der Suche nach sicheren und nachhaltigen Logistikplattformen sind.

Um diesen Risiken zu begegnen, stärken immer mehr Häfen ihre Infrastruktur:

Im Vereinigten Königreich legte der Hafenkonzern ABP einen Masterplan für ein CO₂-neutrales Wachstum im Hafen von Newport vor. Dieser beinhaltet eine Strategie zum Hochwasserschutz und berücksichtigt dabei den Anstieg des Meeresspiegels sowie ein so genanntes HQ200-Szenario, bei dem von einem statistischen Hochwasser alle 200 Jahre ausgegangen wird. Zu den geplanten Maßnahmen gehören die Anhebung des Bodenniveaus unter Verwendung von Aushub sowie die Planung hochwassersicherer Gebäude.12

In Europa verstärken 73 % der Häfen die Resilienz ihrer vorhandenen Infrastruktur, während 86 % die Anpassung an den Klimawandel zum festen Bestandteil neuer Projekte machen.13

Quellen: 8 Maritime Mag, 9 Maritime Mag, 10 Offshore-Energy, 11 Nature Portfolio, 12 ABP, 13 Offshore-Energy 8

https://maritimemag.com/fr/ https://maritimemag.com/fr/une-etude-montre-que-neuf-des-dix-principaux-ports-mondiaux-sont-exposes-a-des-risques-climatiques/ https://www.nature.com/articles/s41558-023-01754-w?fromPaywallRec=false https://www.nature.com/articles/s41558-023-01754-w?fromPaywallRec=false https://www.abports.co.uk/news-and-media/latest-news/2024/masterplan-decarbonised-growth-newport/ https://www.offshore-energy.biz/climate-change-is-the-first-and-foremost-priority-for-european-ports/#:~:text=Climate%20change%20adaptation%20is%20increasingly,climate%20adaptation%20into%20new%20projects.

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Kurs auf die Zukunft nehmen – mit einem modernisierten Hafen

Wir bei Autodesk freuen uns darauf, Ihnen als strategischer Partner zur Seite zu stehen und Sie bei der Neuausrichtung Ihrer Infrastruktur zu unterstützen. Erfahren Sie, wie Sie mithilfe der BIM-Funktionen Ihren Hafen schneller modernisieren, Unterbrechungen reduzieren und Kosten kontrollieren.

https://www.autodesk.com/de/campaigns/transportation-ecosystem https://www.autodesk.com/de/campaigns/transportation-ecosystem