Drie keer zoveel capaciteit in dezelfde ruimte: containerhoogbouwopslagtechnologie als reddingsboei

Wat is containeropslag met hoge rekken en hoe werkt het?

Hoogbouwopslagtechnologie, ook wel bekend als containerhoogbouwsystemen, zorgt voor een revolutie in de containeropslag in havens en logistieke centra door verticaal stapelen in geautomatiseerde stalen stellingen. In tegenstelling tot conventionele containerterminals, waar containers direct op elkaar worden gestapeld, plaatst deze technologie elke container in een afzonderlijk stellingvak tot een hoogte van 11 niveaus of meer. Het vlaggenschip van deze innovatie is BOXBAY, een joint venture tussen de wereldwijde havenexploitant DP World en de Duitse industriële groep SMS Group.

Het systeem werkt met volledig geautomatiseerde, elektrisch aangedreven kranen die containers nauwkeurig verplaatsen tussen opslagruimtes en overslagpunten binnen de stalen constructie. Elke container blijft te allen tijde direct toegankelijk zonder dat andere containers verplaatst hoeven te worden – een fundamenteel verschil met traditionele systemen. De gehele installatie kan worden uitgerust met zonnepanelen op het dak en werkt volledig elektrisch met energieterugwinningssystemen.

Welke capaciteitsvergrotingen zijn realistisch haalbaar?

De gedocumenteerde prestatiegegevens zijn indrukwekkend: containeropslagsystemen met hoge plafonds bieden driemaal zoveel opslagcapaciteit op hetzelfde vloeroppervlak in vergelijking met conventionele systemen. Met andere woorden, dit betekent een reductie van de vloeroppervlakte tot wel 70 procent voor hetzelfde aantal containers. Deze cijfers zijn niet theoretisch, maar zijn bevestigd in de praktijk.

De pilotinstallatie in de haven van Jebel Ali in Dubai, met 792 containerposities, heeft sinds de ingebruikname in 2021 meer dan 63.000 containerbewegingen voltooid, waarmee de aanvankelijke verwachtingen zijn overtroffen. De gemeten prestaties bedroegen 19,3 bewegingen per uur op de overslagtafel aan de waterzijde en 31,8 bewegingen per uur op de vrachtwagenkranen aan de landzijde. De eerste grootschalige commerciële installatie in London Gateway krijgt een capaciteit van 27.000 TEU verdeeld over 16 stapper-niveaus en zal meer dan 200 containerbewegingen per uur aan de waterzijde kunnen verwerken.

Voor investeerders betekent dit concreet: één hectare grond die met conventionele technologie plaats biedt aan 10.000 TEU, kan met hoogbouwopslagtechnologie tot 30.000 TEU aan. Aangezien de grondprijzen in de haven tussen de € 2.000 en € 3.000 per vierkante meter liggen, komt een besparing van drie hectare overeen met een waarde van € 60 tot € 90 miljoen.

Waarom wordt deze technologie juist nu een doorslaggevend concurrentievoordeel?

Verschillende markttrends komen samen, waardoor hoogbouwcontaineropslagsystemen een noodzaak in plaats van een optie worden. Ten eerste zal de wereldwijde containervervoerscapaciteit in 2025 met 64 miljoen TEU toenemen – de grootste jaarlijkse stijging sinds de financiële crisis. Alleen al van januari tot augustus 2025 groeide het containervolume met 4,4 procent tot 126,75 miljoen TEU. Deze volumes hebben gevolgen voor stedelijke havens die fysiek niet meer kunnen uitbreiden.

Wetenschappelijke studies tonen aan dat containerisatie extreem veel land vereist. Containerterminals hebben vier tot vijf keer zoveel ruimte nodig per verwerkte lading dan vóór het containertijdperk. Havens in grote steden zoals Hamburg, Rotterdam en Singapore bereiken hun absolute ruimtelimieten. Landaanwinningsprojecten, die voorheen als oplossing dienden, kosten nu tussen de 1,5 en 2 miljard dollar per project en nemen jaren in beslag.

Ten tweede verergeren ultragrote containerschepen het probleem. Deze megavrachtschepen, met een capaciteit van meer dan 20.000 TEU, vereisen vaargeulen van 16 meter diep, gespecialiseerde kranen met een bereik van 22 tot 24 rijen en enorme terminalgebieden. Wanneer een enkel ultragroot containerschip aanmeert en duizenden containers lost, ontstaan ​​er capaciteitspieken die traditionele terminals overbelasten en leiden tot havencongestie die zich wereldwijd verspreidt.

Ten derde is inefficiënt herstapelen in conventionele terminals verantwoordelijk voor 20 tot 60 procent van alle containerbewegingen. Deze onproductieve bewegingen kosten tijd en energie en verminderen de doorvoercapaciteit aanzienlijk. Hoogbouwcontainersystemen lossen dit probleem volledig op door opslag op één locatie met directe toegang.

Welke economische argumenten ondersteunen investeerders?

Rendementsberekeningen voor havenautomatisering laten doorgaans afschrijvingsperioden van drie tot vijf jaar zien. Deze termijn wordt bepaald door verschillende factoren: Ten eerste kunnen de operationele kosten met 25 tot 55 procent worden verlaagd, voornamelijk door een lager energieverbruik, lagere onderhoudskosten en een geoptimaliseerde personeelsinzet. De testfaciliteit in Jebel Ali realiseerde energiekosten die 29 procent lager lagen dan verwacht, terwijl tegelijkertijd de onderhoudskosten aanzienlijk werden verlaagd.

Ten tweede vermijden hoogbouwopslagsystemen kostbare landuitbreidingen. In dichtbevolkte havensteden is beschikbare grond schaars en duur. Wetenschappelijke studies tonen aan dat alleen steden met voldoende grond hun scheepvaartvolume significant konden vergroten na de introductie van containerisatie. Havens in steden met een tekort aan grond moesten ofwel afzien van groei, ofwel extreem kostbare herinrichtingsprojecten uitvoeren. Hoogbouwcontaineropslag lost dit fundamentele dilemma op door verdichting in plaats van uitbreiding.

Ten derde worden de serviceniveaus en de concurrentiepositie verbeterd. De implementatie in Busan, Zuid-Korea, zal naar verwachting 350.000 onproductieve containerbewegingen per jaar elimineren en de afhandelingstijd van vrachtwagens met 20 procent verkorten. Voor havenexploitanten vertaalt dit zich in tevredener klanten, hogere doorvoersnelheden en de mogelijkheid om grotere schepen efficiënt af te handelen.

De installatie van London Gateway, een investering van 170 miljoen pond, toont het vertrouwen aan dat gevestigde havenexploitanten in deze technologie hebben. Het project omvat een systeem met tien gangen en vijftien opslag- en ophaalmachines en is specifiek ontworpen voor de efficiënte verwerking van lege containers – een chronisch probleem dat aanzienlijke kosten met zich meebrengt.

Welke duurzaamheidsvoordelen biedt deze technologie?

Milieufactoren worden steeds vaker wettelijke vereisten en concurrentievoordelen. Containerhoogbouwmagazijnen bieden in dit opzicht veelzijdige voordelen. Volledige elektrificatie elimineert lokale CO2-uitstoot, terwijl energieterugwinningssystemen elektriciteit terugvoeren naar het systeem wanneer containers worden afgeremd en neergelaten. De integratie van zonnepanelen op de grote dakoppervlakken maakt in theorie energie-autonome systemen mogelijk.

Studies naar geautomatiseerde havenoplossingen tonen aan dat de integratie van zonne-energie zich doorgaans in minder dan vijf jaar terugverdient, met een energiebesparing gedurende de levensduur van maximaal 74 miljoen dollar. De haven van Valencia heeft al een aandeel van 18 procent zonne-energie bereikt en wekt tijdens piekuren meer energie op dan de haven verbruikt.

Het compacte ontwerp reduceert de geluids- en lichtvervuiling aanzienlijk, wat met name relevant is voor stedelijke havens met aangrenzende woonwijken. De gesloten, beklede structuur maakt zelfs esthetisch aantrekkelijke ontwerpen met groene gevels mogelijk, waardoor de acceptatie in stedelijke omgevingen toeneemt.

Ten slotte vermindert de drastische vermindering van het landoppervlak de druk op stedelijke ontwikkeling en voorkomt het milieuschadelijke landaanwinningsprojecten die de ecosystemen aan de kust aantasten. Voor investeerders die rekening moeten houden met ESG-criteria, bieden deze factoren meetbare duurzaamheidsindicatoren.

LTW Intralogistics – Ingenieurs van Flow - Afbeelding: LTW Intralogistics GmbH

LTW biedt haar klanten geen losse componenten, maar geïntegreerde totaaloplossingen. Advies, planning, mechanische en elektrotechnische componenten, besturings- en automatiseringstechniek, software en service – alles is met elkaar verbonden en nauwkeurig op elkaar afgestemd.

De eigen productie van belangrijke componenten is bijzonder voordelig. Dit maakt optimale controle over kwaliteit, toeleveringsketens en interfaces mogelijk.

LTW staat voor betrouwbaarheid, transparantie en samenwerking. Loyaliteit en eerlijkheid zijn stevig verankerd in de bedrijfsfilosofie – een handdruk betekent hier nog steeds iets.

Geschikt hiervoor:

• LTW-oplossingen

Hoe presteert de technologie in de praktijk?

De volwassenheid van de technologie wordt aangetoond door meerdere operationele implementaties. De proof-of-concept in de haven van Jebel Ali liep van 2021 tot en met september 2022 en werd officieel marktrijp verklaard na de verwerking van bijna 500.000 TEU. De testfase toonde niet alleen de technische betrouwbaarheid aan, maar overtrof ook de gesimuleerde prestatiewaarden op cruciale parameters zoals prestaties, betrouwbaarheid en energie-efficiëntie.

De commerciële ingebruikname bij Busan Newport Corporation, een terminal waarvan DP World 66 procent van de aandelen bezit, markeert de overgang van de testfase naar de reguliere bedrijfsvoering. Daar wordt het systeem achteraf geïnstalleerd op een bestaand opslagterrein voor lege containers en gecombineerd met bestaande geautomatiseerde railkranen en vrachtwagensystemen.

De installatie van London Gateway, die naar verwachting ongeveer twee jaar na de start van het project in 2025 voltooid zal zijn, demonstreert de schaalbaarheid van de technologie. Met een capaciteit van 27.000 TEU is deze aanzienlijk groter dan de testfaciliteit in Dubai en zal volledig worden geïntegreerd in de sterk geautomatiseerde Berth 4.

Alternatieve aanbieders zoals Konecranes, met hun geautomatiseerde hoogbouwcontainersysteem, bieden vergelijkbare oplossingen met maximaal 14 niveaus voor lege containers, wat de bredere marktrijpheid van de technologie aantoont. Het modulaire ontwerp maakt geleidelijke uitbreiding mogelijk zonder de lopende werkzaamheden te onderbreken.

Welke uitdagingen en risico's bestaan ​​er?

Transparantie met betrekking tot implementatierisico's is essentieel voor weloverwogen investeringsbeslissingen. De grootste uitdaging is de hoge initiële investering. Hoewel de specifieke projectkosten variëren, illustreert de installatie van London Gateway, met een investering van £170 miljoen voor een capaciteit van 27.000 TEU, de schaal. Ter vergelijking: conventionele terminaluitbreidingen kosten minder per TEU, maar vereisen wel beschikbare grond.

Onderzoek naar havenautomatisering waarschuwt dat niet alle geautomatiseerde terminals de verwachte productiviteit halen. Een onderzoek van McKinsey wees uit dat, hoewel de operationele kosten zoals verwacht dalen, de productiviteit in sommige volledig geautomatiseerde terminals met 7 tot 15 procent afneemt in plaats van toeneemt. Dit betreft echter voornamelijk volledig geautomatiseerde kranen op de kade, en niet de opslagsystemen op het terrein.

Integratie in bestaande terminalbesturingssystemen en magazijnbeheersystemen vereist zorgvuldige planning. BOXBAY pakt dit aan met een eigen magazijnbeheersysteem dat kan communiceren met terminalbesturingssystemen op een hoger niveau. Desondanks blijft systeemintegratie een cruciale succesfactor.

De technologische afhankelijkheid van gespecialiseerde leveranciers vormt een strategisch risico. De markt voor containerhoogbouwsystemen wordt momenteel gedomineerd door een paar leveranciers, wat de onderhandelingspositie en de onderhoudskosten op lange termijn kan beïnvloeden. Er is echter duidelijk sprake van diversificatie van het leveranciersbestand.

Arbeidsmarktvraagstukken mogen niet worden genegeerd. Hoewel automatisering de arbeidskosten verlaagt, stuit ze op aanzienlijke weerstand van vakbonden in Europa en Noord-Amerika. Implementatieprojecten moeten daarom strategieën voor stakeholderbeheer en verandermanagement omvatten.

Voor welke havenlocaties is deze technologie bijzonder geschikt?

De ideale toepassingsgevallen kunnen worden geïdentificeerd op basis van verschillende criteria. Ten eerste profiteren havens in stedelijke gebieden met een acuut tekort aan grond het meest. Hamburg, Antwerpen, Singapore of havens in Japan vallen in deze categorie, waar uitbreiding van de grond fysiek onmogelijk of onbetaalbaar is.

Ten tweede zijn hoogbouwopslagsystemen ideaal voor terminals met een grote hoeveelheid lege containers. De installatie bij London Gateway is specifiek gericht op de Empty Superstack-functionaliteit. Het herpositioneren van lege containers kost jaarlijks miljarden, en efficiënte opslag nabij hun oorsprong vermindert onnodig transport aanzienlijk.

Ten derde zijn terminals met ULCS-service bij uitstek geschikt. De mogelijkheid om enorme volumepieken op te vangen bij de aankomst van schepen met een capaciteit van meer dan 20.000 TEU, vormt een concurrentievoordeel. Hoogbouwopslagsystemen, met hun hoge doorvoer en opslagdichtheid, kunnen deze pieken beter aan dan horizontale systemen.

Ten vierde zijn voormalige industrieterreinen die gemoderniseerd moeten worden, geschikt. Dankzij de mogelijkheid tot retrofit kan de capaciteit worden vergroot zonder fysieke uitbreiding. Voor gevestigde havens die hun concurrentiepositie willen behouden, biedt dit een evolutionaire in plaats van revolutionaire aanpak.

Geografisch gezien is de vroege adoptie geconcentreerd in Azië-Pacific en Europa. Noord-Amerika toont een groeiende interesse, hoewel investeringsbeslissingen vaak complexer zijn vanwege arbeidsregelgeving. De wereldwijde markt voor geautomatiseerde containerterminals zal naar verwachting tot 2035 met 7 procent per jaar groeien.

Wat betekent dit voor strategische investeringsbeslissingen?

Containeropslag in hoogbouw vertegenwoordigt een paradigmaverschuiving in de havenlogistiek, gedreven door samenvloeiende megatrends: ruimtegebrek, volumegroei, de toename van ULCS (Ultra Low Container Storage) en duurzaamheidseisen. Drie strategische implicaties zijn van cruciaal belang voor investeerders en havenexploitanten.

Ten eerste wordt verticale verdichting een basisvereiste voor concurrerende terminals in markten met beperkte ruimte. Het alternatief – dure gronduitbreiding of capaciteitsbeperkingen – is economisch en strategisch nadelig. Pioniers behalen concurrentievoordelen door een hogere doorvoercapaciteit en een hoger serviceniveau.

Ten tweede worden de hoge initiële investeringen gerechtvaardigd door de gecombineerde besparingen op operationele kosten, de vermeden grondkosten en de verbeterde kwaliteit van de inkomsten. De gedocumenteerde afschrijvingsperioden van drie tot vijf jaar vallen binnen een acceptabel bereik voor infrastructuurinvesteringen. Projecten die de besparing op grondkosten kunnen verzilveren, zijn bijzonder aantrekkelijk.

Ten derde vereist een succesvolle implementatie geïntegreerd projectmanagement dat rekening houdt met technische, operationele en sociale aspecten. De technologie is bewezen, maar het succes van het project hangt af van zorgvuldige planning, betrokkenheid van belanghebbenden en realistische verwachtingen.

Containerhoogbouwmagazijnen zijn geen futuristisch concept meer, maar een operationele realiteit met een groeiend aantal geïnstalleerde magazijnen en bewezen prestaties. Voor havenlogistieke knooppunten wereldwijd is de vraag niet langer óf, maar wanneer en hoe deze innovatie zal worden geïmplementeerd.

Konrad Wolfenstein

Ik help u graag als een persoonlijk consultant.

contact met mij opnemen onder Wolfenstein ∂ Xpert.Digital

Noem me gewoon onder +49 89 674 804 (München)

LinkedIn
 

Containerhoogbouwmagazijnen en containerterminals: het logistieke samenspel – Deskundig advies en oplossingen - Creatief beeld: Xpert.Digital

Deze innovatieve technologie belooft de containerlogistiek fundamenteel te veranderen. In plaats van containers horizontaal te stapelen zoals voorheen, worden ze verticaal opgeslagen in stalen stellingen met meerdere niveaus. Dit maakt niet alleen een drastische toename van de opslagcapaciteit binnen dezelfde ruimte mogelijk, maar revolutioneert ook de complete processen in de containerterminal.

Meer hierover hier:

• Containerhoogbouwmagazijnen en containerterminals: de logistieke interactie – deskundig advies en oplossingen