Abstrakt: Prístav Hamburg je najväčší nemecký námorný prístav ležiaci na brehoch rieky Labe, 115 kilometrov od jej ústia do Severného mora. V rámci prekládky kontajnerov je na treťom mieste medzi európskymi prístavmi za holandským Rotterdamom a belgickými Antverpami. Hamburg patril medzi prvé európske prístavy, ktoré začali prekladať kontajnery koncom šesťdesiatych rokov dvadsiateho storočia. Kým v roku 1990 prístav preložil 1,696 mil. TEU, v roku 2017 to už bolo 8,815 mil. TEU. Prístav Hamburg disponuje štyrmi kontajnerovými terminálmi, z toho dva z nich sú automatizované. Terminály sa od seba odlišujú technickým vybavením, technológiami prekládky, obehovými systémami. Kontajnerový terminál Burchardkai je najstarší terminál v hamburskom prístave, ktorý používa dva obehové systémy na obeh kontajnerov (jeden z nich je čiastočne automatizovaný). Terminal Altenwerder, ktorý bol uvedený do prevádzky v roku 2002, patrí medzi špičkové automatizované kontajnerové terminály, ktoré používajú poloautomatické nábrežné portálové žeriavy, automaticky riadené vozidlá a automatické portálové žeriavy na koľajniciach.
Kľúčové slová: prístav Hamburg, prekládka kontajnerov, obehové systémyJ
HANDLING SYSTEMS OF THE CONTAINER TERMINALS IN THE PORT OF HAMBURG
Abstract: The port of Hamburg is the largest German seaport lying on the banks of the Elbe River, 115 kilometres from its estuary into the North Sea. Within container transhipment, it is on the third rank among European ports beyond the Dutch port of Rotterdam, and the Belgium port of Antwerp. Hamburg belonged to the first European ports that started handling containers at the end of the 1960s. In 1990, the port handled 1.696 mil. TEUs, in 2017, it was already 8.815 mil. TEUs. The port of Hamburg has four container terminals, two of which are automated terminals. The terminals differ in technical equipment, transhipment technology, handling systems. The Container Terminal Burchardkai is the oldest terminal in the port of Hamburg, which uses two container handling systems (one of which is partially automated). The Container Terminal Altenwerder, which was put into operation in 2002, belongs to the top automated container terminals that uses semi-automated ship-to-shore gantry cranes, automated guided vehicles and automated stacking cranes on rail.
Keywords: port of Hamburg, transhipment of containers, handling systems
1 Úvod
Prístav Hamburg patrí medzi najstaršie európske prístavy, ktoré začali prekladať kontajnery už koncom šesťdesiatych rokov dvadsiateho storočia. Prvá kontajnerová loď s názvom American Lancer vplávala do hamburského prístavu 31. mája 1968. Táto loď mala už bunkovú konštrukciu nákladového priestoru. Medzi rokmi 1968 až 2017 sa v prístave preložilo celkom 186 mil. štandardizovaných kontajnerov. [1]
V súčasnosti je Hamburg tretí najväčší európsky námorný prístav v prekládke kontajnerov po holandskom Rotterdame a belgických Antverpách. V roku 2017 sa v prístave preložilo 8,815 mil. TEU, čo predstavovalo pokles o 1,03 % oproti roku 2016. Medzi dvadsiatimi svetovými kontajnerovými prístavmi bol Hamburg na devätnástom mieste v prekládke kontajnerov. [2]
Prístav Hamburg má štyri kontajnerové terminály, z toho dva z nich používajú automatizovaný systém prekládky z dôvodu zvýšenia výkonnosti terminálov, poklesu prestojov manipulačných zariadení, resp. kontajnerových lodí v prístave. [3]
2 Prístav Hamburg
Prístav Hamburg leží na brehoch rieky Labe, 115 kilometrov od jej ústia do Severného mora. Celková plocha hamburského prístavu je 7 083 ha, z toho územie prístavu (teritórium) sa rozprestiera na ploche 4 243 ha, vodné plochy sú 2 839 ha a zvyšná časť územia je určená na ďalší rozvoj prístavu.
V prístave sa prekladá hromadný, kusový a tekutý náklad vrátane intermodálnych nákladových jednotiek. V roku 2017 sa v prístave preložilo 136,5 mil. ton nákladu, čo predstavuje pokles o 1,23 % (1,7 mil. ton) oproti predchádzajúcemu roku. V exporte sa preložilo 58,1 mil. ton nákladu, v importe to bolo 78,4 mil. ton. Najväčší podiel na preprave nákladu medzi prístavom Hamburg a vnútrozemím (97,8 mil. ton nákladu) mala železničná doprava (46,6 %), za ním nasledovala cestná (42,4 %) a vodná doprava (11,0 %).
Hamburský prístav je pripojený na verejnú cestnú sieť diaľnicami a miestnymi komunikáciami. Západnou časťou prístavu prechádza diaľnica E 45 (A 7), v blízkosti východnej časti prístavu vedie diaľnica E 22 (A 1). Cestná doprava hrá najdôležitejšiu úlohu pri pre preprave nákladu medzi hamburským prístavom a vnútrozemím.
Železničná doprava spája hamburský prístav s dvadsiatimi krajinami sveta. Denne okolo 200 vlakov (väčšina kontajnerových) smeruje do / z prístavu. V prístave sa nachádzajú tri hlavné železničné stanice, celková dĺžka železničných koľají je 375 kilometrov. Každý kontajnerový terminál má vlastné železničné prekládkové stanice.
Rieka Labe spája hamburský prístav s množstvom nemeckých kanálov (Mittelandkanal, Elbe-Seitenkanal a iné) a so sieťou európskych vodných ciest. Vodná doprava sa podieľa na preprave všetkých druhov nákladu motorovými nákladnými loďami, resp. tlačnými zostavami. [4], [6], [8]
3 Prekládka kontajnerov v hamburskom prístave
Kontajnery sa začali prekladať v hamburskom prístave pred viac ako päťdesiatimi rokmi. Vývoj prekládky kontajnerov možno rozdeliť do niekoľkých vývojových etáp.
V roku 1966 boli v Burchardkai (časť mesta Hamburg) vyložené prvé kontajnery prepravené ako palubný náklad viacúčelovým plavidlom. Nakoľko v tom čase neexistovali nábrežné portálové žeriavy prekladajúce kontajnery, na vykládku sa použili portálové žeriavy určené na prekládku hromadného a kusového nákladu.
V roku 1967 sa začal stavať kontajnerový terminál Burchardkai. Na prekládku kontajnerov sa v termináli postavili prvé nábrežné portálové žeriavy určené na prekládku kontajnerov. Kontajnery sa do prístavu preprávali loďami, ktoré boli určené na prepravu rôzneho druhu nákladu.
Prvá kontajnerová loď bunkovej konštrukcie (American Lancer) priplávala do hamburského prístavu 31. mája 1968. Kontajnerová loď mala prepravnú kapacitu 1 200 TEU, bola 213 metrov dlhá a 26 metrov široká. Prvý kontajnerový vlak prišiel do Burchardkai ešte o niekoľko mesiacov skôr (5. februára 1968).
Zdroj: [5]
Obr. 1. American Lancer v prístave Hamburg v roku 1968
V roku 1969 začína svoju prevádzku kontajnerový terminál Eurokai (dnes Eurogate).
Ako dôsledok nárastu kontajnerizácie nákladu boli v roku 1970 založené dve lodiarske spoločnosti HAPAG (Hamburg-American Line) a NDL (North German Lloyd).
V roku 1971 sa začali v termináli Burchardkai používať na prepravu a stohovanie kontajnerov prvé obkročné transportéry. V roku 1972 začala pravidelná preprava kontajnerov (raz za týždeň) do / z Ázie kontajnerovými loďami bunkovej konštrukcie. Kvôli lepšiemu napojeniu terminálu Burchardkai na verejnú cestnú sieť mesta Hamburg bol v roku 1974 dokončený tunel pod riekou Labe a cestný most Köhlbrand. V roku 1977 bol otvorený druhý kontajnerový terminál Tollerort, ktorý v súčasnosti vlastní spoločnosť HHLA (Hamburger Hafen und Logistik).
V roku 1984 hamburský prístav prvýkrát preložil 1,0 mil. TEU.
V roku 1999 bola realizovaná najnovšia úprava plavebnej dráhy (prehĺbenie rieky Labe), aby do prístavu mohli plávať väčšie kontajnerové lode.
V roku 2002 prístav Hamburg preložil 5,0 mil. TEU, v tom istom roku bol otvorený automatizovaný kontajnerový terminál Altenwerder – jeden z najmodernejších kontajnerových terminálov na svete. V roku 2004 spoločnosť HHLA začína rozširovať svoj najväčší kontajnerový terminál (Burchardkai) na kapacitu 5,2 mil. TEU za rok.
V roku 2013 boli prepravené do terminálu Burchardkai prvé tandemové nábrežné portálové žeriavy na prekládku kontajnerov, ktoré sú vybavené dvojitými závesnými rámami.
V roku 2017 vplávala do hamburského prístavu prvá kontajnerová loď (MOL Triumph) s prepravnou kapacitou väčšou viac ako 20 tis. TEU.
Za prvých 50 rokov prekládky kontajnerov sa v hamburskom prístave preložilo 186 miliónov štandardizovaných kontajnerov. Prekládka kontajnerov za vybrané roky je uvedená v nasledujúcej tabuľke.[1]
Tab. 1. Prekládka kontajnerov v prístave Hamburg za vybrané roky
Zdroj: [2]
V roku 2017 sa v hamburskom prístave preložilo cca 8,815 mil. TEU, čo predstavuje pokles o 1,03 % oproti predchádzajúcemu roku. Približne každý tretí kontajner, ktorý sa preložil v prístave, pochádzal z Číny. Cca 3,4 mil. TEU sa preložilo v prístave na menšie lode (tzv. feeder service), ktoré ich prepravili do ostatných námorných prístavov ležiacich na pobreží Severného alebo Baltského mora.
V uvedenom roku sa prepravilo do vnútrozemia cca 5,5 mil. TEU. Najväčší podiel na preprave kontajnerov mala cestná doprava (55,0 %), za ním nasledovala železničná (42,8 %) a vodná doprava (2,2 %). [4]
4 Prekládka kontajnerov v hamburskom prístave
Prekládka kontajnerov sa realizuje v štyroch kontajnerových termináloch. Tri kontajnerové terminály Altenwerder (CTA), Burchardkai (CTB) a Tollerort (CTT) prevádzkuje spoločnosť HHLA (Hamburger Hafen und Logistik, AG). Kontajnerový terminál Eurogate prevádzkuje spoločnosť Eurogate (Obr.2). Kontajnery sa od seba odlišujú technickým vybavením, technológiami prekládky, obehovými systémami. Z dôvodu zvýšenia výkonnosti, zníženia prestojov manipulačných zariadení, resp. kontajnerových lodí v prístave dva terminály používajú na obeh kontajnerov automatizovaný systém prekládky. [3], [8]
Zdroj: [4]
Obr. 2. Hamburské kontajnerové terminály
4.1 Kontajnerový terminál Altenwerder
Kontajnerový terminál Altenwerder (Obr.3), ktorý leží v južnej časti mesta Hamburg na rieke Labe, patrí medzi najmodernejšie terminály sveta. V prevádzke je od r. 2002. Tento terminál používa automatizovaný systém prekládky a prepravy kontajnerov v rámci svojho územia. Rozkladá sa na ploche 100 hektárov. Terminál disponuje prekládkovou hranou dlhou 1,4 km, ktorá je vybavená 15 nábrežnými portálovými žeriavmi triedy post-Panamax. Tieto žeriavy dokážu opracovať kontajnerové lode s 23 radmi kontajnerov na palube o dĺžke 370 metrov a s kapacitou 14 tis. TEU. Jeden z týchto žeriavov prekladá kontajnery na riečne plavidlá. Pri prekládkovej hrane môžu kotviť štyri kontajnerové lode post Panamax. Maximálny prípustný ponor plavidiel je 15,2 m.
Obehový systém kontajnerov je založený na automatizácii manipulačných procesov. Na nakládku / vykládku kontajnerových lodí sa používajú poloautomatické nábrežné portálové žeriavy post Panamax, ktoré nakladajú / vykladajú kontajnery podľa plánu nakládky lode. Žeriavy sú vybavené dvomi vozíkmi (Obr. 3), na ktorých sú systémom lán zavesené automatické závesné rámy (spreadre). Vozík, ktorý sa pohybuje na hornej konzole, prekladá kontajnery medzi loďou a úložnou plochou zhromažďujúcou kontajnery. Tá sa nachádza medzi nohami portálu žeriava. Túto časť prekládky riadi prístavný žeriavnik. Na dolnej konzole sa pohybuje automatický vozík, ktorý prekladá kontajnery medzi úložnou plochou a automaticky riadenými vozidlami umiestnenými na manipulačnej ploche. Týmto spôsobom dochádza k úspore času počas prekládky o 30 až 40 % a zvýšeniu bezpečnosti.
Zdroj: autor
Obr. 3. Kontajnerový terminál Altenwerder
Automaticky riadené vozidlá (Obr. 4) patria do skupiny pasívnych mobilných prekládkových zariadení. Prepravujú kontajnery v rámci nábrežnej manipulačnej plochy. Sú to autonómne riadené vozidla, tj. prepravujú kontajnery na programovaných trasách medzi nábrežnými portálovými žeriavmi a blokmi skládky kontajnerov. Na navigáciu využívajú referenčnú sieť súradníc pozostávajúcej z transpondérov, ktoré sú zabudované na povrchu manipulačnej plochy. Pohyb týchto vozidiel je zosúladený s pohybom portálových žeriavov a ich prekládkovou činnosťou. Aby nedochádzalo ku kolíziám vozidlá sú vybavené laserovými detektormi, ktoré monitorujú prekážky nachádzajúce sa v dráhe vozidla. Výrobou týchto vozidiel sa zaoberá nemecká spoločnosť Gottwald Port Technology. Kolesá vozíkov sa otáčajú nezávisle od seba, t. j. čo umožňuje ich presný pohyb pri navádzaní na miesto nakládky, resp. vykládky. Jedno vozidlo dokáže prepraviť dva kontajnery radu ISO 1 C, resp. 1 kontajner radu ISO 1 A. Kvôli znižovaniu emisií sú od júna 2011 v testovacej fáze vozidlá na elektrický pohon, ktoré by mali postupne nahradiť vozidlá s dieselovým motorom. Batéria týchto vozidiel sa vymieňa dvakrát do dňa v stanici určenej na výmenu batérií. Hmotnosť vozíka s batériou je 34,5 ton.
Automatické portálové žeriavy na koľajniciach (obr. 5) sa používajú na manipulovanie kontajnerov na skládke kontajnerov, ktorá je rozdelená do 26 blokov (z toho 3 bloky sú určené pre izotermické kontajnery). Celková kapacita kontajnerovej skládky je 33 tis. TEU, z toho 3 tis. pre izotermické kontajnery. Každý blok skládky je vybavený dvoma portálovými žeriavmi s rozdielnymi rozchodmi a výškami portálov, tj. menší žeriav môže jazdiť pod väčším žeriavom. Na šírku bloku je uložených desať radov kontajnerov v štyroch vrstvách, na dĺžku 37 kontajnerov ISO 1 C. V nábrežnej časti terminálu prekladajú portálové žeriavy kontajnery medzi automatickými riadenými vozidlami a blokom skládky kontajnerov. V tylovej časti sú kontajnery prekladané žeriavmi medzi blokom skládky a návesovými súpravami. Súpravy prepravia kontajnery mimo územia terminálu, resp. k železničnému terminálu, kde sa preložia širokorozchodnými portálovými žeriavmi na železničné vozne.
Tylová manipulačná plocha je určená pre cestnú a železničnú dopravu. Po príchode do terminálu sa vodič návesovej súpravy prihlási u kontroly, kde zadáva údaje o prepravovanom kontajneri. Po fyzickej kontrole kontajnera vodič dostáva informácie o mieste vykládky, tj. číslo bloku skládky, ku ktorému prepraví kontajner. Po pristavení návesovej súpravy k bloku skládky oznamuje pripravenosť návesovej súpravy na vykládku pomocou čipovej karty, ktorú dostal pri príchode. Riadiaci systém dáva pokyn jednému zo žeriavov na preloženie kontajnera.
Súčasťou tylovej manipulačnej plochy sú aj prekládkové koľaje, na ktorých sa pohybujú vozne prepravujúce kontajnery medzi terminálom a vnútrozemím. Štyri širokorozchodné poloautomatizované portálové žeriavy na koľajniciach prekladajú kontajnery medzi návesovými súpravami a železničnými vozňami (Obr. 6). V zmysle AGTC dĺžka týchto koľají je 700 metrov. [3], [6], [7], [8]
4.2 Kontajnerový terminál Burchardkai
Kontajnerový terminál Burchardkai (Obr.4) je najstarší a zároveň najväčší kontajnerový terminál v hamburskom prístave rozkladajúci sa na ploche 140 hektárov. Prvé kontajnery sa v tomto termináli preložili už v roku 1968. Pri prekládkovej hrane dlhej 2 850 metrov môže kotviť až 10 kontajnerových lodí. Maximálny prípustný ponor pre lode je 15,3 metra. Na prekládku kontajnerov medzi loďou a terminálom sa používajú nábrežné portálové žeriavy, ktoré dokážu opracovať lode dlhé až 400 metrov s 24 radmi kontajnerov na palube. Kontajnerový terminál používa dva obehové systémy na manipulovanie kontajnerov. Prvý (starší) obehový systém je založený na obkročných transportérov, ktoré manipulujú s kontajnermi v rámci územia terminálu. Druhý obehový systém je založený na automatizácii manipulačných procesov v rámci kontajnerovej skládky. Obkročné transportéry riadené vodičmi prepravujú kontajnery medzi nábrežnými portálovými žeriavmi blokmi kontajnerovej skládky, ktorá je rozdelená do blokov. V rámci jedného bloku sú umiestnené tri portálové žeriavy na koľajniciach, z toho dva žeriavy majú menší rozchod a jeden má väčší rozchod. Portálové žeriavy s menším rozchodom prekladajú kontajnery medzi vozíkmi a blokmi skládky, resp. medzi blokmi skládky a návesovými súpravami. Väčší žeriav manipuluje s kontajnermi v rámci bloku skládky. Kontajnerový terminál Burchardkai disponuje aj prekládkovými koľajami, ktoré slúžia na import /export kontajnerov do/z územia terminálu železničnými vozňami. Prekládka kontajnerov medzi návesovými súpravami a vozňami je realizovaná širokorozchodnými portálovými žeriavmi pohybujúcimi sa na koľajovej dráhe. [3], [8]
Zdroj: autor
Obr. 4. Kontajnerový terminál Altenwerder
4.3 Kontajnerový terminál Tollerort
Kontajnerový terminál Tollerort (Obr.5) je najmenší kontajnerový terminál spoločnosti Hamburger Hafen und Logistik. Plocha terminálu je 70 hektárov. Prekládková hrana je dlhá 1 205 metrov. Obehový systém kontajnerov je založený na obkročných transportérov, ktoré manipulujú s kontajnermi v rámci celého územia terminálu. Nábrežné portálové žeriavy dokážu opracovať kontajnerové lode s kapacitou do 20 tis. TEU a dĺžky 400 metrov. Maximálny prípustný ponor pre plavidlá je 15,2 metra. Terminál je vybavený aj prekládkovými koľajami, kde sa nakladajú kontajnery na železničné vozne. [3], [8]
Zdroj: autor
Obr. 5. Kontajnerový terminál Tollelort
4.4. Kontajnerový terminál Eurogate
Terminál Eurogate (Eurogate Container Terminal), (Obr.5) sa nachádza oproti kontajnerovému terminálu Burchardkai. Vlastníkom tohto terminálu je spoločnosť Eurogate. Rozprestiera sa na ploche 140 hektárov. Prekládková hrana dĺžky 2 080 metrov pozostáva zo šiestich kotvísk, ktoré sú vybavené nábrežnými portálovými žeriavmi. Tieto žeriavy dokážu opracovať lode s kapacitou do19 tis. TEU, dĺžky 400 metrov s 23 radmi kontajnerov na palube. Maximálny ponor je 15,3 metra. Kontajnery sú manipulované obkročnými transportérmi ako v termináli Tollerort. Za terminálom sa nachádza železničná stanica Waltershof s vlečkovým napojením terminálu. [3], [8]
Zdroj: autor
Obr. 6. Kontajnerový terminál Tollelort
5 Záver
Z dôvodu zvýšenia množstva kontajnerizovaného nákladu, zväčšenia kontajnerových lodí kontajnerové terminály prístavu Hamburg začali implementovať rôzne metódy zvýšenia výkonnosti a zníženia prestojov manipulačných zariadení, resp. kontajnerových lodí v prístave. Kým kontajnerové terminály Eurogate a Tollerort používajú na obeh kontajnerov obkročné transportéry (jeden z najstarších obehových systémov), kontajnerový terminál Altenweder (čiastočne aj Burchardkai) používa automatizovaný systém prekládky kontajnerov založený na poloautomatických nábrežných portálových žeriavov, automaticky riadených vozidlách, resp. automatických portálových žeriavov na koľajniciach v rámci kontajnerovej skládky. Táto automatizácia prináša veľké množstvo výhod, tj. zvýšenie výkonnosti terminálov (väčšie množstvo kontajnerov preložených za hodinu) až po zníženie prestojov manipulačných zariadení, lodí, resp. počtu pracovníkov prístavu podieľajúcich sa na prekládkovej a skladovej činnosti. Tento článok vznikol v rámci riešenia grantového projektu VEGA 1/0791/18 “Hodnotenie ekonomických a technologických aspektov pri zabezpečovaní konkurencieschopnej verejnej dopravnej služby v integrovaných dopravných systémoch” na Fakulte prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov Žilinskej univerzity v Žiline.
6 Literatúra
- 50 Years of Change. In: Port of Hamburg Magazine, March 2018, Hamburg
- Hamburg Port Authority [online], [nájdené na: https://www.hamburg-port-authority.de/en/themenseiten/50-years-of-container-handling/, dostupné: 26. august 2019]
- Germany´s largest container port [online], [nájdené na: https://www.hafen-hamburg.de/en/container-terminals, dostupné: 26. august 2019]
- Port of Hamburg, Facts and Figures 2018 [online], [nájdené na: https://www.hafen-hamburg.de/en/press/media/brochure/facts-figures—37993, dostupné: 26. august 2019]
- Port of Hamburg Celebrates 50 Years of Container Shipping [online], [nájdené na: https://www.porttechnology.org/news/port_of_hamburg_celebrates_50_years_of_container_shipping/, dostupné: 26. august 2019]
- Dávid, A.: Intermodálne terminály v námorných prístavoch a ich obehové systémy. Habilitačná práca, Žilina 2012, 86 s.
- Dávid, A.: Nové trendy zvyšovania priepustnosti v kontajnerových termináloch námorných prístavov [online], [nájdené na: http://www.svetdopravy.sk/nove-trendy-zvysovania-priepustnosti-v-kontajnerovych-terminaloch-namornych-pristavov/: 26. august 2019]
- ŠIROKÝ, J.: Progresivní systémy v kombinované přepravě. Univerzita Pardubice, Pardubice 2010, 184 s., ISBN 978-80-86530-60-4.
Poďakovanie
Príspevok vznikol v rámci riešenia grantového projektu VEGA 1/0791/18 “Hodnotenie ekonomických a technologických aspektov pri zabezpečovaní konkurencieschopnej verejnej dopravnej služby v integrovaných dopravných systémoch” na Fakulte prevádzky a ekonomiky dopravy a spojov Žilinskej univerzity v Žiline.
Autor:
Tituly a pôsobisko autora:
1doc. Ing. Andrej Dávid, PhD., Katedra vodnej dopravy, Univerzitná 8215/1, 010 26 Žilina, Slovensko, E-mail: andrej.david@fpedas.uniza.sk
VYTLAČIŤ