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Smartes Umweltmonitoring: Mit mehr Daten die Hafenluft im Blick behalten

18. Mai 2016 von Frank Wittmann 0

Über 1,5 Millionen Messwerte erfasst der Hamburger Hafen täglich. Wie diese riesigen Datenmengen dabei helfen können, Emissionen zu reduzieren, zeigen Informatikwissenschaftler des Potsdamer Hasso-Plattner-Instituts (HPI) mithilfe der In-Memory-Technologie. Die Softwarelösung wird erstmals auf der SAPPHIRE NOW vorgestellt.

Auch heute noch gehören Häfen zu den wichtigsten Verkehrsknoten für den internationalen Handel. Allein den Hamburger Hafen passieren im Jahr rund 10.000 Seeschiffe und sorgen für den europaweit dritthöchsten Containerumschlag. Dabei hinterlassen sie nicht nur Waren, sondern auch immer mehr Daten. Über 1,5 Millionen Umwelt-, Positions- und Verkehrsmesswerte erfasst die Hamburg Port Authority (HPA) täglich. Informatikwissenschaftler des Hasso-Plattner-Instituts arbeiten daran, diese riesigen Datenmengen zu nutzen, um daraus Modelle für die Luftqualität im Hafengebiet zu erstellen.

Hamburger Hafen kann Emissionen in Echtzeit berechnen

Die Potsdamer Forscher haben eine Software entwickelt, die es dem Hamburger Hafen zukünftig erlauben soll, die Qualität der Hafenluft jederzeit nachzuvollziehen. „Unsere Anwendung macht es möglich, die unterschiedlichen Messwerte aus Schiffsbewegungen, Verkehrsströmen und Umweltsensoren miteinander zu verknüpfen, in einer gemeinsamen Visualisierung darzustellen und ein ganzheitliches Bild des Hafens zu zeichnen“, erklärt Dr. Matthias Uflacker, Lehrstuhlvertreter am HPI-Fachgebiet Enterprise Platforms and Integration Concepts von Prof. Hasso Plattner. Bisher seien Luftqualitätsanalysen auf lange Zeiträume angelegt und sehr statisch. Mit der HPI-Software sollen dynamische Auswertungen in Echtzeit möglich werden, so der Potsdamer Informatiker.

Auf einer interaktiven Karte des Hafengebiets wird die an mehreren Positionen in Echtzeit gemessene Luftqualität angezeigt. Außerdem werden mithilfe der HPI-Software Schwefeldioxid-, Stickstoffdioxid- und Feinstaubwerte, die Positionen verschiedener Schiffe und Verkehrsströme auf Kraftfahrzeugstraßen zu jedem Zeitpunkt nachvollziehbar. „Emissionen können so erstmals für spezifische Zeiträume und Regionen näherungsweise berechnet und gemeinsam mit den Luftqualitätsdaten dargestellt werden“, sagt Uflacker. Mithilfe dieser Analysen könnten Experten künftig bei der Umsetzung von emissionsreduzierenden Maßnahmen unterstützt werden.

Umweltfreundliche Stromquellen ermitteln

Die Möglichkeiten für den Einsatz sind vielfältig – zum Beispiel bei der Nutzung und dem Aufbau umweltfreundlicher externer Stromversorgungen. Wenn Schiffe an einem Liegeplatz anlegen, müssen ihre Hilfsmaschinen weiterlaufen, um die Bordelektronik mit Strom zu versorgen. Dabei entstehen auch bei Standzeiten Abgase. Diese können mithilfe von externen Landstromanlagen stark reduziert werden. „Die Software könnte zukünftig beispielsweise helfen, den optimalen Einsatzort für die umweltfreundlichen Stromquellen zu ermitteln“, erläutert Ulrich Baldauf, Leiter der IT-Strategie bei der HPA.

Die Anwendung des Potsdamer Teams um Uflacker basiert auf der In-Memory-Datenbanktechnologie, die am HPI mitentwickelt wurde und einen Schwerpunkt der aktuellen Forschung darstellt. Wer die Software aus Potsdam selbst ausprobieren möchte, hat dafür vom 17. bis 19. Mai auf der SAPPHIRE NOW in Orlando (USA) die Gelegenheit. Hier feiert die Emissionsanalyse-Software ihre Premiere. Darüber hinaus präsentiert  das HPI an Stand 100 ausgewählte Projekte zur Hauptspeicher-Datenbanktechnologie sowie innovative Online-Lernformate für Hochschulen und Unternehmen.

Foto: Shutterstock

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