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Wachstumsbranche Logistik: Wie datengestützte Planungen und bessere Vernetzung den Transport von Gütern, Waren und Paketen optimieren

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Martin Lewicki

Wachstumsbranche Logistik: Wie datengestützte Planungen und bessere Vernetzung den Transport von Gütern, Waren und Paketen optimieren

Online bestellen und nach Hause liefern lassen – dieser Trend bekam in der Coronapandemie weiteren Auftrieb. Dementsprechend nahmen die Güter- und Warentransporte in Deutschland deutlich zu. Um ihre Fahrzeuge und die Transportaktivitäten in ihrer Gesamtheit emissionsärmer zu gestalten sowie angesichts steigender Energiekosten ist die Logistikbranche gefordert, effizienter und nachhaltiger zu agieren. Dafür arbeitet sie an datengetriebenen Lösungen, beispielsweise Sendungen, die per Anhalter*in mitgenommen werden oder an einer Bushaltestelle auf die Empfänger*innen warten. Eine smarte Navigation für Lastenradfahrer*innen soll die Zustellung auf der letzten Meile optimieren.

Es klingelt an der Tür: Der Bote mit dem Päckchen ist da. Dieses Alltagsszenario ist der offensichtlichste Berührungspunkt zwischen uns und der Logistik. Dabei ist die Zustellung nur das Ende eines oft langen und verzweigten Prozesses, den wir mit dem Bestellen einer Ware auslösen: Der Versandauftrag wird zunächst online und automatisiert verarbeitet, danach verpacken Menschen die Ware und bringen sie auf den Weg.

[Der „Trendradar der Mobilität #4 – Logistikbranche“ ist auch als PDF-Fassung erhältlich. Laden Sie sich die Datei hier herunter.]

Zur Lieferkette können Flugzeuge, Schiffe, Bahnen, Lkw und Kleintransporter gehören. Besonders komplex wird es, wenn nicht ein einzelnes Unternehmen alle Lieferschritte durchführt, sondern verschiedene Logistik-Partner*innen einzelne Abschnitte übernehmen, wofür sie sich untereinander abstimmen müssen. Von diesen logistischen Prozessen hängt heutzutage nahezu jeder Lebens- und Wirtschaftsbereich ab. Anders ausgedrückt: Ohne die Logistik läuft nichts.

Hintergrund: Die Logistikbranche in Deutschland

In Deutschland arbeiten nach Angaben der Bundesvereinigung Logistik (BVL) rund 3,3 Millionen Beschäftigte in der Logistikbranche. Laut BVL gehören dazu Hersteller*innen, Lieferant*innen und zahlreiche Dienstleistende, die den Transport, den Umschlag, die Lagerung und die Zollabwicklung von Waren und Gütern abwickeln sowie oftmals auch alle Schritte bei Retouren organisieren müssen.

Zum Vergleich: Laut Statistiken der Bundesagentur für Arbeit gab es in Deutschland im Jahr 2022 etwa 34 Millionen sozialversicherungspflichtig Beschäftigte, von denen rund 2,7 Millionen im Gesundheitswesen arbeiten, etwa 2,5 Millionen im Einzelhandel und knapp 2 Millionen im Bereich öffentliche Verwaltung, Verteidigung, Sozialversicherung. (In diesen Statistiken wird „Logistik“ nicht als separater Wirtschaftszweig aufgeführt, vielmehr sind dort Logistikbetreibende in mehreren Wirtschaftszweigen enthalten, beispielsweise in „Landverkehr“, „Schifffahrt“, „Luftfahrt“ und weiteren.) So betrachtet gehört der Logistiksektor zu den Spitzenreitern bei den Beschäftigtenzahlen.

Nach Angaben der BVL war die von ihr definierte Logistikbranche im Jahr 2021 mit etwa 294 Milliarden Euro der drittgrößte Umsatzbringer in Deutschland, gleich hinter der Automobilindustrie und dem Handel. Allein die Anbieter*innen von Logistikdienstleistungen wie DHL, UPS oder DB Mobility Logistics erwirtschaften dabei etwa 50 Prozent vom Gesamtumsatz der Branche.

Der hohe Stellenwert der Logistik innerhalb der gesamten Wirtschaft sorgt seit Jahren für steigende Umsätze in der Branche. Einer der Gründe dafür ist der Boom beim Onlinehandel, der zugleich für ein höheres Versandvolumen sorgt. Hier hat sich der Umsatz innerhalb von zehn Jahren zwischen 2012 und 2021 von 28 Milliarden Euro auf 86,7 Milliarden Euro etwas mehr als verdreifacht. Parallel dazu wuchs der Umsatz in der Logistikbranche im selben Zeitraum zwar etwas langsamer, aber immerhin auch um etwa 50 Prozent.

Schwierige Zeiten: Auf die Krise folgt die Krise

Allerdings steht dieser Wirtschaftssektor vor großen Herausforderungen. Als Beispiel sind die Folgen des Brexits zu nennen, die insbesondere Handels- und Logistikunternehmen betreffen. Seit Großbritannien nicht mehr Mitglied der EU ist, müssen Importe von dort und Exporte dorthin verzollt werden, wodurch die Transportprozesse komplexer geworden sind. Für beteiligte Logistik-Unternehmen gilt, in Zolldokumenten alle erforderlichen Informationen festzuhalten, etwa die Waren korrekt zu klassifizieren und zu beschreiben. Erleichterungen könnte ein digitales Zollverfahren für Standardwaren bringen, das die britische Regierung unter dem Namen Customs Freight Simplified Procedure (CFSP) entwickeln ließ.

Gleichwohl prognostizieren Branchenexpert*innen, dass in der Logistikwirtschaft weitere IT-Anpassungen nötig sein werden, um die zusätzlichen administrativen Aufwände effizient bewältigen zu können, aber auch, weil es neue Dokumentationspflichten beim Im- und Export gebe.

Hinzu kommen aber auch die Nachwirkungen der Coronapandemie und die Auswirkungen des Ukraine-Kriegs. Zwar lösten Lockdowns und strenge Auflagen für den stationären Handel eine deutliche Zunahme des Online-Versandhandels aus, doch die branchenübergreifende Wirtschaftskrise betraf auch die Logistikbetreibenden. Der Ukraine-Krieg wiederum ließ die Energie- und Treibstoffpreise in die Höhe schießen.

Ganz konkrete Anforderungen für ihre unternehmerischen Tätigkeiten bringt vielen Logistikunternehmen das Lieferkettengesetz, das in Deutschland zum 1. Januar 2023 in Kraft getreten ist (der offizielle Gesetzesname lautet „Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz“). Es gilt zunächst für Unternehmen mit mehr als 3.000 Mitarbeiter*innen, ab dem 1. Januar 2024 auch für solche mit mehr als 1.000 Mitarbeiter*innen. In diesem Jahr betreffe das Gesetz, so das Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ), etwa 700 Unternehmen; 2024 seien dann rund 2.900 Unternehmen betroffen.

Je nachdem, welchen Part der Lieferkette die Unternehmen abdecken und welchen Einfluss sie darauf haben, sind sie laut Lieferkettengesetz beispielsweise dazu verpflichtet, eine „Risikoanalyse […] zur Ermittlung nachteiliger Auswirkungen auf die Menschenrechte“ durchzuführen, ein „Risikomanagement (inklusive Präventions- und Abhilfemaßnahmen)“ und einen „Beschwerdemechanismus“ einzurichten sowie „transparent öffentlich Bericht zu erstatten“.

Auf diese und weitere Auflagen, die sich aus dem Gesetz ergeben, wollen – besser gesagt: müssen – sich Logistikunternehmen einstellen, indem sie ihre IT-Systeme darauf abstimmen beziehungsweise erneuern. Allerdings würden viele Transport- und Logistik-Dienstleistende die Anforderungen des Gesetzes noch gar nicht kennen, wie eine Umfrage der Bundesvereinigung Logistik und des Softwareunternehmens Oracle Ende vergangenen Jahres ergeben hat. Als Hürden, die zu bewältigen wären, nennen viele Befragte die Datenintegration und das Aufsetzen der erforderlichen Prozesse mittels digitaler Werkzeuge.

Nicht zuletzt kommt den Logistikunternehmen eine wichtige Rolle beim Klimaschutz zu, angesichts der Umweltbelastungen, die Frachtflugzeuge und -schiffe, Güterzüge, Lkw und Transportwagen erzeugen. Momentan gehört der Verkehrssektor zu den Hauptverursachern von Treibhausgas-Emissionen (laut dem Klimaschutzbericht 2022 der Bundesregierung). Somit steht auch die Logistikbranche in großer Verantwortung gegenüber der Gesellschaft und den von der Bundesregierung und der EU beschlossenen Zielen zur Verringerung von CO2-Emissionen und zum Erreichen der Klimaneutralität.

Infografik: Drei farbige, waagerechte Linien, die für Erwartungen von Logistikbeschäftigten an ihre Geschäfte und das Geschäftsklima darstellen

Insbesondere für Transportunternehmen gilt also, sich den – seit Jahren bekannten – Emissionsvorgaben zu stellen und die teils umfangreichen Flotten entsprechend umzurüsten oder auf Fahrzeuge mit entsprechender Abgasreinigung umzustellen. Die geplante Euro-7-Abgasnorm beispielsweise betrifft ab 2025 neben Pkw auch neu zugelassene Transporter und ab 2027 die Lastkraftwagen (Lkw). Parallel dazu forcieren Staat und Behörden im Zuge der Mobilitätswende den Umstieg auf Elektro- und Wasserstoffantriebe. Auch hierfür müssen Logistikunternehmen Investitionen einplanen. Nicht zuletzt macht ein akuter Fahrer*innenmangel der Branche zusätzlich zu schaffen, ebenso wie der generelle Fachkräftemangel in Deutschland.

Wie erwähnt hat der Onlinehandel enorm zugelegt. Er sorgt seit Jahren für eine stetig größer werdende Flut von kleinen Sendungen an Privatkund*innen. Die Auslieferung durch Kleintransporter, die in zweiter Reihe parken, behindert in Ballungsräumen den ohnehin schon dichten Verkehr. Das lässt in der städtischen Bevölkerung die Akzeptanz des Transportverkehrs sinken. Auch deswegen sind dringend alternative Zustellmethoden für die letzte Meile gefragt, die zudem die erwähnte und staatlich geforderte ökologische Entlastung bringen würden.

Um diese vielfältigen Herausforderungen stemmen zu können, muss die Branche in die Offensive gehen und innovative Lösungen entwickeln, damit Logistik in Zukunft effizienter, ökologischer und smarter abläuft. Hierbei können datengetriebene Projekte aus Wissenschaft und Forschung helfen, zum Beispiel bei leeren und teilbeladenen Fahrten von Transportern.

Dieses Problem sollen alternative Lieferketten beheben, die – insbesondere im ländlichen Raum – freie Ladekapazitäten in Fahrzeugen des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) berücksichtigen und nutzen. Für eine bessere Auslastung vorhandener Ladeflächen soll der Einsatz von Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) sorgen, die Daten vergangener Transporte und Lieferwege auswerten, um daraus Prognosen über wahrscheinliche Transportbedarfe zu errechnen.

Im städtischen Raum wiederum übernehmen immer mehr Lastenradzusteller*innen die letzten Etappen zu Endverbraucher*innen oder auch zum Einzelhandel, die häufig zitierte „letzte Meile“. Sie sollen durch intelligente Routen- und Auftragsmanagementsysteme hindernisfrei und schneller zu ihren Zielen kommen und effizienter unterwegs sein.

Gänzlich ohne Fahrer*innen kommen kleine Transportcontainer aus, die sich an ÖPNV-Fahrzeuge an- und abkoppeln und Pakete nah an bekannten Anlaufpunkten im Stadtkern deponieren, etwa an Bushaltestellen. Damit solche und weitere datengestützte Lösungen in der Praxis funktionieren, müssen sich die Akteur*innen der Logistikbranche besser vernetzen, beispielsweise um einen schnellen und automatisierten Datenaustausch zwischen mehreren Beteiligten einer Lieferkette zu ermöglichen.

Effizienzproblem: 20 Prozent der Lkw sind leer unterwegs

Eines der wichtigsten Ziele der Logistikbranche lautet: höhere Effizienz. Das bedeutet in der Praxis vor allem die Vermeidung von teilbeladenen und leeren Fahrten. Laut dem Statistikamt der Europäischen Union (Eurostat) sind etwa 20 Prozent aller Lkw in Europa leer unterwegs. Auf deutschem Bundesgebiet betrug der Anteil der Leerfahrten von Güterkraftfahrzeugen im Jahr 2021 sogar 37,6 Prozent (Kraftfahrt-Bundesamt). Das führte allein auf deutschen Straßen zu rund 6,4 Milliarden gefahrenen Kilometern ohne Ladegut.

Optimierung ist hier dringend nötig, denn eine bessere Auslastung der vorhandenen Ladeflächen hat unzählige Vorteile: Die Kosten pro Fahrt sinken und es werden weniger Fahrten benötigt. Das könnte dazu beitragen, die Auswirkungen des bestehenden Fahrer*innenmangels abzufedern. Weniger Fahrten bedeuten aber auch eine geringere Umweltbelastung, die Reduktion von Schadstoffemissionen und eine Entlastung des Verkehrsraums.

Infografik: Balkendiagramme, die für alle Länder der EU anzeigen zu wieviel Prozent ihrer Fahrten Lastkraftwagen ohne Ladung unterwegs sind

Grafik: Eurostat

An dieser Problematik setzt das mFUND-Projekt CargoSurfer an. Es nutzt Erkenntnisse aus dem vorangegangenen mFUND-Projekt kombiBAHN Nordhessen, wonach es im Schienenpersonenverkehr freie Kapazitäten gibt, die sich für eine regionale Gütermitnahme eignen. Nun will das CargoSurfer-Team die Kleingut-Mitnahme im kombinierten Personen- und Güterverkehr realisieren und damit die Anzahl ineffizienter und unrentabler Fahrten von Lieferwagen im ländlichen Raum, wenn diese nur ungenügend ausgelastet lange Wege zurücklegen, verringern.

Im Mittelpunkt der CargoSurfer-Lösung steht eine Smartphone-/Tablet-App. In dieser können zum Beispiel Landwirt*innen einen Transportauftrag buchen, um mehrere Kisten Gemüse zum 50 Kilometer entfernten Regionalladen zu verschicken (mit jeweils maximal 25 Kilogramm Gewicht). Die Ware nimmt dann entweder ein ohnehin bei den Landwirt*innen vorbeikommender Lieferdienst mit freier Ladekapazität auf und bringt sie ohne Umladen zum Regionalladen, der ebenfalls auf seiner Tour liegt. Oder der Transport erfolgt über eine sogenannte intermodale Lieferkette, also über mehrere Fahrzeuge und Etappen hinweg.

So könnten die Landwirt*innen die Lieferung auch zum nächstgelegenen Knotenpunkt bringen (lassen), etwa einem Laden, einer Packstation oder einem Bahnhof. Von dort gelangt die Ware per Regionalbahn oder per Lkw zu einem weiteren Knotenpunkt. Dort wird sie auf einen Regionalbus oder ein Lastenrad verladen und erreicht auf diesem Weg den Regionalladen als Zielort.

Infografik: Kleinen Bilder von Fahrzeugen; Pfeile unter diesen stellen dar, dass sie jeweils ein Paket von Gebäuden zu einem Bahnhof und umgekehrt transportieren; zwischen den Bahnhöfen sind Bilder einer Lok und einer Strassenbahn

Insbesondere die mehrfache Übergabe und Umladung erfordert eine Software, die die Transportbedarfe mit den verfügbaren Fahrzeugen und Fahrten verknüpfen und die benötigten Informationen rechtzeitig zu den Beteiligten ausliefern kann. Hierfür entwickeln die Beteiligten bei CargoSurfer ein Prognose- und Steuerungssystem, bei dem sie auch Verfahren der Künstlichen Intelligenz einsetzen. Es soll Störungen im Transportprozess rechtzeitig erkennen, Verspätungen vorhersagen und alternative Routen finden.

In der 2023 startenden Testphase in zwei Projektregionen wollen die Forscher*innen zum einen prüfen, ob die Abläufe an den Knotenpunkten funktionieren. Zum anderen evaluieren sie die Bedienoberfläche der App hinsichtlich Barrierefreiheit, Nutzungsfreundlichkeit und Verständlichkeit.

Als größte Herausforderung gilt jedoch, die Menschen vor Ort im Rahmen eines umfänglichen Beteiligungsverfahrens von dem neuen Logistikkonzept zu überzeugen und etwaige Vorbehalte abzubauen, zum Beispiel gegenüber der Nutzung ihrer Daten oder bezüglich mangelnder Pünktlichkeit der Lieferungen über mehrere Stationen hinweg.

Mit Verfahren der KI das wahrscheinlich benötigte Frachtvolumen prognostizieren

Schlecht ausgelastete Fahrten entstehen häufig durch ineffiziente Transportnetzwerke. Das liegt unter anderem daran, dass momentan kaum datengetriebene Verfahren im Straßengüterverkehr genutzt werden, um wahrscheinlich benötigte Frachtvolumen zu ermitteln. Wenn doch, dann handelt es sich oft um interne Unternehmensdaten, die nicht ausreichen, um genaue Prognosen für die gesamte Lieferkette abzugeben.

Foto: Ein Mann lädt eine große Kiste aus einer Straßenbahn auf eine Transportkarre auf dem Bahnsteig

Foto: CargoSurfer/LaLoG LandLogistik GmbH

Als Teil der Lösung dieses Problems bieten Forscher*innen unterschiedliche, mit KI-Verfahren arbeitende Systeme an, die beispielsweise berechnen, wie hoch das Sendungsaufkommen in den kommenden Tagen wahrscheinlich sein wird. Solche Kurzfristprognosen sollen die Tourenplanung und die Ladeflächenauslastung verbessern. Hierfür analysierten die Forscher*innen des mFUND-Projekts KIVAS, geleitet vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS), die Transport- und Auslastungsdaten von 17 Niederlassungen zweier Unternehmen.

Die Ergebnisse zeigten, dass äußere Faktoren, insbesondere das Wetter (Temperatur und Regen) sowie kalendarische Effekte (Feiertage, Wochenenden, Saisonalitäten), einen großen Einfluss auf die Kurzzeitprognose hatten – und sich durch Berücksichtigung solcher „externen Daten“ das Frachtaufkommen besser vorhersagen lässt.

Auf diesen Erkenntnissen fußt das Nachfolgeprojekt KITE, das Mitarbeiter*innen der Fraunhofer-Arbeitsgruppe für Supply Chain Services (SCS) des IIS leitend durchführen. Sie entwickeln eine Prognose-Software, mit der alle Unternehmen, die an einer Transportkette beteiligt sind, ihre Tourenplanung optimieren können. Damit können sie beispielsweise einen Lkw einen Tag früher oder später zum nächsten Knotenpunkt ordern, um ihn dort mit mehr Transportgut zu beladen.

Zudem entwickelt das Projektteam im Rahmen von KITE auch ein Verfahren für langfristige Prognosen. Dazu gehören zum Beispiel auch Vorschläge zum Aufbau neuer Knotenpunkte an strategisch sinnvollen Orten. Das Ziel von KITE ist, die Leerfahrten bei den fünf am Projekt beteiligten Speditionsbetrieben um bis zu 15 Prozent zu senken, was einer enormen CO2-Emissionsreduktion entspräche.

Logistik in der Stadt: Umweltfreundlicher dank Mikrodepots und Lastenrädern

Eine Befragung des Umweltbundesamts im Jahr 2020 ergab, dass in über 60 Prozent der deutschen Kommunen der Güterverkehr im urbanen Raum eine große Herausforderung darstellt. Dies trifft nicht nur auf Großstädte zu, sondern auch auf Mittelstädte mit 20.000 bis 100.000 Einwohner*innen.

Als Hauptproblem nennen die Befragten die Lärmbelastung, gefolgt von Luftreinhaltung und Flächenverbrauch. In geringerem Maße bemängeln sie die Verkehrssicherheit von Fußgänger*innen und Radfahrer*innen, ebenso das störende Parken von Lkw in Wohngebieten und die negativen Auswirkungen auf den Verkehrsfluss.

Die Kommunen begegnen diesen Problemen bislang meist mit Ein- und Durchfahrverboten für Lkw, der Einrichtung von ausgewiesenen Liefer- und Ladezonen sowie Umweltzonen, in die ausschließlich schadstoffarme Fahrzeuge fahren dürfen. Vielerorts möchten die Verantwortlichen eine Echtzeit-Verkehrssteuerung implementieren sowie auf neue Konzepte im Bereich der urbanen Logistik setzen. Dazu gehören sogenannte Mikrodepots. Dies sind – verglichen mit Logistikzentren für Lkw, die oft außerhalb der Städte liegen – eher kleinflächige, dafür innerstädtische Umschlagstandorte, in denen die Sendungen von Transportern auf Lastenräder umgeladen werden.

Wie das Bundesumweltamt berichtet, konnten die Beteiligten des Berliner Projekts KoMoDo nachweisen, dass der Einsatz von Lastenrädern in Kombination mit Mikrodepots effizient und umweltfreundlich ist. „Die hohe Flexibilität, die überschaubaren Abmessungen und die vielfältigen Konfigurationsmöglichkeiten der Lastenräder ermöglichen den Einsatz auch unter beengten Verhältnissen der europäischen Stadt“, schreibt das Umweltbundesamt in seiner Bewertung dieser Maßnahme für eine nachhaltige urbane Logistik.

Während der zehnmonatigen Pilotphase des KoModo-Projekts waren im dicht besiedelten Berliner Stadtteil Prenzlauer Berg täglich bis zu elf Lastenräder unterwegs, um Sendungen der fünf größten nationalen Paketdienstleister*innen zu verteilen. Den Angaben im KoMoDo-Projektfazit zufolge wurden während des Feldversuchs rund 28.000 Transporter-Kilometer eingespart. Dies entspricht einer Reduktion von etwa elf Tonnen CO2. Nach Aussagen der Projektbeteiligten fiel auch die Akzeptanz dieser Zustellform innerhalb der Bevölkerung positiv aus.

Echtzeitdaten: Mehr Flexibilität und Sicherheit bei der urbanen Zustellung

Das mFUND-Projekt SmartRadL geht noch einen Schritt weiter mit dem Ziel, „Mensch, Lastenrad und Logistikprozess“ besser miteinander zu verzahnen. Dies soll eine Software-Anwendung für ein intelligentes Routen- und Auftragsmanagement bei innerstädtischen Lastenradverkehren ermöglichen.

Hierfür sind die genutzten Daten zum einen auf die besonderen Erfordernisse des Lastenradverkehrs zugeschnitten. Die oft besonders langen oder breiten Lastenräder können beispielsweise keine allzu engen Kurven fahren und sich nicht zwischen Pollern oder sogenannten Umlaufgittern hindurchschlängeln, benötigen breite Radwege und überwinden hohe Bordsteine nur schwer oder gar nicht. Dementsprechend muss ein angepasstes Routing solche Hindernisse kennen und berücksichtigen.

Zum anderen verbindet die vom SmartRadL-Team entwickelte Software die Fahrer*innen permanent mit dem Auftragsmanagementsystem. Da das System die Fahrstrecke in Echtzeit anpasst, können die Fahrer*innen beispielsweise neue Sendungen flexibel in die Tourenplanung aufnehmen. Zudem soll die Software sowohl bei der urbanen Lastenrad-Logistik als auch im Mischbetrieb von Lastenrädern und Kraftfahrzeugen auf der letzten Meile zum Einsatz kommen.

Zeichnung: Eine Hand hält ein Smartphone, auf dem eine Routing-App einen Weg durch die Stadt zeigt; ein Vergrößerungsglas zeigt ein Lastend, für dass die Route gedacht ist

Grafik: SmartRadl / Universität Stuttgart, Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement

Während des Projekts ergaben sich jedoch Herausforderungen, die eine derzeitige Nutzung in der Praxis verhindern, berichtet Julian Zanzinger, wissenschaftlicher Mitarbeiter beim Team Mobility Ecosystems vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), das beim SmartRadL-Projekt eng mit der federführenden Universität Stuttgart kooperierte.

So sei zum einen der Detailgrad der verwendeten Karten nicht hoch genug, denn die von Verlagen bereitgestellten Informationen orientierten sich primär am Navigationsbedarf von Kraftfahrzeugen. Zwar sei die Kennzeichnung von Radwegen oft vorhanden, werde aber meist nicht aktualisiert. Zudem fehle häufig die Darstellung von Pollern und Umlaufgittern. Dies führe dazu, dass bestimmte Radwege von größeren Lastenrädern nicht befahren werden können.

Zum anderen sei ein höherer Digitalisierungs- und Vernetzungsgrad notwendig, so Zanzinger. Bislang verfügten alle an der Logistikkette beteiligten Akteur*innen über eigene geschlossene Datensysteme, die nicht miteinander kompatibel seien. Dies führe dazu, dass Frachtführer*innen noch händisch Daten von einem System ins andere übertragen müssten. Das sei ein Problem, das sich nur mit gemeinsamen Datenstandards und Vernetzungsplattformen zum automatisierten Datenaustausch zwischen den Logistikpartner*innen lösen ließe.

Öffentlicher Personennahverkehr: Mitfahrgelegenheit für Pakete auf der letzten Meile

Gänzlich ohne Fahrer*innen kommt hingegen das Projekt CIPS aus, das 2019 beim Ideenwettbewerb des Deutschen Mobilitätspreises ausgezeichnet wurde. Dahinter verbirgt sich ein autonom fahrender Transportbehälter, der mit Paketen beladen wird und sich an das Heck von Linienbussen des öffentlichen Verkehrs ankoppeln kann. Anschließend transportiert der Bus den Mini-Container auf seiner gewohnten Route, bis dieser sich am Zielort von allein entkoppelt und selbstständig an einer Haltestelle platziert. Zuvor können die Adressat*innen der Pakete per App bestimmen, an welcher Bushaltestelle und zu welcher Uhrzeit sie ihr Paket empfangen möchten, beispielsweise auf dem Heimweg von der Arbeit.

Die smarte Idee steht jedoch vor einer großen Herausforderung: „Was ist zum Beispiel, wenn ihm ein Kind an der Haltestelle in den Weg kommt?“, fragt der verantwortliche Produktdesigner Mohammad Moradi in einem Gespräch mit Emmett. Damit der Mini-Container die wenigen Meter vom Bus bis zur Haltestelle allein zurücklegen kann, braucht er ein autonomes Steuerungssystem, das auf Methoden der Künstlichen Intelligenz basiert, um Hindernisse zu erkennen und Gefahrensituationen zu vermeiden. Zur Lösung des Problems werden derzeit noch Technologiepartner*innen gesucht.

Eine andere Mitfahrgelegenheit für Pakete bietet sich bei der Straßenbahn, wie das Projekt LastMileTram
von der Frankfurt University of Applied Sciences zeigt. In der Praxis sieht das folgendermaßen aus: Zunächst werden Tramstationen bestimmt, die aufgrund ihrer Lage, Beschaffenheit und Taktung als Knotenpunkt geeignet sind. Die Paketdienstleistenden liefern ihre Sendungen in einem Container, der an den Innenraum der Bahn angepasst ist, zum Straßenbahndepot. Dort wird der Container in eine Straßenbahn geladen, die zur vorbestimmten Station im Stadtkern fährt. Am Knotenpunkt angekommen, übernehmen Lastenrad-Kurier*innen die im Container befindlichen Sendungen und liefern sie an die Adressat*innen aus.

Ein Pilottest in Frankfurt am Main hat gezeigt, dass es aus technischer Sicht möglich ist, die Straßenbahn in die urbane Logistikkette einzubinden. Laut Abschlussbericht des Projekts könnten so täglich bis zu 57 Prozent an CO2-Emissionen im Vergleich zur Transporter-Zustellung eingespart werden. Dafür wären die Kosten je Zustellung um rund 27 Cent höher gegenüber einem konventionellen Transporter.

Doch die Umsetzung des Konzepts im Alltag ist schwierig, insbesondere die Organisation einer reibungslosen Lieferkette, die auch mit Fahrgästen funktioniert. Außerdem werden ein Datenaustausch zwischen Paketdiensten, Verkehrsbetrieben und Lastenrad-Zusteller*innen sowie ein durchgängiges Tracking der Container entlang der gesamten Logistikkette benötigt.

Vernetzung: Datenaustausch entlang der Lieferkette schafft Prozessoptimierung

Die genannten Beispiele zeigen, dass es vor allem einer besseren Vernetzung innerhalb der Logistik bedarf, um eine höhere Effizienz zu erreichen sowie neue intermodale Lieferketten zu schaffen. Bislang setzen viele Unternehmen auf eigene Lösungen, die mit den Systemen anderer Logistikpartner*innen nicht kompatibel sind. Dadurch ist ein automatisierter Datenaustausch nicht möglich. Dies trifft insbesondere auf kombinierte Lieferketten zu, wenn Waren zwischen Schiffen, Bahnen, Kraftfahrzeugen, dem ÖPNV und Lastenrädern umgeschlagen werden.

Das mFUND-Projekt KV 4.0 hat sich dieser Problematik angenommen und den Prototyp einer Datendrehscheibe für intermodale Lieferketten entwickelt. Bereits Anfang 2023 will die aus dem Projekt heraus entstandene Betreibergesellschaft DX Intermodal mit einer kommerziellen Version ihrer Datenplattform an den Start gehen. Dabei gelang es den beteiligten Unternehmen, sich zunächst auf den gemeinsamen Datenstandard EDIGES zu einigen. Dieser soll nun im kombinierten Verkehr als eine Art gemeinsame Sprache etabliert werden. Damit können sich die Beteiligten intermodaler Lieferketten an die Datendrehscheibe anschließen und erstmals ihre Auftrags-, Fahrplan- und Statusdaten digitalisiert in Echtzeit untereinander austauschen.

Noch tiefgreifender möchten die von der Europäischen Union geförderten Projekte FENIX und der Nachfolger FENIX 2.0 die Logistikbranche vernetzen. Die Vernetzung soll nicht nur untereinander erfolgen, sondern auch mit der Verkehrsinfrastruktur, den Städten und Verwaltungsbehörden auf europäischer Ebene.

Die Vorteile von länderübergreifenden Datenstandards wären enorm: weniger Papierarbeit, eine Echtzeit-Nachverfolgung der Sendungen über die gesamte Transportkette hinweg sowie eine bessere Verzahnung von Logistikdienstleistenden und Auftraggeber*innen. Dieses Vorhaben soll gelingen, indem alle bisher existierenden und in Zukunft kommenden Datenstandards in einer von FENIX 2.0 betriebenen Datenplattform miteinander verknüpft werden. Wann es so weit sein wird, ist allerdings unklar.

Standbild eines Videos: Mann von hinten, der auf der Brücke eines Schiffes steht und auf's Wasser schaut, daneben ein Smartphone, auf dessen Bildschirm SINLOG steht

Foto: SINLOG / Bearing Point GmbH

Video zu SINLOG

Bei der Optimierung der Logistik geht es teilweise aber noch um die Abschaffung jahrzehntealter Prozesse, die mit Papierarbeit verbunden sind. So hat das mFUND-Projekt SINLOG erfolgreich in der Binnenschifffahrt bewiesen, dass durch den Einsatz papierloser Frachtdokumente die Bearbeitung und Weitergabe von Informationen schneller und unkomplizierter abläuft. Zudem kann dadurch die Binnenschifffahrt stärker in den intermodalen Verkehr einbezogen werden, da ein nahtloser digitaler Dokumentenaustausch über die gesamte Logistikkette hinweg ermöglicht wird.

Nun sollen die Erkenntnisse aus dem Projekt in die Umsetzung der EU-weiten eFTI-Verordnung (Electronic Freight Transport Information) einfließen, die am 20. August 2020 in Kraft getreten ist. Sie verpflichtet die Behörden der EU-Staaten in Zukunft dazu, gesetzlich vorgeschriebene Informationen der Güterbeförderung in elektronischer Form zu akzeptieren, wenn Unternehmen diese zur Verfügung stellen. Das betrifft den Straßen- und Schienenverkehr, die See- und Binnenschifffahrt sowie die Luftfracht. Bereits 2024 könnte die Verordnung in einigen EU-Ländern umgesetzt werden.

Fazit

Die Logistik ist in Deutschland ein bedeutender, weiterhin wachsender Wirtschaftsbereich und ein sprichwörtlicher Motor der Mobilität. Doch die Unternehmen und Akteur*innen, die Güter- und Warentransporte koordinieren und durchführen, stehen vor großen Herausforderungen, insbesondere um die Umweltbelastungen deutlich zu verringern. Einerseits kann dies durch Motoren mit Abgasreinigung sowie durch alternative Antriebe ohne Emissionen beziehungsweise mit klimaneutraler Energiebilanz gelingen.

Andererseits gilt es für die Logistikakteur*innen auch, die Auslastungen von Fahrzeugen zu verbessern – weniger Fahrten ohne oder mit nur wenig Ladung – und sich für multimodale Lieferketten besser miteinander zu vernetzen. Gemeint sind Umladungen oder Übergaben an vorhandene Fahrzeuge der Personenbeförderung sowie umweltschonende Transportmittel wie Regional- und Straßenbahnen, aber auch Lastenräder. Hier eröffnen sich der Branche viele Chancen, insbesondere dann, wenn sie stärker auf digitalgetriebene Steuerungen der Lieferketten setzt, die Akteur*innen für schnelleren Datenfluss und -austausch besser vernetzt sowie neue Wertschöpfungsprozesse entwickelt und etabliert.

Insgesamt steht die Branche unter einem hohen Innovationsdruck. Angesichts der Auswirkungen von Brexit, Coronapandemie und Ukraine-Krieg sowie durch Anforderungen des Lieferkettengesetzes und der Klimaschutzziele ist sie gefordert, zügig effizienter und nachhaltiger zu werden. Sie muss sich noch enger untereinander vernetzen und zusammenwirken, noch mehr innovative Ansätze erproben, um gemeinsam auch Klippen zu überwinden.

Zu den Anforderungen gehöre aber auch, IT-Landschaften und -Systeme zu harmonisieren, raten Expert*innen in ihren Ausblicken auf die kommenden Jahre: „Fragmentierte IT-Umgebungen führen häufig zu Informationsverlusten oder Fehleranfälligkeit. In Zukunft wird es darum gehen, Insellösungen durch neue Technologien abzulösen und unter einen zu Hut bringen“, heißt es dazu in einem Trendreport von „Logistik Heute“.

Zudem seien mehr Transparenz und Resilienz entlang der Lieferkette zu entwickeln und aufzubauen, auch würde es darauf ankommen, sich mit Geschäftspartner*innen, Lieferant*innen und Kund*innen stärker zu vernetzen. Nicht zuletzt könne auch der Einsatz von Technologien der Künstlichen Intelligenz Abläufe fernsteuern oder sogar (teil-)automatisieren und somit Einsparungen bringen, heißt es im erwähnten Trendreport.

In diesem Sinne sollten die Unternehmen beziehungsweise die Branche generell ganzheitlicher agieren. Das fängt bei Sensoren und zugehöriger „Bord“-Hardware an, um die notwendigen Transportdaten zu erfassen und zu verarbeiten, und geht über Verbesserungen bei der Datenkompatibilität und -qualität hin zu umfassenden Umstrukturierungen für das datengestützte Steuern und Optimieren der Güter- und Warentransporte.

Wie sich anhand der oben beschriebenen Beispiele zeigt, tut sich in der Branche einiges, unterstützt durch zahlreiche Forschungsvorhaben und Pilotprojekte. Unter anderem arbeiten Beteiligte aus Wissenschaft und Wirtschaft daran, gemeinsame Datenstandards und Datendrehscheiben zu schaffen, die eine stärkere Verknüpfung von Hersteller*innen, Lieferant*innen, Logistikdienstleistenden und Endkund*innen länderübergreifend ermöglichen sollen. Dies stellt in Aussicht, dass der Informationsaustausch verbessert wird, insbesondere in komplexen intermodalen Lieferketten, die aus Schiffen, Bahnen, Lkw, Transportern und immer häufiger auch Lastenrädern bestehen.

Des Weiteren entstehen Prognoseverfahren, die auf Methoden Künstlicher Intelligenz basierend das wahrscheinliche Sendungsaufkommen in der Logistikkette ermitteln können. KI-gestützte Systeme spielen auch eine Rolle, um innovative Lösungen zu entwickeln, zum Beispiel autonom fahrende Mini-Container, die quasi huckepack bei öffentlichen Verkehrsmitteln im urbanen Raum mitfahren. Parallel zu diesen Entwicklungen sorgen schon jetzt Lastenräder auf der viel zitierten „letzten Meile“ in verkehrsüberlasteten Innenstädten für eine umweltfreundliche Sendungszustellung, die zudem von Echtzeitdaten profitiert, die direkt zu den digital vernetzten Fahrer*innen gelangen.

Speziell auf dem Land müssen Liefersysteme effizienter werden, weil dort kleine Gütermengen und weite Wege hohe Logistikkosten verursachen. Alternative Lieferketten, die freie Kapazitäten im regionalen Verkehr von Bussen, Bahnen und Transportern nutzen, könnten Teil einer praktischen Lösung sein. Auch dies gelingt nur mit einer besseren Vernetzung der beteiligten Akteur*innen untereinander sowie mithilfe datengestützter Koordination und zugänglicher Datenschnittstellen.

Redaktionelle Mitarbeit: Henry Steinhau

Quellenverzeichnis
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