3. Transport- und Logistikaufgaben im Bergbau 3.1 ... - Matarka

3. Transport- und Logistikaufgaben im Bergbau
3.1 Logistik in einem Kohlebergwerk
Die Logistik im Steinkohlebergbau muß die Aufgaben der
Grundversorgung und in der Produktion erfüllen (Bild 13). In Zeiten der
Logistikbereich Logistikobjekte Logistische Funktionen
Beschaffungslogistik
Produktionslogistik
s.o. + Halb- und Fertigfabrikate
Distributionslogistik
Entsorgungslogistik
Personalloglstik
Roh-, Hills- und Betriebs-
Stoffe, Kaufteile, Handelsware
Fertigfabrikate, Ersatzteile
für Fertigfabrikate,
Handelsware
Recyclinggüter, Instandhaltung,
Austauschaggregate,
Leergut, Retouren, Abfallund
Schadstoffe
Arbeiter, Angestellte,
Berater
Versorgung der Betriebspunkte
durch Beschaffung / Lagerung,
Transport, Einsatz, Verbrauch,
Transport bzw. Quertransport,
Sortierung / Sichtung / Reparaturen,
erneute Zweckzuführung
Gewinnung / Auffahrung /
Unterhaltung, Förderung,
Aufbereitung
Absatz, Sorten und Qualität,
" Bergewirtschaft
Sammeln, Lagern, Transport,
Sortieren, Bereitstellen,
Transport, Verwerten, Vernichten,
Endlagem
Bereitstellung, Fahrung zum
Betriebspunkt / Arbeitsleistung /
Fahrung vom Betriebspunkt
Bild 13: Logistikbereiche und logistische Funktionen im Bergbau [5]
Werksruhe sind als wichtige Aufgaben zu nennen:
- Versorgen des Grubengebäudes mit Frischwettern
(Wetterführung)
- das Heben permanent zulaufender Grubenwässer
- die ständige Verfügbarkeit von Energie - wie Strom,
Druckluft- aber auch Frischwasser (Sprinkleranlagen)
- Dauerbetrieb von Überwachungseinrichtungen wie
Pumpensonden, Meß- und Anzeigegeräte für Grubengas
34

Rund 10 % (176 MW) der unter Tage installierten Leistung werden in
deutschen Bergwerken allein für die Wetterführung und rund 18 % (300 MW)
für die Wasserhaltung beansprucht.
Für ein Bergwerk durchschnittlicher Größe (Basis 1990: 27 Bergwerke),
12000 t v.F./d (verwertbare Förderung pro Tag), sind in 24 h zu fördern und zu
transportieren (Bild 14):
ü
B
E
R
T
A
G
E
u
N
T
E
R
T
A
G
E
PRODUKTE [t]
1 1
Roh- Berge
kohle
750
25 000
_
200
J
MATERIAL [tl
PERSONEN
A
2 400
-50 • 55 | fcjl
[n]
2400
Bild 14: Tägliche Förder- und Transportströme eines Bergwerkes
durchschnittlicher Größe in Deutschland [5]
a) 2400 Personen über den/die Schächte zu den Betriebspunkten und
wieder zurück
b) 25000 t Rohkohle von zahlreichen Betriebspunkten über horizontale,
geneigte und vertikale Grubenbaue zum Schacht und nach über Tage zur
Aufbereitung
c) 750 t Berge über die genannten Wege zum Schacht und nach über Tage
zur unterschiedlichen Weiterverwendung
35

d) 305 t Material und zwar in Strömen, die sich unterscheiden nach Menge,
Gewicht, Entfernung und auch in den Hauptrichtungen, nämlich:
- 2001 nach unter Tage
- 501 im Querverkehr im Grubengebäude
- 55 t als Rücklauf nach über Tage.
Der größte Teil des Transportvolumens an "Material" (Bilder 15, 16 und
17) entfällt auf die Belieferung der Betriebspunkte zur Erfüllung ihrer Aufgaben
mit Streckenausbau, Baustoffen, Strebausbau, Elektromaterial, Maschinenmaterial,
Gummigurten, Rohren, Schienen, Schwellen, Schotter, Schmierstoffen
und Kleinmaterial (nach Unterlagen der Ruhrkohle AG: 71 % der
Gesamtfördermenge Steinkohle in Deutschland)
Bergwerk
Zentrallager
IS einsatzfähiges V
< — Matena!
Lieferant
Herrichtung
Abrüstung
Verfolgung und datentechnische Erfassung des Materialflusses
und der Bestände an einsatzfähigen und nicht einsatzfähigen
Betriebsmitteln / Materialien. Die Bedarfsdeckung und der
Materialfluß können u. Tage und ü. Tage gesteuert werden.
Erfassung und Verfolgung des Materialflusses und
der Bestände:
• ^ m einsatzfähiges Material / Betriebsmittel
^ EI einsatzfähige Betriebsmittel
— — Bestellabwicklung Neukäufe
Bild 15: Materialwirtschaftlich logistische Abläufe eines Bergwerkes [5)
36

Materialwesen
Mat< 3 rial-
Wirtschaft Transport
Personen
beförderung
Massengutförderung
21 000 Artikel 450 TE/d 2490 MS / d
24 000 t/d
Rohförderung
750t/d Berge
Beschaffen
2 Schächte
2 Schächte
2 Schächte
Lagern
1 Bl.-Schacht
3 Bl.-Schächte
1 Bunker
Kommissionieren
Bestandsüberwachen
5 Hauptumschlagstellen
40 Betriebspunkte
70 Betr.-Punkte
rund 6 km
Entfernung
zwischen
Schacht und
Betr.-Punkt
5-6 Abbaubetr.
7-8 TSM-Vortr.
einschl. 65 TE/d
Rücklaufmaterial
50 TE/d Quertransporte
u. T.
Bild 16: Mengenangaben zu den wichtigsten Aufgaben der Materialwirtschaft
im Gesamtsystem Logistik [7]
Einfluß auf die logistischen Ablaufprozesse im Materialtransport nehmen:
- das weit verzweigte Streckennetz des Grubengebäudes (über 100 km)
- die Vielzahl der zu ver- und entsorgenden Betriebspunkte
- die Dynamik von Betriebsabläufen
- die sich ständig erweiternden Transportwege
- die eingeschränkte Wahl der Transportsysteme (meist gleisgebundener
Transport)
- das Zusammenwirken komplexer logistischer Ströme in
entgegengesetzten Hauptflußrichtungen
- der Mangel an Informationen und Systemen zur durchgängigen Materialund
Transportverfolgung
37

Transportgut
Nach
unter Tage
Quertransport
unter Tage
Nach
über Tage
Streckenausbau 12000 500 4000
Strebausbau
Reparaturmaterial, Ersatzteile
550
2 500
3 400 550
Ausbaumaterial
(Kappen, Stützen, Stempel) 1 250 600 600
Abbaubetriebe
Gewinnungsmaschinen
Fördereinrichtungen
150
2 000 500
150
2 000
Streckenvortriebe
Teilschnittmaschinen einschließlich
Fördereinrichtungen, Entstaubung 290 470 290
Elektromaterial 450 80 70
Schmierstoffe, öle 2 000 2 000
Baustoffe einschließlich
Falleitung und Wagenförderung 10 000 5 000
Konsolidierungsmaterial 5 400
Betonsteine 1 250
Gleisbaumaterial
(Schienen, Schotter, Schwellen) 7 000
Rohre 1 300 500
Gummigurtförderer
Bänder,
Rollen, Böcke
1 000
600
50
100
EHB-Schienen 600 100
Grubenholz (fm umgerechnet in t) 2 100
Diverse Teile einschließlich Abfall 1250 500 3750
Summe aller Mengenströme 50 440 11 900 13410
Trotz der ungenauen Umrechnung
< 1 Tonne (t) 1 Transporteinheit (TE)
ergeben sich als Anhaltsgröße TE/d 200 50 55
Bild 17: Quantitative Zusammenfassung der jährlichen Materialmengen
in t eines Bergwerkes durchschnittlicher Größe in Deutschland [5]
(12000 t v. F./d oder 3 Mill. t v.F./a)
38

Wie in der gesamten Industrie wird der Entsorgung des Bergwerks immer
mehr Aufmerksamkeit gewidmet (Bild 18). Das Rückstandsaufkommen beträgt
beispielsweise bei 12.000 t v.F/d 35 t Rückstände, entsprechend 170 bis 200
Transporteinheiten, die noch nach über Tage zurücklaufen.
Reststoffstruktur Rücklauf
c
0)
c
0
1
o
o»
35 % Maschinenteile
Eisenteile
12% Ausbaumaterial
16 % Verpackungsreste, Holz
12 % mineralische Fraktion
Sonstige
10% Altflüssigkeiten
Bild 18: Reststoffrucklauf nach über Tage im Bergwerk [8]
Das nächste Bild 19 zeigt eine sinnvolle Aufteilung der Module und
Funktionsbausteine in der Bergbaulogistik.[8].
3.2 Bestimmung der optimalen Parameter von Förder- Systemen im
Kohlebergbau (Beispiel)
Bei der Planung von Tagebauen und Bergwerken hoher Leistung kommt der
richtigen Wahl der technischen Parameter des Gewinnungs- und Fördersystems
eine Schlüsselrolle zu.
39

Module und Schnittstellen des Informationssystems
0)
c
Ol
n
UJ
0)
.c
o
** w
iC
ra
Statistik
Bedarfsmodul
Bedarfsermittler
Regelbedarf
Sonderbedarf
Querverkehr
visuelle Kontrolle
JV
Dialog- .
Schnittstelle p=
LZZi
LLS
MAVOS
O u
0)
c
o
n
Ui
0) >
M
o
CL
W
Statistikmodul
Dispositionsmodul
Auftragsmodul
• Auftragsannahme
• Auftragsergänzung
I
Planungsmodul
• Auftragsdisposition
• Tourenplanung
fC
Touren
in Arbeit
Systemmodul
Datenmodul
Bedarfs- und
Auftragsmeldungen
Systemzustand
Statistik
Archiv
Transportverfolgungsmodul
Anweisung der Touren an Transportmittel
Überwachung der Ausführung
Reaktion auf Störmeldungen
0)
c
0)
13
UJ
0) >
CO
k.
4)
a
o
Realisierende Elemente
O r-1 "i - Q
^ cäb
sensorische
Schnittstelle
m MDE
Bild 19: Module und Funktionsbausteine der Bergbaulogistik [8]
40

Zum einen deshalb, weil die Investitionskosten, die stark von der
Leistung der Systeme abhängen, sehr hoch sind. Zum anderen deshalb, weil bei
ungünstiger Wahl der technischen Parameter das System nicht mit der
gewünschten Leistung arbeitet, was wiederum zur wesentlichen Erhöhung der
Betriebskosten fuhren kann.
Die Bestimmung der Produktionskapazität neuer Bergbaubetriebe oder
die vorherige Abschätzung der Auswirkungen von Eingriffen in schon bestehende
Systeme ist nicht einfach. Die Anzahl der zu berücksichtigenden technischen
Parameter des Produktions- und Fördersystems sowie der geologischen
Erkundungsdaten ist sehr groß: sie kann auch in einfachen Fällen mehrere hundert
betragen. Zur Lösung von Problemen dieser Art wurden früher analytische
Näherungsverfahren angewandt. Diese sind aber aufgrund der komplexen Natur
der Systeme schwerfällig und erlauben nur bedingte Aussagen über die
Wechselwirkungen zwischen Teilsystemen. Seitdem Rechner mit entsprechender
Speicherkapazität und Arbeitsgeschwindigkeit zu erschwinglichen Preisen
erhältlich sind, können Simulationsmethoden zur Modellierung solcher
Vorgänge eingesetzt werden, welche durch Parametervariation die untersuchten
Systeme umfassend beschreiben können.
Hauptziel der Simulation ist in diesem Fall die Vorausbestimmung der zu
erwartenden Fördermenge pro Zeiteinheit und der statistischen Kenngrößen der
Produktion des Grubenbetriebes. Die Methode eignet sich auch zur
Vorausbestimmung der zeitlichen Entwicklung dieser Kenngrößen. Bei Bedarf, und
wenn die notwendigen Basisdaten zur Verfügung stehen, können durch
Simulation auch die wichtigsten Qualitätskenngrößen der Bergbauprodukte
bestimmt werden.
Zahlreiche Systemgrößen, so z.B. das Volumen der Bunker, die Auslegung
der Gewinnungs- und Fördereinrichtungen, die Schichteinteilung, die
Förderleistung der Fördermittel, die Wartungsordnung der maschinellen
Einrichtungen usw. können mehr oder weniger beliebig angenommen werden.
Eine Konfiguration der Systemparameter erhält man, indem man jeder
Systemgröße einen Wert zuordnet. Theoretisch können beliebig viele
Konfigurationen durch Simulation untersucht werden. Die quantitativen und
qualitativen Kenngrößen der Bergbauprodukte lassen sich unmittelbar für
wirtschaftliche Berechnungen verwenden, mit deren Hilfe die günstigste
Alternative ausgewählt werden kann.
41

In der überwiegenden Mehrzahl der Steinkohlebergwerke Europas erfolgt
die Kohlegewinnung im Langfrontabbau, d.h. in Streben mit Schildausbau und
Schrämwalzen- und Hobel-Gewinnungstechnik, wobei das gewonnene Gut
zunächst über Strebpanzer, dann hauptsächlich mit Gurtförderern gefordert
wird. Es erhebt sich die Frage, für welche technischen Kenngrößen des Systems
die optimalen oder nahezu optimalen Werte durch Simulation bestimmt werden
können. Es sind dies
- die geologischen und gebirgsmechanischen Voraussetzungen
- der "Stammbaum" der Förderströme
- stochastische Kenngrößen zur Beschreibung der Arbeitszeit vor Ort und
der verschiedenen Betriebsunterbrechungen
- Kenngrößen zur Charakterisierung der Abbautechnologie und
- maschinenbautechnische Kenngrößen der Geräte.
Als Ergebnis der Simulation können die Produktionskapazität des Systems
und jene Qualitätskenngrößen der Produkte bestimmt werden, die den Erlös
entscheidend beeinflussen und deren Kenntnis bei der Durchführung der
Produktionsplanung von Bedeutung sein können. Neben mittel- und langfristiger
Planung ist die Simulation auch zur Prozeßsteuerung mit Vorwärtskopplung
geeignet.
Als Beispiel sei nun hier ein System vorgestellt, das aus drei mechanisierten
Streben (Fj - F 3 ), elf Gurtförderern (Sj - S n ) und zwei Lagerbunkem (Bj und B 2 )
besteht. Das Diagramm der Förderung ist auf einer Mächtigkeitskarte des Flözes
dargestellt (Bild 20). Die Frage, wie groß die Förderleistung (Mengendurchsatz)
der Gurtförderer (S 5 - S^) sein soll, kann in Kenntnis der
maschinenbautechnischen Parameter, der in den Streben (F t - F 3 ) eingesetzten
Schrämwalzen und der bergtechnischen Kennwerte der Kohleflöze leicht
beantwortet werden. Nicht so einfach ist jedoch zu bestimmen, wie groß z.B. die
Förderleistung der Sammelförderer Sj - S 4 bzw. das Fassungsvermögen des
Bunkers B 2 sein soll. Mit Hilfe der Simulation kann die Aufgabe gelöst werden: in
Abhängigkeit von der Förderleistung der Sammelförderanlage und des
Fassungsvermögens des unter dem tonnlägigen Schacht gelegenen Bunkers
müssen einige die Leistungsfähigkeit des Systems beschreibende
Produktionskennwerte bestimmt werden, wobei die Werte der übrigen technischen
Parameter fixiert sind. Die Ergebnisse mehrerer Simulationsabläufe sind in den
folgenden vier Abbildungen dargestellt:
42

Bild 20: Schema Kohleabbau (Förderwege, Mächtigkeit des Flözes) [15,16]
- die Produktion der Strebe Fj - F 3 bzw. der ganzen Grube hängt in großem
Maße von der Förderleistung des Sammelförderers ab (Bild 21)
50 000
m 3
45 000
40 000
21
'S s
£ 1
C 0)
«ü c
£ |
'S E
(U ©
s 1
5 O
2 c
35 000
30 000
25 000
20 000
15 000
10 000
5 000
0
0
Bild 21: Produktion der einzelnen Strebe [15,16]
0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 m3/s
Msngendurchsatz (maximale Stromstärke) der GurtlSrderer St bis S<
43

die Produktion der Grube ist von dem Fassungsvermögen des Bunkers
B 2 praktisch unabhängig (Bild 22)
SO 000
m3 "
= «000
M
i
i :
300
;
\
\
\*
v
• - n •
V Maxim alwert
\
. N
•\ou rchschnittswert
\
\
\
\
i\
A
i i i i i i i i...
\
\
v\
s
ndardabwaichun 9
k-.
0,05 0.1 0.15 0,2 0.25 m>lt
Mengendurchsatz (maximal« Stromstirfce} der Gurtförderer S, bis S«
Bild 23: Gelagerte Schüttgutmenge in Bunker B 2 [15,16]
•
44

von der Förderleistung des Sammelförderers hängt ab, wie lange während
des Simulationszeitraumes der Bunker B 2 voll ist. Wenn nämlich der
Bunker voll ist, kann er in der Zeiteinheit höchstens soviel Schüttgut
aufnehmen, wie aus ihm entnommen wird. (Bild 24)
7000
min
6 000
« 5 000
4 000
m 3 000
2 000
1 000
0 I I L
0 0,05 0.1 0, 15 0,2 0,25 m3/s
Mengendurchsatz (maximale Stromstärke) dar Gurtförderer S^ bis S<
Bild 24: Dauer des gefüllten Zustands des Bunkers B 2 [15,16]
Es ist ohne weiteres einzusehen, daß auf der Grundlage dieser Ergebnisse durch
einfache Wirtschaftlichkeitsberechnungen bestimmt werden kann, welche Werte
der angeführten Förderleistungen und Lagerkapazitäten in bezug auf eine
bestimmte Zielfunktion optimal sind.
3.3 Das weltweite Kohle-Transportproblem
Der überwiegende Teil des Kohletransports erfolgt auf dem Seewege (Bilder 25 und
26). Er erfolgt aus kleineren Häfen mit 40000-Tonnen-Schiffen, aus mittleren
(amerikanischen) Häfen mit 50-70000-Tonnen-Schiffen und aus größeren Häfen
(Südafrika, Australien, Indonesien) mit den 90-120000-Tonnen-Schiffen. Hier
45

Dickson
Murmansk
Schanghai
lorfolk
^-^Tolumbien -
W.-Europa
Dakar
Colombo
Manila
PanamakanaiV^V
Buenaventura ^ Cartagena
(Kolumbien) / (Kolumbien)
10 000
Südafika -
W.-Europa
xa. 12 000
Singapur
W.-Europa - Australien
ca. 22 000
Südafika - USA
ca. 13 000
Kapstadt
Südafika - Australien
ca. 11 000
Melbourne
Sydney
Bild 25: Die wichtigsten Seefahrtsrouten im Atlantischen und Indischen Ozean
und in den Chinesischen Meeren (Entfernungen in km) [17]
Kohlevorkommen
Wladiwostok
Vancouver
schanghai
Yokohama
Australien •
Japan
ca. 10 500
Japan • Kolumbien
ca. 15 000
Buenaventura^
(Kolumbien)
^Australien - USA
ca. 11 000
Australien -
Kolumbien
ca. 15 000
Melbourne
Australien - GUS
ca. 13 000
Sydney
Bild 26: Die wichtigsten Seefahrtsrouten im Pazifischen Ozean
(Entfernungen in km) [17]
46

ergibt sich das klassische Transportproblem, welches
Lösung zugeführt werden sollte.
/
einer wirtschaftlichen
Als Transportproblem wird folgende Aufgabenstellung bezeichnet:
gegeben sind m Lieferstellen und n Empfangsstellen (Tabelle 3). Bekannt sind die
an den einzelnen Lieferstellen vorhandenen Vorräte (r t = 1, 2,...,m) sowie die
Bedarfsmengen der einzelnen Empfangsstellen (s k = 1, 2...,n). Die Aufgabe besteht
darin, das zu befördernde Gut mit minimalem Aufwand an ihren
Bestimmungsort gelangen zu lassen. Der Aufwand kann in Geld,
Tonnenkilometern usw. gemessen werden.
Lfd.
Nr.
/••Empfangs-?
stelle
W-Europa ;
'

Gegeben seien beispielsweise 8 Lieferstellen (i=l, 2...,8) und 5
Empfangsstellen (k=l, 2,...,5). Die spezifischen Transportkosten (je Mengeneinheit)
werden mit K i? k (DM/t) bezeichnet. Der Index i bezieht sich dabei auf die
Lieferstelle, k auf die Empfangsstelle.
Die Daten werden zur besseren Übersichtlichkeit in Tabelle 3
zusammengefaßt und wurden auf der Basis der Exporte und Importe des Jahres
1995 darin aufgenommen (siehe auch Bild 11).
Wie man sieht, sind in der letzten Reihe die Bedarfsmengen der Empfänger
1,2...,5 und in der letzten Spalte die Vorräte der Lieferanten 1,2...,8 angegeben. Wir
erhalten als Tabelle die Kostenmatrix.
Die Aufgabe besteht nun darin, festzustellen, welche Mengen von den
Lieferstellen 1,2...,8 zu den Empfängern 1,2...,5 transportiert werden müssen, um
die Gesamtkosten des Transports auf ein Minimum zu bringen.
Es bezeichne Zi,k die Menge, die von dem Lieferanten i zu dem Empfänger
k befördert werden soll.
Die vom Lieferanten i transportierte Gesamtmenge kann natürlich den
dort verfügbaren Vorrat rj nicht übersteigen, d.h.
5
I

Es ist offensichtlich, daß wenn alle Vorräte abtransportiert und jeder Bedarf
gedeckt wird, der Gesamtvorrat gleich der gesamten Bedarfsmenge ist.
Da aber alle Vorräte durch Transport zu den Empfängern gelangen, ist die
gesamte transportierte Menge dem Gesamtvorrat gleich:
8 5 8 5
Z H = Zs k = £ ZXiM
i=l k=l i=l k=l
Gesamt- Gesamt- transportierte
vorTat bedarf Gesamtmenge
Wenn der Bedarf größer ist als die Vorräte, könnte ein fiktiver Lieferant
angenommen werden, von dem aus die spezifischen Transportkosten zu jedem
Empfanger gleich null sind, und dessen Vorrat mit dem ungedeckten (fehlenden)
Vorrat übereinstimmt. Wenn der Vorrat größer als der Bedarf ist, kann ein fiktiver
Empfänger angenommen werden, zu dem die spezifischen Transportkosten wie
vorher gleich null gesetzt werden. Sein Bedarf wird gleich dem überflüssigen
Vorrat angesetzt.
Auf diese Weise läßt sich eine Kostenmatrix immer erstellen und man hat die
Möglichkeit, das scheinbar komplizierte Problem sehr einfach zu lösen. Dazu wird
als erste Annäherung ein Basistransportplan aufgestellt und anschließend
untersucht, ob er verbessert werden kann.
Im Zusammenhang mit obigem Beispiel soll nun ein Lösungsansatz
dargestellt werden. Im folgenden wird von Beweisen dafür abgesehen. Die
nachstehenden Erklärungen dienen also nur dem besseren Verständnis und der
Einprägung des Lösungsvorganges (Tabellen 4 und 5).
Da eine Lösung mit den niedrigsten Kosten gesucht wird, ist es logisch, daß
billigere Transportwege bevorzugt und teurere Wege nur im allernotwendigsten
Maße herangezogen werden. Der billigste Transportweg wird in der
Kostenmatrix durch die kleinsten spezifischen Kosten Kj k gekennzeichnet. Dies ist
im konkreten Fall K 3 1= K 3 4 = K 8 5 = 15 DM/t. Daraus folgt, daß wenn der
Transport auf anderen Routen teurer ist, möglichst viele der notwendigen
Transporte auf diesen billigeren Wegen erfolgen sollten.
49

Lfd.
Nr.
EmpfangsaUII«
1
2
3
4
5 Vorrat
[10« t]
W-Europa Japan Asien Osteuropa Südamerika
Lieferstelle DM/t DM/t DM/t DM/t DM/t
1 USA 21
2 Australien 40
3 Polen 15
r©
l®
27 40 27 22 92
2S - ^ i> —* (j®) 42 25 159
45 35 15 38 31
4 Südafrika 40 41 42 42
40 57
5 GUS ie 20 J
p
25 16 32 21
6 Kanada 21
Ha)
7 China 45 18 ^
(2 2)
(£)
1
28 40 22 ' 23 25
22 46 35 22
8 Kolumbien 35 25 J 38 36 30
Bedarf JIO® t] 192 106 68 36 15 437
Tab. 4: Lösung des Transportproblems weltweit II
Lfd.
Nr.
• vüyiii5S
Í Empfange^l iW-Eurep« ' ^iAsren-Sï; Osteuropa"*- Südamerika;
•Sfc&s&Srfct-
Lleferstelle DM/t DM/t DM/t DM/t DM/t
1 USA 21
2 Australien 40
3 Polen 15
1 1
H ©
te
Vorrat
[10* t]
27 40 27 22 92
25
42 25 159
_ (88)
45 35 15 38 31
4 Südafrika 40 41 42 42 _ 40 57
5 GUS 18 20 25 16 JL 32 21
8 Kanada 21 28 40 22 23 25
7 China 45 18
6 M
22 46 35 22
e Kolumbien 35 25 J 38 36
30
n : 15
Bedarf [10* t] 192 106 88 36 15 437
Tab. 5: Losung des Transportproblems weltweit III
50

Als erster Transportweg wird die aus Kolumbien nach Südamerika fuhrende
Verbindung mit K 8 5 = 15 DM gewählt. Die in dieser Relation beförderte Menge
wird entweder vom Vorrat oder vom Bedarf bestimmt und zwar von dem, der
kleiner ist. In diesem Fall ist dies der Bedarf. Nach dem Basistransportplan wird
von 8 (Kolumbien) nach 5 (Südamerika) eine Menge zs,5 = 15 Mio. t befördert. In
der Kostenmatrix wird das durch den eingekreisten Wert 15 gekennzeichnet.
Vorräte und Bedarfsmengen müssen immer in derselben Einheit angegeben
werden, im vorliegenden Fall in Mio. t. Kleinere Zahlen sind übersichtlicher und
es unterlaufen weniger Fehler.
Nach Deckung des Bedarfs von 5 ist der Vorrat von 8 (Kolumbien) noch
nicht erschöpft. Der Rest kann am billigsten zum Empfänger 2 (Japan) gebracht
werden. Damit ist der Vorrat von 8 (Kolumbien) erschöpft, der Bedarf von 2
(Japan) ist aber noch nicht vollständig abgedeckt.
Wie bei dem Absatz der Restvorräte wird auch zur Deckung des verbliebenen
Bedarfs die günstigste Lösung angestrebt. Dazu werden unter den verbliebenen
Möglichkeiten Transportrouten mit den kleinsten spezifischen Kosten ausgewählt.
Im vorliegenden Fall bedeutet das den Transport des gesamten, 22 Mio. t
betragenden Vorrats von 7 (China), dann des gesamten, 21 Mio. t betragenden
Vorrats von 5 (GUS) und endlich einer Menge von 48 Mio. t vom Vorrat von 2
(Australien) zum Empfänger 2 (Japan). Diese Zahlen werden eingekreist und in die
entsprechenden Felder der Kostenmatrix neben die spezifischen Kostenangaben
geschrieben. Bei dem Lieferanten 2 (Australien) verbleibt so noch ein Vorrat von
111 Mio. t. Die kostengünstigste Verteilung dieses Vorrats wird dann erreicht,
wenn davon 88 Mio. t zum Empfänger 3 (sein Gesamtbedarf) und die restlichen 23
Mio. t zum Empfänger 1 gebracht werden.
Anschließend wird der bei dem Empfänger noch bestehende Bedarf von 192
- 23 = 169 Masseneinheiten im Rahmen der noch verbleibenden Möglichkeiten in
optimaler Weise gedeckt. Dies ist mit dem gesamten Vorrat der Lieferanten 3, 6
und 1 sowie 21 Masseneinheiten vom Lieferanten 4 möglich. Nun bleibt noch der
Absatz des Restvorrates von 4 übrig. Sinngemäß ist dies nur durch die Deckung des
Restbedarfs des Empfängers 4 möglich.
insgesamt
Die Transportkosten betragen unter den getroffenen Annahmen
51

(15*15+ 15*25+22*18+21*20+48*25+88*25+23*40+31*15
+ 25*21 + 92*21 + 21 *40 + 36*42)* 10 6 = 11010* 10 6 DM
also etwa 11 Milliarden DM
Das Nacheinander der einzelnen Schritte wurde in der Kostentabelle durch
Pfeile veranschaulicht. Bei der Betrachtung fällt auf, daß die Pfeilrichtung den
Bewegungsmöglichkeiten des Turmes im Schachspiel entspricht. Dies ist auch
tatsächlich die Bezeichnung für die Folge dieser Schritte bei der Aufstellung der
Kostenmatrix.
Nachdem der Transportplan auf diese Weise erstellt worden ist, kann man
sich Gedanken darüber machen, ob die Einbeziehung eines anderen
Transportweges nicht zu geringeren Transportkosten führen würde. Besonders
dann liegt ein solcher Gedanke nahe, wenn billige Transportwege nicht genutzt
wurden, teure Routen dagegen Bestandteil des Planes sind.
Wird z.B. der Transportweg 5-4, aus den GUS-Staaten nach Osteuropa, in
den Transportplan einbezogen, kann eine Einsparung von 26 DM/t erzielt werden.
Durch maximale Ausnützung dieser Transportmöglichkeit (durch den Transport
des gesamten Vorrats der GUS-Staaten nach Osteuropa) könnten also an
Transportkosten 21 * 26* 10 6 DM = 546 Mio. DM eingespart werden. Dies
bedeutet, daß insgesamt noch 441 Mio. DM der Gesamtkosten gespart werden
können. In der Kostenmatrix reduzieren sich die Kosten nämlich auf 10569* 10 6
DM im Vergleich von Tabelle 5 zu 4.
Das sind ca. 4 % der im Basistransportplan veranschlagten gesamten
Transportkosten. Auch der so erhaltene Transportplan muß natürlich untersucht
werden, ob er weiter verbessert werden kann. Dieses Vorgehen wird wiederholt,
solange eine Verbesserung möglich ist (heuristische Vorgehensweise).
Zum Schluß sei bemerkt:
In solche Überlegungen zur Lösung des Transportproblems müssen
natürlich auch andere Gesichtspunkte wie z.B. die Qualität der Kohle oder
politische Barrieren eingebunden werden. Mit der Optimierung des weltweiten
Transportproblems lassen sich jedoch erhebliche Transportkosten sparen,
verbunden damit wäre eine geringere Umweltbelastung.
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