Warum Hafenplanung ohne Simulation scheitert

Containerterminals gehören zu den komplexesten Logistiksystemen der Welt. Schiffsankünfte sind stochastisch — abhängig von Wetter, Hafenüberlastung und Fahrplanänderungen der Reedereien. Die Kaikranproduktivität hängt von der Qualität des Stauplans, der Lukensequenz und der Verfügbarkeit des Yard-Transports ab. Die Yard-Dichte beeinflusst die RTG-Zykluszeiten, die auf die Liegeplatzabfertigung zurückwirken, was wiederum das nächste Ankunftsfenster beeinflusst. Diese Rückkopplungen sind in statischen Kapazitätsrechnungen unsichtbar.

Terminalbetreiber mit einem Liegeplatzauslastungsproblem investieren oft in zusätzliche Kaikrane — nur um festzustellen, dass der Engpass zum Yard-Transport oder Gate-Durchsatz wandert. Hafenbehörden, die eine neue Terminalerweiterung planen, berechnen den theoretischen TEU-Durchsatz aus Kailänge und Kranraten, können aber nicht vorhersagen, wie die Erweiterung mit dem Bestandsbetrieb unter variablen Ankunftsmustern zusammenwirkt. Die Simulation erfasst all diese Wechselwirkung, bevor der erste Euro ausgegeben wird.

Der Engpass wandert: Der Terminaldurchsatz wird vom schwächsten Glied über Liegeplatz, Yard, Transport und Gate bestimmt — und dieses Glied ändert sich mit Verkehrsmix und Volumen. Die Simulation findet es, bevor Kapital in die falsche Maßnahme fließt.

Die Terminalbereiche, die wir modellieren

🚢 Liegeplatz & Kai

  • Schiffsankunft & Anlegen (stochastisch)
  • Liegeplatzvergabestrategie
  • Kaikranzuweisung & Schichten
  • Lukensequenz & Twin-Lift-Produktivität
  • Schiffsabfertigungszeit

🚛 Horizontaltransport

  • Portalhubwagen- & Reachstacker-Flotten
  • Terminalzugmaschinen- & Chassis-Pools
  • FTS- / automatisierte Shuttle-Systeme
  • Fahrzeit- & Konfliktmodellierung
  • Flottendimensionierungs-Optimierung

📦 Yard-Betrieb

  • Blocklayout & Dichtemanagement
  • RTG-/RMG-Planung
  • Verweildauer je Containertyp
  • Prognose der Umstapelrate
  • Reefer- & Gefahrgutbereiche

🚗 Gate & intermodal

  • LKW-Ankunftsprofil & Warteschlange
  • Gate-Spur-Durchsatz & OCR
  • Bahnterminal-Umschlag
  • Binnenschiff-Feeder-Planung
  • Pre-Gate- & LKW-Terminvergabesysteme

Wie ein Terminal-Simulationsprojekt abläuft

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Terminaldatenerhebung

Wir erheben die Anlaufhistorie (Ankunftszeiten, LOA, TEU), Kranproduktivitätsprotokolle, Yard-Geräte-Flottendaten (MTBF/MTTR), Verweildauerverteilungen je Containerkategorie und LKW-Gate-Transaktionszeiten. AIS-Schiffsdaten können Betriebsaufzeichnungen ergänzen, wo verfügbar.

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Modellaufbau & Validierung

Die Simulation entsteht in AnyLogic — der Industriestandard-Plattform für Hafen- und Terminalmodellierung. Wir validieren das Modell gegen 12 Monate historischer Liegeplatzauslastung, Kranbewegungen pro Stunde und Schiffsabfertigungsdaten, bevor ein Szenario läuft.

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Szenario-Experimente

Investitions- und Betriebsszenarien — zusätzliche Liegeplätze, Kran-Upgrades, Flottenänderungen, Gate-Automatisierung, Terminvergabesysteme — werden als automatisierte Experimente getestet. Jedes Szenario erzeugt Statistiken zu Durchsatz, Auslastung, Abfertigungszeit und Überlastung.

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Investitionspapier & Modellübergabe

Sie erhalten ein priorisiertes Investitionspapier mit quantifizierter Durchsatz- und Kostenwirkung je Szenario sowie das ausführbare Modell für die laufende Planung. Terminalplaner können es für jährliche Verkehrsprognosen und neue Dienstanläufe ohne unsere Beteiligung wiederverwenden.

Was Sie am Ende erhalten

Identifiziert
tatsächlicher Engpass — Liegeplatz, Yard, Transport oder Gate — bei jedem Verkehrsvolumen
Priorisiert
Investitionsoptionen mit Durchsatz-, Abfertigungs- und Kostenwirkung je Szenario
Live-Modell
wiederverwendbar für jährliche Planungszyklen und die Bewertung neuer Dienstanläufe

Simulation vs. analytische Terminalplanung

PlanungsfrageSimulationsmodellAnalytisches Kapazitätsmodell
Liegeplatzauslastung bei Ankunftsballung✓ Stochastische Ankünfte — Ballung vollständig erfasst✗ Unterstellt gleichmäßige Ankunftsintervalle
Yard-Transportflotten-Dimensionierung✓ Mit Kran- und Yard-Zykluszeiten integriertGetrennt geschätzt — keine Wechselwirkung
Gate-Überlastung bei Ankunftsspitzen✓ LKW-Ankunftsprofil stochastisch modelliert✗ Nur Durchschnittsdurchsatz
Reihenfolge der Erweiterungsinvestitionen✓ Jede Phase bei Zwischen-Verkehrsvolumina bewertet✗ Nur Zielkapazität im Beharrungszustand
ROI eines neuen Krantyps (z. B. Twin-Lift)✓ Produktivitätsgewinn im Kontext des gesamten TerminalzyklusNur Kranrate — kein nachgelagerter Effekt

Tools & technology

AnyLogic ist die weltweit führende Plattform für Hafen- und Terminalsimulation und wird von den größten Terminalbetreibern und Hafenbehörden der Welt genutzt. Seine agentenbasierte Engine beherrscht das komplexe Zusammenspiel aus diskreten Schiffsereignissen, kontinuierlichen Geräteflüssen und stochastischen Ankunftsmustern, das die Terminalmodellierung erfordert. Für spezialisierte Studien — Kranplanungsoptimierung, Binnenschiff-Fensterplanung — ergänzen wir Python-Optimierungsmodelle, die in die Simulation zurückfließen.

AnyLogic AnyLogic Port Library Python (Optimierung) AIS-Datenintegration Simio

Wir haben mit Containerterminals von regionalen Häfen mit 200.000 TEU/Jahr bis zu Mehrliegeplatz-Tiefseeterminals gearbeitet. Die Modelle umfassen kombinierte Schiff/Yard/Gate-Systeme und spezialisierte Studien einzelner Terminalbereiche, wo schnell eine fokussierte Antwort nötig ist.

Fallstudie

Regionales Containerterminal
14 Mio. € Kraninvestition vermieden — die Simulation zeigte, dass das Gate der wahre Engpass war

AnyLogic port simulation model showing container terminal with quay cranes and yard operations
Containerterminal · AnyLogic

Den wahren Durchsatzengpass finden, bevor Krane bestellt werden

Ein regionales Containerterminal in Nordeuropa plante den Kauf von zwei zusätzlichen Kaikranen zu Gesamtkosten von 14 Mio. €, um Durchsatzbeschwerden der Reedereien zu begegnen. Die Analyse der Liegeplatzauslastung legte nahe, die Kranproduktivität sei der Engpass. Das Management wollte vor der Beschaffung eine unabhängige Validierung.

Wir erstellten eine vollständige Terminalsimulation in AnyLogic, kalibriert gegen 18 Monate Anlaufdaten, Kranproduktivitätsprotokolle und LKW-Gate-Transaktionen. Das Modell zeigte, dass die Kaikranauslastung nur 61 % betrug — weit unter dem vermeintlichen Engpass — weil die LKW-Gate-Warteschlange die Freigabe von Importcontainern verzögerte und Yard-Dichtespitzen erzeugte, die die RTG-Produktivität beeinträchtigten.

Krankauf verschoben — die Simulation zeigte, dass die vorhandene Krankapazität ausreichte
Gate-Terminvergabesystem eingeführt — die Streuung der LKW-Ankünfte senkte die Warteschlangenspitzen um 38 %
Durchsatzziel erreicht mit 1,2 Mio. € Gate-Automatisierungskosten statt 14 Mio. € Kraninvestition

Hinweis: Die Zahlen sind exemplarisch. Vor der Veröffentlichung durch eigene Projektergebnisse ersetzen.

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FAQ

Häufige Fragen zur
Hafen- & Terminalsimulation

Wir decken Containerterminals (Tiefsee, Feeder und regional), intermodale Bahn-Hafen-Terminals, Ro-Ro-Terminals und Massengut-Umschlagterminals ab. Der Modellierungsansatz unterscheidet sich je Terminaltyp — Containerterminals erfordern das Verfolgen einzelner Container-Verweildauern und Klassierlogik, Massengutterminals konzentrieren sich auf kontinuierliche Flussraten und Haldenmanagement — aber die zugrunde liegende AnyLogic-Plattform beherrscht alle Typen.
Ja. Automatisierte Terminaltechnik — FTS, ASC, automatische Gate-Systeme — ist einer der wertvollsten Simulationsfälle, weil die Wechselwirkungseffekte erheblich sind. FTS ändern die Handshake-Logik mit den Kaikranen, ASC ändern Yard-Dichte und Krankreiszeit. Wir modellieren den gesamten automatisierten Terminalzyklus inklusive Steuerungslogik, Fehlermodi und den Übergang vom manuellen zum automatisierten Betrieb während der Umstellungsphase.
Schiffsankünfte werden stochastisch modelliert, mit angepassten Verteilungen aus historischen AIS- und Anlaufdaten. Das erfasst die Ballung — mehrere Schiffe, die nach Wetterverzögerungen im selben Fenster ankommen — die Hauptursache für Liegeplatzauslastungsspitzen, die statische Modelle völlig übersehen. Das Modell erzeugt Ankunftsszenarien für Überlastung im 5., 50. und 95. Perzentil.
Ja — und das ist eine besonders wertvolle Anwendung. Wir modellieren das Terminal in jeder Erweiterungsphase (Phase 1, Phase 2, Vollausbau) und bei Zwischen-Verkehrsvolumina, um zu ermitteln, wann jede Investitionsphase notwendig wird. Das verhindert vorzeitige Investitionen und stellt sicher, dass jede Phase für das tatsächlich zu bedienende Verkehrsvolumen dimensioniert ist, nicht nur für das Endziel.
Terminallayout (Liegeplatzpositionen, Yard-Blockkonfiguration, Gate-Spuren), mindestens 12 Monate Anlaufdaten (Ankunftszeit, Schiffsgröße, abgefertigte Moves), Kranproduktivitätsaufzeichnungen, Yard-Geräte-Flottenliste mit Verfügbarkeitsdaten und Stichproben der LKW-Gate-Transaktionszeiten. AIS-Daten können Betriebsaufzeichnungen ergänzen. Wir können mit Teildaten starten und ausbauen — frühe Modellläufe zeigen oft, welche Datenlücken für die anstehende Entscheidung am wichtigsten sind.
Ja — und so nutzen es die meisten Terminalkunden. Nach dem Erstprojekt wird das Modell mit Dokumentation und einer Szenario-Runner-Oberfläche übergeben. Terminalplaner laden die jährliche Anlaufprognose und testen Planänderungen, neue Dienstanläufe oder Gerätezugänge eigenständig. Modellaktualisierungen (neue Liegeplätze, geänderte Geräte) sind meist unkompliziert und können intern oder über ein kleines Folgeprojekt erfolgen.
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Nennen Sie uns Terminaltyp, aktuellen Durchsatz und die zu beantwortende Planungsfrage. Wir sagen Ihnen ehrlich, ob die Simulation Mehrwert bringt und was das Projekt umfassen würde.

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